Nghiên cứu loài vi khuẩn ralstonia solanacearum smith gây hại trên một số cây trồng cạn tại vùng hà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

---------------------------

NGÔ THỊ VIỆT HÀ

NGHIÊN CỨU LOÀI VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM

SMITH

GÂY HẠI TRÊN MỘT SỐ CÂY TRỒNG CẠN

TẠI VÙNG HÀ NỘI VÀ PHỤ CẬN

VỤ HÈ THU 2007 VÀ VỤ XUÂN HÈ 2008

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : BẢO VỆ THỰC VẬT

Mã số : 60.62.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGÔ BÍCH HẢO

HÀ NỘI - 2008

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết

quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong

bất cứ công trình nào khác.

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược

cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Ngô Thị Việt Hà

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành ñề tài tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận ñược

rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân.

Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô giáo

PGS.TS. Ngô Bích Haỏ và GS.TS. Vũ Triệu Mân, những người ñã tận tình giúp

ñỡ và ñộng viên tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn

này.

Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa

Nông học, Khoa Sau ðại học những người ñã trực tiếp giảng dạy trang bị những

kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học ñại học cũng như học cao học của

mình.

Tôi cũng xin ñược chân thành cảm ơn TS. Hà Viết Cường cùng tập thể cán

bộ, công nhân viên Trung tâm nghiên cứu Bệnh cây nhiệt ñới - .trường ðại học

Nông nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi

trong suốt thời gian thực tập.

Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè

những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực

hiện ñề tài.

Hà Nội, ngày ...... tháng ..... năm 2008

Tàc giả luận văn

Ngô Thị Việt Hà

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4

MỤC LỤC

1. Mở ñầu 1

1.1. Mục ñích của ñề tài 2

1.2. Yêu cầu của ñề tài 3

1.3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

2. Tổng quan tài liệu 3

2.1. Những nghiên cứu ngoài nước 3

2.1.1. Lịch sử nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia

solanacearum 3

2.1.2. Bảo tồn, lan truyền, xâm nhập, gây bệnh của vi khuẩn gây bệnh

héo xanh R. Solanacearum 7

2.1.3. Mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn 10

2.1.4. Các nghiên cứu về phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn

Ralstonia solanacearum 12

2.2. Những nghiên cứu trong nước 16

3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 19

3.1. ðối tượng, ñịa ñiểm nghiên cứu 19

3.1.1. ðối tượng nghiên cứu 19

3.1.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 19

3.2. Vật liệu nghiên cứu 19

3.3. Nội dung nghiên cứu 20

3.4. Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1. Phương pháp ñiều tra bệnh héo xanh vi khuẩn trên ñồng ruộng 21

3.4.2. Những nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 21

3.4.2.1. Phương pháp phân lập 21

3.4.2.2. Phương pháp nuôi cấy 22

3.4.2.3. ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của khuẩn

lạc của các dòng vi khuẩn phân lập 22

3.4.2.4. ảnh hưởng của các ngưỡng nhiệt ñộ ñến sự phát triển của khuẩn

lạc của các dòng vi khuẩn phân lập 22

3.4.2.5. Nghiên cứu các ñặc tính sinh hoá của các dòng vi khuẩn gây bệnh

héo xanh 23

3.4.2.6. Phương pháp kiểm tra vi khuẩn héo xanh bằng kỹ thuật PCR 23

3.4.3. Những nghiên cứu trong nhà lưới 26

3.4.3.1. Phương pháp lây bệnh nhân tạo 26

3.4.3.2. Phương pháp thử phản ứng siêu nhạy trên cây thuốc lá của các 26

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5

dòng vi khuẩn gây bệnh

3.4.4. Xử lý số liệu 26

4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1. Tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith

trên một số cây trồng cạn vùng Hà nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và

vụ xuân hè 2008 27

4.2. ðiều tra, khảo sát ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến sự phát

sinh, phát triển của bệnh héo xanh vi khuẩn 43

4.3. Nghiên cứu về vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith. gây bệnh

héo xanh vi khuẩn 47

4.3.1. ðặc ñiểm hình thái khuẩn lạc vi khuẩn Ralstonia solanacearum

Smith trên các môi trường nuôi cấy khác nhau 47

4.3.2. ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của các

dòng vi khuẩn phân lập 49

4.3.3. ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự phát sinh, phát triển của vi khuẩn

gây bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum 52

4.3.4. Xác ñịnh nòi sinh học (biovar) của một số dòng vi khuẩn gây

bệnh héo xanh phân lập ñược tại Hà Nội và phụ cận 54

4.3.5. Kết quả xác ñịnh vi khuẩn R. solanacearum bằng kỹ thuật PCR 56

4.4. Các nghiên cứu trong nhà lưới 59

4.4.1. Thử phản ứng siêu nhạy của các dòng vi khuẩn gây bệnh héo

xanh phân lập trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) 59

4.4.2. Khảo sát tính gây bệnh của vi khuẩn R. solanacearum trên các

cây ký chủ bằng phương pháp sát thương rễ 63

5. Kết luận và ñề nghị

68

5.1. Kết luận 68

5.2. ðề nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 76

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6

DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Giải nghĩa

B. polymixa Bacillus polymixa

BVTV Bảo vệ thực vật

ctv Cộng tác viên

CC1 Cà chua - ðông Anh, Hà Nội

CC2 Cà chua – Kỳ Sơn, Hoà Bình

CC3 Cà chua – Gia Viễn, Ninh Bình

CC4 Cà chua – Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội

Cell Cellobiose

Chưa xñ Chưa xác ñịnh

CP Cà pháo – Hưng Hà, Thái Bình

DNA Deoxiribonucleotide acid

Dul Dulcitol

KT1 Khoai tây – Tân Lạc, Hoà Bình

KT2 Khoai tây – Thành phố Lạng Sơn

KT3 Khoai tây – Lộc Bình, Lạng Sơn

L Lạc – Ba Vì, Hà Tây

Lac Lactose

Mal Maltose

Man Mannitol

Mð Mướp ñắng – Kim Bôi, Hoà Bình

O1 ớt - Thuận Thành, Bắc Ninh

PCR Polymerase Chain Reaction

P. fluorescens Pseudomonas fluorescens

Sor Sorbitol

TL Thuốc lá - Ba Vì, Hà Tây

TZC Triphenyl Tetrazolium Chloride

SPA Sucrose Pepton Agar

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7

1. MỞ ðẦU

Phòng chống dịch hại trên cây trồng nông nghiệp ñã và ñang là nhân tố

quan trọng có ý nghĩa quyết ñịnh trong việc mở rộng diện tích, thâm canh tăng

vụ, tăng năng suất và hiệu quả sản xuất nông nghiệp. ðối với cây trồng cạn, việc

phòng chống dịch hại, nhất là bệnh hại là một trong các yếu tố quan trọng ñể ổn

ñịnh sản xuất, năng suất, ñặc biệt là tăng năng suất cây trồng. Trên một số cây

trồng cạn, bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong những bệnh hại nghiêm trọng

làm giảm năng suất, chất lượng, ñồng thời cũng là nhân tố hạn chế việc mở rộng

sản xuất ñối với những cây trồng có giá trị kinh tế như cà chua, khoai tây, thuốc

lá, lạc,...

Bệnh héo xanh vi khuẩn nguyên nhân là do vi khuẩn Ralstonia

solanacearum Smith. (R. solanacearum) gây ra, là một trong năm loại bệnh hại

cây trồng thuộc ñối tượng quan tâm nhất trong chương trình phòng trừ tổng hợp

của FAO. Bệnh ảnh hưởng trực tiếp tới sức cạnh tranh của mặt hàng rau quả tươi

trên thị trường quốc tế và khu vực. Rau quả tươi sản xuất từ những vùng bị

nhiễm R. solanacearum sẽ không có triển vọng xuất khẩu sang thị trường châu

Âu cũng như thị trường khu vực châu Á Thái Bình Dương. Bệnh héo xanh vi

khuẩn do vi khuẩn R. solanacearum gây ra có nguồn gốc từ ñất gây hại rất phổ

biến và nghiêm trọng ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới. Bệnh khó phòng chống

do vi khuẩn có khả năng tồn tại lâu dài trong ñất, trong cơ thể ký chủ thực vật

như thân, hạt giống, củ giống, tàn dư thực vật,...

Ngoài ra, vi khuẩn R. solanacearum có phổ ký chủ rất rộng: gây hại trên

44 họ thực vật, bao gồm hơn 200 loài cây [22], trong ñó ñáng chú ý nhất là các

cây có ý nghĩa kinh tế cao như cà chua, khoai tây, thuốc lá, ớt, cà, lạc, vừng, hồ

tiêu, ñậu tương, dâu tằm, chuối,...

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8

Ở nước ta, với ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều

rất thích hợp cho sự phát triển của bệnh héo xanh vi khuẩn. Trong thực tế, bệnh

ñã phát triển và gây hại nghiêm trọng ở nhiều vùng trồng cà chua, khoai tây,

thuốc lá, lạc, cà,... [4].

Trong thời gian tới theo các nhà khoa học dự báo, cùng với sự thay ñổi khí

hậu toàn cầu, bệnh héo xanh vi khuẩn sẽ ngày càng gây hại nghiêm trọng hơn

trong sản xuất, các biện pháp hoá học thì ngày càng tỏ ra kém hiệu quả ñối với

bệnh này.

Do thiếu kiến thức, có nơi, có lúc, nông dân dùng các loại thuốc hoá học

ñể phòng chống bệnh do R. solanacearum gây ra. Tuy nhiên, việc phòng chống

không những không ñạt hiệu quả như mong muốn mà còn gây ô nhiễm nông sản,

môi trường và tác hại tới sức khoẻ con người. Thực tế mấy năm qua cho thấy

mặc dù bệnh héo xanh vi khuẩn ñã ñược nghiên cứu nhiều và ñã ñạt ñược một số

kết quả nhất ñịnh, xong việc áp dụng chúng vào sản xuất trên ñồng ruộng chưa

ñem lại nhiều ý nghĩa thiết thực.

ðể góp phần khắc phục những trở ngại cho sản xuất do bệnh héo xanh vi

khuẩn, cần thiết phải có những nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn, qua ñó ñể

góp phần ổn ñịnh năng suất, ñảm bảo hiệu quả và thúc ñẩy sản xuất nông nghiệp.

Trên cơ sở ñòi hỏi bức xúc của thực tế sản xuất. Chúng tôi ñã tiến hành thực hiện

ñề tài:

“Nghiên cứu loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây hại trên một số

cây trồng cạn tại vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008”.

1.1. Mục ñích của ñề tài

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9

- ðiều tra, ñánh giá mức ñộ phổ biến của bệnh héo xanh vi khuẩn do vi

khuẩn R. solanacearum Smith gây hại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội

và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008.

- Nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum

Smith gây hại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội và phụ cận.

1.2. Yêu cầu của ñề tài

- ðánh giá ñược tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn trên một số cây trồng

cạn tại vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008.

- Nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum

Smith gây hại trên một số cây trồng.

1.3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

- ðối tượng nghiên cứu: ñối tượng gây bệnh héo xanh vi khuẩn trên cà

chua, lạc, thuốc lá, ớt, cà pháo, khoai tây, mướp ñắng tại vùng Hà Nội và phụ

cận.

- Phạm vi nghiên cứu: ñiều tra, ñánh giá mức ñộ phổ biến của bệnh héo

xanh vi khuẩn do vi khuẩn R. solanacearum Smith gây hại trên một số cây trồng

cạn ở vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008.

- Nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum

Smith gây hại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội và phụ cận.

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Những nghiên cứu ngoài nước

2.1.1. Lịch sử nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum

Bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong những bệnh hại cây trồng quan trọng

nhất trên thế giới. Bệnh gây ra bởi nguyên nhân là vi khuẩn Pseudomonas

solanacearum (P. solanacearum), gây hại trên một số cây trồng vùng nhiệt ñới,