TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
ĐẶNG XUÂN ÁNH
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH THÁN THƯ
TRÊN DƯA HẤU (Colletotrichum lagenarium) BẰNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Cần Thơ, 2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH THÁN THƯ
TRÊN DƯA HẤU (Colletotrichum lagenarium) BẰNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Sinh viên thực hiện:
Đặng Xuân Ánh
MSSV: 3073261
Lớp: BVTV K33
Giảng viên hướng dẫn:
Ts. Nguyễn Thị Thu Nga
Cần Thơ, 2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ Thực Vật với đề tài
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH THÁN THƯ
TRÊN DƯA HẤU (Colletotrichum lagenarium) BẰNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Do sinh viên Đặng Xuân Ánh thực hiện
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Cán bộ hướng dẫn
Ts Nguyễn Thị Thu Nga
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ
Thực Vật với tên :
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH THÁN THƯ
TRÊN DƯA HẤU (Colletotrichum lagenarium) BẰNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Do sinh viên Đặng Xuân Ánh thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
….....…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Luận văn tốt nghiệp hội đồng đánh giá ở mức
……………………………………..
DUYỆT KHOA
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Chủ tịch Hội Đồng
ii
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Đặng Xuân Ánh
Ngày sinh: / /1989
Nơi sinh: Thốt Nốt – Cần Thơ
Họ và Tên Cha: Đặng Quang Thành
Họ và Tên Mẹ: Nguyễn Thị Nga
Quê quán: Ấp Phụng Qưới A, Thị Trấn Thạnh An, Huyện Vĩnh Thạnh, TP Cần Thơ
Quá trình học tập:
1995 - 2000: Trường tiểu học Thạnh An
2000 - 2004: Trường Phổ Thông Trung Học Thạnh An
2004 - 2007: Trường Trung Học Phổ Thông Thạnh An
2007 - 2011: Trường Đại Học Cần Thơ, ngành Bảo Vệ Thực Vật, khóa 33 Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng.
iii
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng !
Cha Mẹ suốt đời tận tụy vì các con.
Chân thành ghi ơn !
Ts. Nguyễn Thị Thu Nga đã tận tình dạy dỗ và giúp đỡ em trong suốt quá
trình làm luận văn đến khi hoàn thành.
Quý Thầy, Cô trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật nói riêng và quý Thầy, Cô
của trường Đại học Cần Thơ nói chung đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho em
trong suốt thời gian học tại trường.
Chân thành biết ơn,
Tất cả các anh, chị trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo điều kiện cho
em hoàn thành tốt thí nghiệm.
Chị Trần Bạch Lan, Chị Đoàn Thị Kiều Tiên, Hoàng Thị Kim Ánh, Bùi
Thành Giao, Nguyễn Thanh An, Nguyễn Phước Lộc và các bạn lớp BVTV K33 đã
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Trân trọng !
Đặng Xuân Ánh
iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bài trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.
Tác giả luận văn
v
MỤC LỤC
Trang
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN…………………………………………………...............
LỜI CẢM TẠ……………………………………………………………….........
LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………………...
MỤC LỤC………………………………………………………………………...
DANH SÁCH BẢNG……………………………………………………….........
DANH SÁCH HÌNH………………………………………………………..........
TÓM LƯỢC……………………………………………………………...............
ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………………….
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU…………………………………….........
1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ DƯA HẤU……………………………………
1.1.1 Nguồn gốc ……………………………………………………………….
1.1.2 Tình hình sản xuất:……………………………………………………….
1.2 Bệnh thán thư trên dưa hấu ( Colletotrichum lagenarium)…………………
1.2.1 Triệu chứng………………………………………………………………
1.2.2 Tác nhân gây bệnh…………………………………………………........
1.2.2.1 Tác nhân và phân loại:……………………………………………....
1.2.2.2 Đặc điểm hình thái nấm…………………...……………………….
1.2.2.3 Đặc điểm sinh học và sinh thái.........................................................
1.2.2.4 Con đường lan truyền và lưu tồn……………………………………
1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm bệnh…………………
1.2.4 Biện pháp phòng trị……………………………………………………
1.2.4.1 Biện pháp canh tác……………………………………………….
1.2.4.2 Biện pháp hóa học…………………………………………………
1.2.4.3 Biện pháp sinh học……………………………………………….
1.3 PHÒNG TRỪ SINH HỌC VÀ VAI TRÒ CỦA VI KHUẨN VÙNG RỄ
TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG……………….
1.3.1 Khái niệm phòng trừ sinh học……………………………….
1.3.2 Khái niệm vùng rễ……………………………………………………
1.3.3 Khái niệm vi khuẩn vùng rễ…………………………………………..
1.3.4 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học (PTSH) bệnh
cây trồng…………………………………………………………………………
1.3.5 Các cơ chế đối kháng của vi khuẩn vùng rễ…………………………
1.3.6 Một số ứng dụng của vi khuẩn vùng rễ trong PTSH bệnh cây
trồng………………………………………………………………………………
vi
III
IV
V
VI
VIII
IX
X
1
3
3
3
3
3
3
5
5
5
6
6
7
8
8
8
9
9
9
9
9
11
11
16
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN, PHƯƠNG PHÁP…………………………...
2.1. PHƯƠNG TIỆN……………………………………………………….....
2.1.1. Thời gian và địa điểm……………………………………………...
2.1.2. Vật liệu:………………………………………………………….......
2.2. PHƯƠNG PHÁP…………………………………………………………
2.2.1 Phương pháp thí nghiệm….………………………………………….
2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi …………………………………………………….
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN…………………………………........
3.1 Biện pháp xử lý vi khuẩn phân giải chitin bằng cách ngâm hạt và tưới
đất………………………………………………………………………………..
18
18
18
18
20
20
22
23
23
3.2 Biện pháp xử lý vi khuẩn bằng cách phun lên lá vào thời điểm trước khi
27
chủng bệnh…………………………………………………………..
3.3 Biện pháp áp dụng vi khuẩn phân giải chitin bằng cách phun lên lá dưa
hấu vào thời điểm sau khi chủng nấm gây bệnh………………………
3.4 Biện pháp xử lý vi khuẩn bằng cách phun lá trước và sau khi chủng
bệnh………………………………………………………………………
3.5 So sánh sự tương tác xảy ra ở các ngày khảo sát: 4, 5 và 6 NSKC………
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ………………………………….......
4.1 Kết luận……………………………………………………………….....
4.2 Đề nghị ……………………………………………………………….....
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………...........
PHỤ CHƯƠNG
vii
30
33
36
42
42
42
43
DANH SÁCH BẢNG
Bảng
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Tựa
Đặc điểm của các chủng vi khuẩn vùng rễ sử dụng trong thí
nghiệm.
Tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh (%) thán thư (Colletotrichum
lagenarium) trên các nghiệm thức xử lý 05 chủng vi khuẩn
phân giải chitin trong biện pháp ngâm hạt và tưới đất qua các
thời điểm 4, 5 và 6 NSKC.
Tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh (%) thán thư do C. lagenarium
của 05 chủng vi khuẩn phân giải chitin qua biện pháp phun lên
lá trước khi chủng bệnh qua các thời điểm 4, 5 và 6 NSKC.
Tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh (%) thán thư do C. lagenarium
của 05 chủng vi khuẩn phân giải chitin qua biện pháp phun lên
lá sau khi chủng bệnh qua các thời điểm 4, 5 và 6 NSKC.
Tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh (%) thán thư do C. lagenarium
của 05 chủng vi khuẩn phân giải chitin qua biện pháp phun lên
lá trước và sau khi chủng bệnh qua các thời điểm 4, 5 và 6
NSKC.
Phần trăm (%) tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh ở tất cả các
nghiệm thức tại thời điểm 4 NSKC.
Phần trăm (%) tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh ở tất cả các
nghiệm thức tại thời điểm 5 NSKC.
Phần trăm (%) tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh ở tất cả các
nghiệm thức tại thời điểm 6 NSKC.
viii
Trang
19
24
29
32
34
37
38
40
DANH SÁCH HÌNH
Hình
1.1
1.2
1.3
1.4
3.1
Tựa
Trang
Triệu chứng gây hại của C. lagenarium trên dưa hấu
Hình bào tử nấm Coletotrichum lagenarium
Hình khuẩn lạc nấm Coletotrichum lagenarium trên đĩa Petri
chứa môi trường PDAcải tiến 10 ngày sau khi cấy
Quá trình xâm nhiễm của nấm Colletotrichum spp.
Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư trên dưa hấu ở chủng vi
khuẩn 198 (Bacillus sp.) và chủng vi khuẩn 89 (cxđ) so với đối
chứng bằng biện pháp ngâm hạt kết hợp tưới đất vào thời điểm
5 NSKC.
4
5
6
8
26
3.2
Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư ở chủng vi khuẩn phân giải 30
chitin 18 (Bacillus sp.) và 89 (cxđ) so với đối chứng bằng biện
pháp xử lý phun lên lá trước khi chủng bệnh vào thời điểm 6
NSKC.
3.3
Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư trên cây dưa hấu do nấm C. 33
lagenarium gây ra bằng chủng vi khuẩn phân giải chitin 18
(Bacillus sp.) so với đối chứng trong biện pháp xử lý phun lên
lá sau khi chủng bệnh ở thời điểm 6 NSKC.
Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư ở chủng vi khuẩn 89 (cxđ) và 36
200 (Bacillus sp.) bằng biện pháp xử lý phun lên lá trước và
sau khi chủng bệnh ở thời điểm 6 NSKC.
3.4
ix
Đặng Xuân Ánh. 2011. “Nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh thán thư trên
dưa hấu (Colletotrichum lagenarium) bằng vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện
nhà lưới”. Luận văn tốt nghiệp kĩ sư Bảo Vệ Thực Vật, Bộ môn Bảo Vệ Thực
Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Cán
bộ hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga.
TÓM LƯỢC
Đề tài ““Nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh thán thư trên dưa hấu
(Colletotrichum lagenarium) bằng vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới”
được thực hiện tại phòng thí nghiệm bệnh cây và nhà lưới bộ môn Bảo Vệ Thực
Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần thơ từ tháng
08/2010 đến tháng 02/2011 nhằm mục đích chọn ra dòng vi khuẩn vùng rễ cũng
như biện pháp xử lý có hiệu quả phòng trị bệnh thán thư do nấm Colletotrichum
lagenarium trên dưa hấu.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 2 nhân tố: Nhân tố một là 05
chủng vi khuẩn + nghiệm thức đối chứng. Nhân tố hai là 4 biện pháp xử lý vi khuẩn
(ngâm hạt + tưới đất với huyền phù vi khuẩn (108 cfu/ml); phun lá trước với huyền
phù vi khuẩn (108 cfu/ml) trước chủng bệnh; phun lá sau khi chủng bệnh với huyền
phù vi khuẩn (108 cfu/ml); phun lá với huyền phù vi khuẩn (108 cfu/ml) trước và
sau khi chủng bệnh). Kết quả ghi nhận được:
Ở biện pháp ngâm hạt kết hợp tưới đất: có 02 chủng vi khuẩn có khả năng ức
chế mầm bệnh tốt lần lượt là chủng vi khuẩn 89 (cxđ) và chủng vi khuẩn 198
(Bacillus sp.), trong đó chủng vi khuẩn 198 (Bacillus sp.) cho tỷ lệ diện tích lá bị
nhiễm bệnh thấp nhất. Ở biện pháp phun trước: cũng có 02 chủng vi khuẩn cho hiệu
quả phòng trị cao gồm chủng vi khuẩn 18 và 89, trong đó chủng vi khuẩn 18
(Bacillus sp.) là cho tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh thấp nhất. Ở biện pháp phun
sau: có duy nhất chủng vi khuẩn 18 (Bacillus sp.) là cho hiệu quả ức chế mầm bệnh.
Cuối cùng là biện pháp phun trước + sau: 02 chủng vi khuẩn có khả năng ức chế
mầm bệnh lần lượt là chủng vi khuẩn 89 (cxđ) và chủng vi khuẩn 200 (Bacillus sp.),
trong đó chủng vi khuẩn 89 (cxđ) là chủng vi khuẩn cho hiệu quả ức chế mầm bệnh
cao nhất.
Đánh giá chung về 05 chủng vi khuẩn đối với nấm bệnh qua bốn biện pháp
xử lý có 3 chủng vi khuẩn thể hiện hiệu quả phòng trị bệnh cao nhất và bền vững
nhất gồm: 18 (Bacillus sp.), 89 (cxđ) và 200 (Bacillus sp.). Trong đó, chủng vi
khuẩn 18 (Bacillus sp.) và chủng vi khuẩn 89 (cxđ) là 2 chủng vi khuẩn thể hiện hiệu
quả phòng trị bệnh cao nhất.
Trong bốn biện pháp áp dụng, biện pháp phun trước và biện pháp phun trước
kết hợp phun sau là 02 biện pháp có hiệu quả nhất.
x
ĐẶT VẤN ĐỀ
Dưa hấu là một loại cây quý biểu tượng cho sự thịnh vượng trong ngày Tết
cổ truyền của dân tộc Việt Nam, là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, năng
suất trung bình từ 30- 40 tấn/ha (Nguyễn Mạnh Chinh, 2006). Tuy nhiên dưa hấu
cũng là một trong những đối tượng cây trồng bị gây hại và tấn công bởi nhiều loại
nấm bệnh… trong đó bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium gây thiệt
hại nghiêm trọng đến năng suất dưa hấu (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị
Nghiêm, 1993), bệnh này cũng xuất hiện và gây thiệt hại nặng ở tất cả các vùng
trồng dưa trên thế giới, bệnh tấn công lên lá, thân và trái làm giảm năng suất
(CABI, 2001). Hiện nay có rất nhiều biện pháp để phòng trị bệnh: biện pháp canh
tác; biện pháp hóa học và sinh học. Tuy nhiên, hiện nay biện pháp hóa học vẫn là
biện pháp chính trong quản lý bệnh (CABI, 2001). Nó gây ra những mặt tiêu cực
rất lớn như: ô nhiễm môi trường, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sản phẩm
nông nghiệp ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Bên cạnh đó, biện pháp hóa
học cũng dễ tạo áp lực cho mầm bệnh phát sinh nòi mới kháng thuốc và làm phá vỡ
cân bằng sinh học trong hệ sinh thái (Maymon và ctv., 2006; Chung và ctv., 2010).
Do đó, biện pháp phòng trị sinh học (PTSH) dựa trên sự vận dụng các tương tác
của các vi sinh vật với nhau trong hệ sinh thái để phát huy vai trò vi sinh vật có lợi
có khả năng đối kháng cao đối với các tác nhân gây bệnh, từ đó giảm áp lực nguồn
bệnh trong ruộng canh tác qua đó giúp hạn chế các tác hại gây ra khi áp dụng các
biện pháp hóa học, đây là hướng phát triển bền vững trong sản xuất nông nghiệp
trong tương lai (Mukerji và Garg, 1993; Agrios, 2005). Trong số các vi sinh vật đối
kháng được sử dụng trong biện pháp PTSH, thì nhóm vi khuẩn vùng rễ kích thích
tăng trưởng thực vật được đánh giá là nhóm vi sinh vật tiềm năng trong công tác
phòng trừ sinh học bệnh cây trồng (Siddiqui, 2006). Đặc biệt là nhóm vi khuẩn
vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria =
PGPR). Theo Siddiqui (2006), vi khuẩn vùng rễ đóng vai trò rất lớn trong biện
pháp phòng trừ sinh học bệnh cây trồng với nhiều cơ chế được phát hiện như: tiết
kháng sinh, tiết các enzyme phân hủy vách tế bào như: chitinase, glucanase… Vì
vậy vi khuẩn vùng rễ được thế giới nghiên cứu rất nhiều trong phòng trị bệnh trên
cây trồng (Siddiqui, 2006). Ở Việt Nam, nghiên cứu về biện pháp sinh học trong
phòng trị bệnh trên cây trồng còn khá mới, một số nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối
kháng có hiệu quả trong phòng trị bệnh được ghi nhận như: sử dụng vi khuẩn đối
kháng Pseudomonas fluorescens 231-1 có thể giảm được sự tấn công của nấm
Didymella bryonia gây ra trên lá dưa hấu trong điều kiện nhà lưới (Nguyen Thi
Thu Nga, 2007).
Tuy nhiên, vẫn chưa thấy nhiều tài liệu nghiên cứu về biện pháp phòng trừ
sinh học đối với bệnh thán thư trên dưa hấu ở Việt nam nhất là về PGPR có khả
1
năng tiết các enzyme phân hủy vách tế bào của nấm gây bệnh. Từ đó đề tài
“Nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh thán thư trên dưa hấu do nấm
Colletotrichum lagenarium gây ra bằng vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà
lưới” được thực hiện nhằm tuyển chọn ra dòng vi khuẩn và biện pháp xử lí cho
hiệu quả cao trong việc phòng trị bệnh. Qua đó bước đầu đánh giá khả năng phòng
trị bệnh thán thư trên dưa hấu bằng vi khuẩn vùng rễ có khả năng phân giải chitin
có đem lại kết quả khả quan hay không? Từ đó, làm tiền đề nghiên cứu tiếp về nó.
2
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ DƯA HẤU
1.1.1 Nguồn gốc
Tên khoa học: Citrullus lanatus [Thumb.] Matsum & Nakai.
Họ bầu bí: Cucurbitaceae
Dưa hấu là loại cây trồng vừa có giá trị về kinh tế vừa có giá trị về dinh
dưỡng. Nguồn gốc của dưa hấu được xác định là khu vực nhiệt đới Trung Phi, một
phần phía Bắc sa mạc Sahara (Trần Khắc Thi, 1999). Dưa hấu được du nhập vào
Trung Quốc và Nga vào thế kỉ thứ 10 sau công nguyên và đến Anh vào năm 1600
(Tạ Thu Cúc, 2005). Ngày nay dưa hấu được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới
và cận nhiệt đới (Robinson và Decker- Walter, 1997).
Dưa hấu được trồng ở nước ta đã từ rất lâu (Trần Khắc Thi, 1999), từ thời
vua Hùng Vương thứ 18 và được xem là loại trái cây không thể thiếu trong ngày tết
cổ truyền của nhân dân ta (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
1.1.2 Tình hình sản xuất
Theo FAO (2008), tổng sản lượng trên thế giới hàng năm khoảng 99 triệu
tấn với diện tích trồng là 3.753.000 ha. Riêng ở Việt Nam, tổng sản lượng khoảng
420.000 tấn với tổng diện tích 28.000 ha. Đặc biệt ở Đồng bằng sông Cửu Long là
nơi tập trung trồng dưa hấu chủ yếu ở Việt Nam và tập trung nhiều ở các tỉnh như:
Tiền Giang, Cần Thơ, Trà Vinh...
1.2 BỆNH THÁN THƯ TRÊN DƯA HẤU DO NẤM Colletotrichum
lagenarium
1.2.1 Triệu chứng
Nấm Colletotrichum lagenarium có thể tấn công trên tất cả các bộ phận của
cây như lá, thân và trái. Bệnh có thể xuất hiện ở tất các giai đoạn sinh trưởng của
cây (Sikora, 1997; Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
Trên lá: Vết bệnh ở lá thường bắt đầu ở gần gân lá. Vết bệnh có dạng hơi
tròn hay bất dạng. Ở những vết bệnh cũ, tâm vết bệnh có thể bị rách (Nguyễn Thị
Nghiêm và Võ Thanh Hoàng, 1993). Đốm bệnh là những đốm tròn không đều đặn,
màu nâu hay đen, kích thước khoảng 3- 10 mm. Bệnh tiến triển nặng hơn tạo ra
những vết bệnh có kích thước lớn từ 1- 2 cm (Agrios, 2005). Lá bệnh nặng, có rất
nhiều đốm, lá bị nhăn, khô và rách do nhiều vết bệnh hợp lại (Sikora, 1997). Nếu
trời ẩm sẽ thấy lớp bào tử hồng nơi vết bệnh. Bệnh lây lan nhanh làm lá cháy khô
rồi rụng đi (CABI, 2001) (Hình 1.1a).
3
Trên thân: Vết bệnh ban đầu là những vết nhỏ màu nâu, sau đó vết bệnh
lan rộng ra và trở lên bất dạng hoặc có hình thoi (Nguyễn Thị Nghiêm và Võ
Thanh Hoàng, 1993). Theo Roberts và Kucharek (2006), khi điều kiện ẩm ướt thì
vết bệnh thường lan nhanh, lõm sâu xuống và có hình dạng thon dài (Hình 1.1b).
Trên trái: Vết bệnh có màu hồng, dạng hình tròn hay hình thoi, hơi úng
nước, lõm xuống (Trần Thị Ba, 1981). Các đốm bệnh phát triển nhanh và rải rác
đều khắp vùng vỏ trái, có khi liên kết lại làm thành các vết thối rộng ra, đốm bệnh
úng nước, màu nâu đen đến đen, dạng tròn rộng 1- 2cm, có vòng đồng tâm, hơi
lõm vào vỏ, nứt nẻ và cũng có bào tử hồng nơi vết bệnh (CABI, 2001). Sự xâm
nhiễm qua lá có thể là nguồn để mầm bệnh xâm nhiễm lên trái (Võ Thanh Hoàng
và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993). Sự xâm nhiễm của bệnh thường kéo theo sự xuống
sức nhanh chóng của trái. (Hình 1.1c).
a
b
c
d
Hình 1.1 Triệu chứng gây hại của Colletotrichum lagenarium trên dưa hấu
(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Nga, tài liệu cá nhân).
a. Trên lá; b. Trên thân; c. Trên trái; d. Bào tử nấm.
Theo kết quả điều tra tình hình bệnh hại trên rau màu của Phạm Hoàng
Oanh và ctv., (2003) tại một số tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long và thành
phố Hồ Chí Minh cho thấy có 4 chi nấm gây hại quan trọng nhất trên các loại dưa
bầu bí là: Colletotrichum, Cercospora, Didymella bryoniae và Fusarium; trong đó
bệnh thán thư do nấm Colletotrichum sp. là gây hại nặng nhất chiếm tới 64,2%.
4
Theo ghi nhận tình hình bệnh hại trên dưa hấu tại Mỹ cho thấy bệnh thán thư trên
dưa hấu gây ra bởi nấm Colletotrichum lagenarium gây thiệt hại nghiêm trọng đến
năng suất lên tới 63% (CABI, 2001).
1.2.2 Tác nhân gây bệnh
1.2.2.1 Tác nhân và phân loại
Bệnh thán thư trên các cây họ bầu bí dưa do nấm Colletotrichum
lagenarium gây ra (Agrios, 2005). Ngoài ra nấm còn có tên gọi là Colletotrichum
orbiculare (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993; CABI, 2001).
Nấm Colletotrichum lagenarium thuộc bộ nấm đĩa đài Molanconiales của
lớp nấm bất toàn Deuteromycetes. Giai đoạn sinh sản hữu tính, nấm
Colletotrichum lagenarium thuộc lớp nấm nang Ascomycetes có tên là Glomerella
lagenarium. Giai đoạn này rất hiếm (Bartnett và Hunter, 1998).
1.2.2.2 Đặc điểm hình thái nấm
Nấm có những đĩa đài (acervulus) có những gai cứng (setae) màu nâu.
Trong đĩa đài có các đính bào đài (conidiophore) và đính bào tử (conidia). Đính
bào đài chỉ gồm 1 tế bào hình trụ dài không màu và kích thước khoảng 20-25 x 2,53 μm. Đính bào tử cũng gồm 1 tế bào hình trụ dài hay hình thoi dài, không màu và
kích thước khoảng 14-20 x 5-6 μm (Trần Văn Hai, 2005).
Hình 1.2. Bào tử nấm Colletotrichum lagenarium (Nguồn: Gray, 1996).
Hình dạng trong nuôi cấy: Mặt trên sợi nấm khí sinh màu xám trắng, màu
nâu đen, khối bào tử màu hồng, có gai và hạch nấm. Mặt dưới màu nâu đậm. Hình
dạng và kích thước bào tử: bào tử thẳng hình trụ, đỉnh cùn; kích thước 14-15 x 4,56 µm. Hình dạng và kích thước đĩa áp: hình chùy dài hoặc không đều, màu nâu,
kích thước 9-10 x 5-6 µm (Sutton, 1980; trích dẫn từ Lê Hoàng Lệ Thủy, 2004).
Theo Trần Bạch Lan (2010) ghi nhận sợi nấm mịn, nhưng mọc dày đặc và gấn sát
với môi trường. Màu sắc khuẩn lạc có sự thay đổi theo thời gian và điều kiện chiếu
5
sáng, ban đầu khuẩn lạc có màu trắng xám, dần dần chuyển sang nâu sậm đến đen
(Hình 1.3).
Hình 1.3: Hình khuẩn lạc nấm Colletotrichum lagenarium trên đĩa Petri chứa môi trường
PDAct 11 ngày sau khi cấy.
1.2.2.3 Đặc điểm sinh học và sinh thái
Nấm sinh trưởng thuận lợi ở nhiệt độ cao và ẩm hoặc thời tiết ẩm ướt.
Nhiệt độ thích hợp cho nấm gây bệnh là từ 28-300C. Nấm giảm gây bệnh trong
điều kiện khô và không có khả năng xâm nhiễm khi thời tiết khô trong vòng 10-12
ngày (trích dẫn từ Trần Bạch Lan, 2007). Nấm lưu tồn trong đất và hạt giống
(CABI, 2001). Ngoài ra, mầm bệnh có thể lưu tồn trong xác bã thực vật hay bám
trên bề mặt hạt giống (Trần Văn Hai, 2005).
1.2.2.4. Con đường lan truyền và lưu tồn
Bệnh thường xảy ra vào những tháng có mưa nhiều. Bào tử lây lan chủ yếu
do mưa (Trần Văn Hai và ctv., 2005). Ngoài ra, mầm bệnh có thể được lây lan bởi
con người hoặc bằng con đường cơ học (Roberts và Kucharek, 2006).
Nấm lưu tồn trong đất và hạt giống (CABI, 2001). Mầm bệnh có thể lưu tồn
trong xác bã thực vật hay bám trên bề mặt hạt giống (Trần Văn Hai và ctv., 2005)
6
1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển nấm bệnh
- Nhiệt độ
Nhiệt độ tối hảo cho nấm Colletotrichum lagenarium phát triển và nẩy mầm
là 20-300C (Ramlal, 2006). Ở nhiệt độ 520C trong thời gian 10 phút, sẽ làm giảm
sức nẩy mầm của bào tử Colletotrichum lagenarium (Zhi và ctv., 1997). Lượng
mưa và ẩm độ cao là những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự phát triển mạnh của
bệnh thán thư trên dưa bầu bí (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
- Ẩm độ
Nấm xâm nhiễm ban đầu đòi hỏi ẩm độ 100% tương đối trong 24 giờ và
nhiệt độ 20-230C (trích dẫn Trần Bạch Lan, 2010).
- pH
pH tối hảo cho nấm Colletotrichum lagenarium phát triển tốt nhất là 7-8 và
pH thích hợp cho bào tử nẩy mầm là 5-6 (Zhi và ctv., 1997).
* Sự xâm nhiễm
Đính bào tử chỉ nảy mầm khi gặp ký chủ thích hợp. Mầm bệnh xâm nhập
vào mô của ký chủ thông qua những khoảng trống của gian bào, phát triển và làm
chết hoại mô của ký chủ một cách nhanh chóng (CABI, 2001).
Khả năng xâm nhiễm bị giảm trong điều kiện khô và mất đi trong điều kiện
thời tiết khô kéo dài 10 - 12 ngày (Roberts và ctv., 2003).
* Quá trình xâm nhiễm của nấm
Các giai đoạn của quá trình xâm nhiễm và phát triển của các chủng nấm
Colletotrichum spp. cơ bản ban đầu đều giống nhau, có thể chia thành các giai
đoạn sau:
(1) Bào tử phát triển trên bề mặt vết bệnh.
(2) Lây lan và bám trên bề mặt ký chủ.
(3) Bào tử nẩy mầm.
4) Hình thành đĩa áp.
(5) Xâm nhiễm qua lớp biểu bì của cây.
(6) Phát triển và lây lan ra các vùng xung quanh.
(7) Tạo nhiều ổ nấm và bào tử (Jeffries và ctv., 1990; Prusky, 2000; trích
dẫn bởi Trần Bạch Lan, 2007).
7
Hình 1. 4 : Quá trình xâm nhiễm của nấm Colletotrichum spp. (Nguồn: Mendgen & Halm,
2002)
A: Đĩa áp
S: Bào tử nảy mầm và hình thành đĩa áp
V: Sợi nấm phình to thành túi
PH: Sợi nấm sơ cấp
PE: Sợi nấm xâm nhiễm
SH: Sợi nấm thứ cấp
(1), (2), (3): Các tế bào thực vật.
1.2.4 Biện pháp phòng trị
1.2.4.1 Biện pháp canh tác
Dùng hạt giống sạch bệnh hoặc xử lý hạt giống trước khi gieo với nước ấm
ở nhiệt độ 52 oC trong 20 phút (Agrios, 2005). Sử dụng giống dưa hấu có khả năng
kháng bệnh thán thư như: giống Fair, Charleston gray, Congo và PI 189225 (Rai
và ctv., 2004).
Tiêu hủy các tàn dư và xác bã thực vật, xử lý đất sau mỗi vụ. Khử hạt giống
trước khi gieo (Trần Văn Hai, 2005)
Cắt tỉa cành lá bên dưới bị bệnh, hạn chế tưới phun lên bề mặt tán lá cây,
luân canh với cây khác họ bầu bí (CABI, 2001).
1.2.4.2 Biện pháp hóa học
Đối với nấm Colletotrichum lagenarium thuốc có hiệu quả nhất là Amistar
250SC (có hoạt chất là azoxystrobin) với liều lượng khuyến cáo của nhà sản xuất
như sau: 0,0156ml/ 50ml nước (Trần Hà Anh, 2009). Trần Văn Hai (2005) phun
thuốc Zinacol, Folcap, Appencarb, Copper B, Kasuran khi bệnh chớm xuất hiện
với nồng độ 0,1 – 0,2% hay Topan (0,05 – 0,1%).
8
1.2.4.3 Biện pháp sinh học
Kích thích tính kháng của cây chống lại bệnh do nấm Colletotrichum
lagenarium bằng vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng cây: INR7 (Bacillus pumilus),
GB03 (Bacillus subtilis), ME1 (Curtobacterium flaccumfaciens) có hiệu quả trong
điều kiện nhà lưới (Raupach và Kloepper, 1998, trích dẫn bởi Trần Bạch Lan,
2010).
Kết quả nghiên cứu dòng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens MET0908 có
khả năng đối kháng tốt với nấm gây bệnh thán thư Colletotrichum lagenarium trên
dưa hấu thông qua tạo protein kháng nấm (Kim và Chung, 2004).
1.3 PHÒNG TRỪ SINH HỌC VÀ VAI TRÒ CỦA VI KHUẨN VÙNG RỄ
TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG
1.3.1 Khái niệm phòng trừ sinh học
Theo Phạm Văn Kim (2006), “Biện pháp sinh học trong phòng trị bệnh cây
là điều khiển môi trường, cây trồng và sinh vật đối kháng một cách thích hợp, để
tạo nên một thế cân bằng sinh học cần thiết, giúp giảm mật số của mầm bệnh
xuống dưới ngưỡng gây hại. Nhờ đó bệnh của cây trồng chỉ xuất hiện ở mức độ
nhẹ, không gây ảnh hưởng quan trọng về mặt kinh tế”. Biện pháp sinh học không
có mục đích tiêu diệt toàn bộ mầm bệnh và cũng không có khả năng này.
Theo Agrios (2005) phòng trừ sinh học bệnh cây là kiểm soát bằng sinh học
một cách hoàn toàn hay một phần mầm bệnh bởi những vi sinh vật khác xuất hiện
trong tự nhiên.
Các biện pháp đối phó với bệnh có liên quan đến vi sinh vật đối kháng đều
được xem là biện pháp sinh học (Phạm Văn Kim, 2006).
1.3.2 Khái niệm vùng rễ
Theo Kennedy (2005) vùng rễ (rhizosphere) là thể tích đất xung quanh bộ rễ
và ảnh hưởng đến bộ rễ.
1.3.3 Khái niệm vi khuẩn vùng rễ
Vi khuẩn vùng rễ (rhizobacteria) là những vi khuẩn sống ở vùng rễ và định
cư được ở rễ cây, chúng có khả năng sinh sôi nảy nở và chiếm lĩnh ở các ổ sinh
thái ở rễ vào tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây (Antoun và Prévost, 2005)
Có khoảng 2 - 5% vi khuẩn vùng rễ khi được chủng vào đất có hệ vi sinh
cạnh tranh, biểu hiện ảnh hưởng có lợi cho sự tăng trưởng của cây được gọi là các
vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting
Rhizobacteria = PGPR) (Siddiqui, 2006). Theo Kloepper và ctv., (2004) cho thấy
trong tự nhiên vi khuẩn kích thích tăng trưởng cây trồng hiện diện trong đất, chúng
9
định cư ở rễ cây trồng, kích thích cây trồng phát triển, chúng được ứng dụng rộng
rãi trong nông nghiệp nhằm mục đích làm cho cây trồng phát triển, làm tăng trọng
lượng hạt, năng suất cây trồng tăng từ 10% – 20%.
Theo Vessey (2003) có 2 kiểu liên hệ tác động của vi khuẩn vùng rễ lên rễ
cây ký chủ: vi khuẩn quanh rễ cây và vi khuẩn nội sinh rễ.
- Vi khuẩn quanh rễ cây
Nhiều vi khuẩn thuộc các loài như: Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus và
Pseudomonas có thể phát triển và định cư quanh rễ cây ký chủ, nhất là quanh vùng
rễ non của cây, chúng phát triển và ngăn chặn vi sinh vật có hại khác (Lambert và
ctv., 1987; trích dẫn Đoàn Thị Kiều Tiên, 2010). Có nhiều báo cáo về vi khuẩn
vùng rễ cho thấy ảnh hưởng có lợi của vi khuẩn vùng rễ lên sự tăng trưởng của cây
được cho là do chúng có khả năng kiềm chế hay chiếm chỗ của mầm bệnh
(Cavaglier và ctv., 2004). Bên cạnh đó, vi khuẩn quanh vùng rễ còn có khả năng
kích thích tăng trưởng cây trồng, thật vậy theo kết quả nghiên cứu và tuyển chọn vi
khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng và phòng trừ sinh học bệnh héo
xanh trên cây cà chua do vi khuẩn Raltonia solanacearum gây ra của Trần Vũ Phến
và ctv., (2008) cho thấy có 05 chủng vi khuẩn là có khả năng định vị ở vùng rễ,
biểu hiện khả năng kích thích tăng trưởng cây (rễ cây mọc dài hơn bình thường) lại
vừa có khả năng kiểm soát được bệnh héo xanh do R. solanacearum gây ra. Không
chỉ thúc đẩy tăng trưởng cây mà còn có khả năng hạn chế sự hình thành hạch nấm,
hạch khuẩn từ đó làm giảm thiểu nguồn lây lan bệnh trong tự nhiên (trích dẫn Trần
Bạch Lan, 2010).
- Vi khuẩn nội sinh rễ (endophytic bacteria).
PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) là những vi khuẩn sống tự
do trong đất và một số loài có thể xâm nhập vào bên trong mô cây sống (Zehnder
và ctv., 2001) nhưng không gây hại gì cho cây mà còn có khả năng giúp cây ký chủ
chống lại các mầm bệnh trong đất, chúng được gọi là vi khuẩn nội sinh rễ. Chúng
có thể sống nội sinh ở vị trí mầm bệnh tấn công và trực tiếp ức chế nó hoặc kích
kháng (Raaijmakers và ctv., 2002). Để xâm nhập vào rễ, trước tiên chúng phải là vi
khuẩn vùng rễ (Antoun và Prévost, 2005). Vi khuẩn nội sinh rễ thường là những vi
khuẩn được tách ra từ mô cây đã được khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ phía
trong của rễ cây (Kloepper và ctv., 2006).
Rất nhiều chủng vi khuẩn nội sinh rễ đã được ghi nhận và áp dụng vào
phòng trị sinh học bệnh cây trên thế giới (Siddiqui, 2006). Theo Aravind và ctv.,
(2009) nhóm vi khuẩn nội sinh rễ trên cây trồng được tìm thấy gồm: Bacillus spp.,
Pseudomonas spp., Seratia spp., Clavibacter spp., …có khả năng ức chế mầm bệnh
10
trong đất như Phytophthora và Fusarium (Lian và ctv., 2008; trích dẫn Trần Thị
Kim Đông, 2010).
1.3.4 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học (PTSH) bệnh
cây trồng
Nhóm vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (PGPR) ngăn chặn
mầm bệnh trong đất bằng nhiều cơ chế bao gồm khả năng sản xuất siderophore, là
phức liên kết ion sắt làm cho chúng không hữu dụng với mầm bệnh, khả năng tạo
kháng sinh, enzyme thủy phân vách tế bào hoặc HCN giúp ngăn chặn sự phát triển
của mầm bệnh, khả năng cạnh tranh thành công với mầm bệnh về thức ăn và chỗ ở
trên rễ cây (Nelson, 2004). Theo Van Loon và Bakker (2005) cho thấy vi khuẩn
vùng rễ giúp cây trồng chống chịu được với mầm bệnh tốt hơn không chỉ thông
qua vi khuẩn đối kháng mà còn có khả năng kích thích cơ chế tự vệ của cây trồng.
Bên cạnh đó, một vai trò nữa của vi khuẩn vùng rễ được ghi nhận là khả năng tiết
ra các chất kích thích tăng trưởng cây trồng. Theo Phạm Văn Kim (2006) thì vi
sinh vật ở hệ rễ thực vật giữ vai trò khá quan trọng. Vi sinh vật tiết ra các chất kích
thích tố tăng trưởng của thực vật giúp rễ thực vật phát triển được tốt. Một số loại
trong chi Pseudomonas và Agrobacterium có khả năng tiết ra chất indol-acetic-acid
(IAA), là chất kích thích sự ra rễ của cây trồng. Theo Thakuria và ctv., (2003) cũng
cho thấy rằng vi khuẩn vùng rễ có khả năng kích thích tăng trưởng cây trồng bằng
cách tổng hợp, sản xuất ra các hormone tăng trưởng như: auxins, cytokinins hoặc
gibberiline.
1.3.5 Các cơ chế đối kháng của vi khuẩn vùng rễ
Vi khuẩn vùng rễ (PGPR) có vai trò đối kháng chống lại vi sinh vật gây
bệnh (Scher và Baker, 1982). PGPR đã được sử dụng thành công trong phòng trừ
sinh học đối với nấm, tuyến trùng, vi khuẩn và virus gây hại cây trồng ở nhiều nơi
trên thế giới (Siddiqui, 2006) thông qua rất nhiều cơ chế đối kháng được ghi nhận
như là: cạnh tranh dinh dưỡng và chổ ở, tiết kháng sinh (Chet, 1987; Nguyen Thi
Thu Nga, 2007); tiết enzyme phân hủy vách tế bào mầm bệnh (Kim và Chung,
2004); bên cạnh đó PGPR còn cạnh tranh với mầm bệnh về không gian sống và
dinh dưỡng, đặc biệt là sắt, làm sắt không hữu dụng đối với mầm bệnh (Bazin và
ctv., 1990); Ngoài ra, vi khuẩn vùng rễ còn được ghi nhận có khả năng kích kháng
trên cây trồng chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh (Kloepper và ctv., 2004). Xa
hơn nữa là cơ chế ký sinh và bắt mồi (Phạm Văn Kim, 2000). Các biện pháp đối
phó với nấm bệnh có sử dụng vi khuẩn đối kháng đều được xem là phòng trừ sinh
học (Phạm Văn Kim, 2000).
11
* Cơ chế kháng sinh
- Kháng sinh giữ vai trò như một cơ chế phòng trừ sinh học của PGPR được
biết rõ trong hơn hai thế kỷ qua (Whipps, 2001). Kháng sinh là những chất có trọng
lượng phân tử thấp do vi sinh vật tạo ra ở nồng độ rất thấp, có đặc tính độc đối với
sự tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật khác ( trích dẫn Trần Bạch Lan, 2010).
- Theo Phạm Văn Kim (2000): sự kháng sinh (antibiosis) là sự ức chế mầm
bệnh bởi tiến trình sản xuất ra các chất kháng sinh.
- Chi vi khuẩn Pseudomonas spp. có khả năng tiết ra nhiều loại kháng sinh
ức chế mầm bệnh như: pyoluteorin (PLT), pyrolnitrin (3-chloro-4-(2-nitro-3chlorophenyl)pyrrole) (PRN), 2,4-diacetyl-phloroglucinol (DAPG), 2-hidroxy
phenazines, phenazine-1-carboxamide (PCN). Aerugine [4-hydroxymrthyl-2-(2hydroxyphenyl)-2-thiazoline] (Lee và ctv., 2003). Trong các loại kháng sinh trên,
pyrolnitrin và DAPG được phát hiện khá nhiều ở các chi vi khuẩn đối kháng. Loại
kháng sinh có phổ ức chế rộng như DAPG có thể ức chế được cả nấm và tuyến
trùng (Fernado và ctv., 2005). Thật vậy, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các kháng
sinh được tiết ra từ chi vi khuẩn Pseudomonas có hiệu quả cao trong phòng trừ sinh
học: Vi khuẩn Pseudomonas fluorescens tạo ra aerugine giúp cây chống lại bệnh
Phytophthora trên ớt, Colletotrichum lagenarium (C. orbiculare) trên dưa hấu
(Lee và ctv., 2003). Vi khuẩn Pseudomonas cepacia B37w tiết ra kháng sinh
pyrrolnitrin hạn chế sự phát triển của nấm Fusarium sambucinum (Gibberella
pulicaris) gây vết thương trên củ khoai tây (Burkhead, 1994) và Botrytis cinerea
gây bệnh mốc xám và Penicillium expanum gây bệnh mốc xanh trên đào và táo sau
thu hoạch (Janisiewicz và ctv., 1991; trích từ Nguyễn Thị Thu Nga, 2003)
- Chi vi khuẩn Bacillus cũng được ghi nhận có khả năng phòng trừ sinh học
bệnh cây trồng. Bacillus spp. có thể hình thành nội bào tử, ở điều kiện môi trường
bất lợi chúng có thể tồn tại trong thời gian dài (Antoun và Prévost, 2005). Chi vi
khuẩn Bacillus sp. tiết các loại kháng sinh Kanosamine và Zwittermicin A (trích
dẫn bởi Nguyễn Thị Thu Nga, 2003). Ngoài ra chúng cũng có thể tiết ra một số
chất kháng sinh khác như: bacillomycin (Volpon và ctv., 1999), iturin A (Yoshida
và ctv., 2002), oligomycin A, xanthobaccin (Kim và ctv., 1999; Hashidoko và ctv,.
1999) để tiêu diệt mầm bệnh. Những dòng vi khuẩn Bacillus cho ra những chất ức
chế có phổ tác dụng rộng lớn. Những chất được biết đến nhiều như: lipopeptiddes
surfactins, fengycin, và hợp chất iturins (iturins, mycosubtilins và bacillomycins)
(Hashidoko và ctv,. 1999, Raaijmaker và ctv., 2002).
12
* Cơ chế tiêu sinh
- Tiêu sinh (lysis) là sự giết chết, làm tan đi, phân hủy sinh chất của mầm
bệnh (Phạm Văn Kim, 2000).
- Vách tế bào nấm được cấu tạo gồm nhiều thành phần như glucan, chitin và
protein (Phạm Văn Kim, 2000). Theo Trương Thị Bích Ngân (2009) vi khuẩn vùng
rễ thuộc hai nhóm Pseudomonas spp. và Bacillus spp. phân lập từ rễ cây dưa hấu
có khả năng tiết ra enzym chitinase phân hủy thành phần chitin của vách tế bào
nấm bệnh. β -1,3-glucanse và chitinase là các enzyme thủy phân các cấu trúc và
thành vách tế bào của mầm bệnh, đồng thời ức chế sự phát triển của mầm bệnh
(Van Loon và ctv., 1994).
- Đặc điểm và vai trò của enzyme chitinase:
+ Chitinase (E.C.3.2.1.14) là dạng poly (1,4-(N-acetyl-β-Dglucosaminide))-glycanohydrolases (trích dẫn bởi Phan Văn Thuật, 2007).
+ Cả vi sinh vật và thực vật đều có khả năng tiết ra enzyme chitinase,
rất nhiều vi sinh vật có khả năng tiết ra enzyme chitinase được ghi nhận như nấm
Trichoderma spp.; vi khuẩn Pseudomonas spp., Bacillus spp. (Milner và ctv., 1996;
Paul và ctv., 2005; Trương Thị Bích Ngân, 2009). Cây trồng cũng có khả năng tiết
ra chitinase để tự vệ chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh. Trên cây lúa, có sự
gia tăng hoạt tính β -1,3-glucanse và chitinase khi bị nhiễm bệnh với nấm
Pyricularia grisea (Du và Wang, 1992).
+ Theo Wang và ctv., (2003) cho rằng chitinase có vai trò trong việc
giúp cây trồng chống lại nấm bệnh có cấu tạo vách tế bào bằng lớp chitin, bằng
cách làm ức chế sự nảy mầm của bào tử, sự mọc dài của ống mầm và phân hủy
chóp khuẩn ty của sợi nấm (trích dẫn Chu Vũ Trang Anh và Dương Thúy Hằng,
2006).
+ Kasprzewska (2003) cũng cho rằng, enzym chitinase có vai trò thủy
phân chitin của vách tế bào nấm qua đó làm ức chế sự tăng trưởng của nấm. Sự
biểu hiện β -1,3-glucanse và chitinase thì có liên quan chống lại nấm Rhizoctonia
solani (Richmond, 1979).
+ Vi khuẩn đối kháng có khả năng tiết ra các enzyme có khả năng phân
hủy thành phần glucan hay chitin hoặc thành phần protein của vách tế bào của nấm
gây bệnh (trích dẫn Nguyễn Thị Thu Nga, 2003). Chẳng hạn như:
Pseudomonas fluorescens có khả năng tiết ra enzyme phân hủy
vách tế bào nấm như 1,3-glucanases, 1,4-glucanases và lipases (Paul và ctv., 2005).
Thật vây, P. fluorescens đã được báo cáo ức chế mầm bệnh trực tiếp bởi sản xuất
kháng sinh, enzyme phân giải vách tế bào nấm, siderophore và hydrogen cyanide
13