B GIÁO DC VÀ ÀO TO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
NGUYỄN PHƯƠNG NHÃ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TRUYỀN BỆNH VIRUS LÙN SỌC
ĐEN PHƯƠNG NAM SRBSDV (SOUTHERN RICE BLACK
STREAKED DWARF VIRUS) CỦA RẦY LƯNG TRẮNG Sogatella
furcifera Horvath VÀ ÁP DỤNG BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG
TẠI TIỀN HẢI, THÁI BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Mã số: 60.62.10 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. ĐẶNG THỊ DUNG
2. TS. NGUYỄN QUÍ DƯƠNG
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
ii
LỜI CẢM ƠN
hoàn thành lun văn này, trong thi gian va qua ngoài s n lc c
gng ca bn thân tôi còn nhn ưc s giúp nhit tình t phía gia ình,
nhà trưng, các thy cô giáo, cơ quan và bn bè ng nghip.
có ưc thành qu ca ngày hôm nay, trưc ht cho phép tôi ưc bày
t lòng bit ơn sâu sc ti PGS. TS. ng Th Dung – B môn côn trùng -
Trưng i hc Nông nghip Hà Ni, TS. Nguyn Quí Dương -Trung tâm
Kim dch Sau Nhp khu I ã quan tâm, dìu dt, tn tình hưng dn và nh
hưng khoa hc tôi hoàn thành tt lun văn này.
Tôi xin trân trng cm ơn Phòng iu tra giám sát – Trung tâm Kim
dch sau nhp khu I, Chi cc Bo v thc vt tnh Thái Bình ã to iu kin
v mi mt tôi thc hin tt các ni dung ca tài trong sut thi gian
nghiên cu.
Tôi xin trân trng cm ơn các thy, cô giáo, cán b trong Khoa Nông
hc, B môn Côn Trùng và Vin ào to sau i hc - Trưng i hc Nông
nghip Hà Ni ã quan tâm và to iu kin giúp tôi trong quá trình thc
hin tài.
Cui cùng tôi xin bày t lòng bit ơn ca mình n tt c các bn bè,
ngưi thân và gia ình ã luôn ng viên và to iu kin thun li cho tôi
hoàn thành lun văn này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả
3.5 Phương pháp giám nh virus 39
3.6 Phương pháp tính toán 41
3.7 X lý s liu 42
4 KT QU VÀ THO LUN 43
4.1 Nghiên cu kh năng truyn bnh LSPN ca ry lưng trng 43
4.1.1 Xác nh mt RLT truyn bnh LSPN hiu qu 43
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
iv
4.1.2 Xác nh kh năng truyn bnh LSPN cho th h sau ca RLT 45
4.1.3 So sánh kh năng truyn bnh LSPN gia các pha phát dc ca
ry lưng trng 46
4.1.4 Xác nh giai on mn cm ca cây lúa i vi kh năng truyn
bnh LSPN ca ry lưng trng 48
4.1.5 ánh giá kh năng truyn bnh LSPN t lúa sang ngô và ngưc
li ca ry lưng trng 51
4.2 Thí nghim ng rung 54
4.2.1 Bin pháp hóa hc phòng chng bnh LSPN 54
4.2.2 Nghiên cu nh hưng ca bin pháp che màn cho m ti mt
ry lưng trngvà t l bnh LSPN 61
4.2.3 ánh giá hiu lc ca thuc hóa hc x lý ht ging phòng tr
ry lưng trng 64
5 KT LUN VÀ NGH 68
5.1 Kt lun 68
5.2 ngh 69
TÀi LIU THAM KHO 70
PH LC 77
4.1 Mt ry lưng trng truyn bnh lùn sc en hiu qu 43
4.2 Xác nh kh năng truyn virus LSPN cho th h sau ca ry
lưng trng 45
4.3 Kh năng truyn virus LSPN ca ry non tui 3-4 và trưng
thành ry lưng trng 46
4.4 Kh năng truyn virus LSPN ca ry lưng trng vào giai on
mn cm ca lúa 49
4.5 Kh năng truyn bnh virus Lùn sc en phương Nam ca ry
lưng trng t lúa sang ngô 51
4.6 Kt qu lây nhim virus gây bnh lùn sc en phương Nam t
ngô sang lúa và t c sang lúa. 53
4.7 nh hưng ca bin pháp phun thuc tr ry giai on m ti
mt ry lưng trng và t l bnh LSPN v mùa 2010, ti
Tin Hi, Thái Bình 55
4.8 Din bin mt ry lưng trngvà thiên ch ca chúng dưi nh
hưng ca bin pháp phun thuc tr ry giai on lúa nhánh
v mùa 2010 ti Tin Hi, Thái Bình 57
4.9 nh hưng ca bin pháp phun tr ry lưng trng vào giai on
lúa nhánh n t l bnh LSPN v mùa 2010 ti Tin Hi,
Thái Bình 60
4.10 nh hưng ca bin pháp che màn cho m n mt ry và t
l bnh LS các công thc thí nghim 62
4.11 Hiu lc ca thuc hóa hc x lý ht ging phòng tr ry lưng
trng giai on m 64
4.12 Hiu lc tr ry ca mt s loi thuc x lý ht ging v mùa
2011 ti Tin Hi, Thái Bình 67
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
vii
4.19 Bin pháp phun thuc hóa hc vào giai on nhánh nh hưng
ti mt thiên ch v mùa 2010 ti Tin Hi, Thái Bình 59
4.20 Bin pháp phun thuc hóa hc vào giai on nhánh nh hưng
ti t l bnh LSPN v mùa 2010 ti Tin Hi, Thái Bình 61
4.21 Thóc sau khi x lý 66
4.22 thóc ã x lý 66
4.23 Kt qu phòng tr ry lưng trng 66
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
1
1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thc lâu i nht và cũng là mt
trong nhng cây ngũ cc quan trng cung cp ngun lương thc cho khong
2/3 dân s th gii vi sn lưng hàng năm xp x 540 triu tn ng th hai
sau lúa mì trên din tích khong 150 triu ha ng th ba sau lúa mì và ngô.
Theo thng kê ca T chc Lương thc và Nông nghip ca Liên Hip Quc
(FAO) [69], 90% din tích trng lúa thuc các nưc Châu Á. Các nưc này
cũng sn xut khong 92% tng sn lưng lúa go ca th gii. Sn xut go
toàn cu ã tăng t khong 200 triu tn vào năm 1960 lên ti hơn 600 triu tn
vào năm 2007.
Quá trình bùng n dân s cùng vi s phát trin ca h tng ô th ã
khin din tích t nông nghip ngày càng b thu hp. áp ng nhu cu lương
thc ngày càng cao, m bo an ninh lương thc, con ngưi phi áp dng các
kê ca Cc Bo v thc vt, trong v ã có 19 tnh ã thy xut hin bnh
này: Ngh An, Nam nh, Thái Bình, Thanh Hóa, Hi Phòng, Lai Châu, Ninh
Bình, Hòa Bình, Sơn La, Qung Ninh, Bc Giang, Lào Cai…. Trong ó tnh
b hi nng là Nam nh 17.556,9 ha, tip n là Ngh An 13.514,5 ha, Thái
Bình 5.288,9 ha, Ninh Bình 3.819 ha, Thanh Hóa 1.037,7 ha, Ưc tính
khong trên 200 ngàn tn thóc b tht thu; mt s tnh còn li bnh xut hin
ri rác. V ông Xuân năm 2010, bnh lùn sc en ã tip tc phát sinh ti
28 tnh thành ph, trong ó, 20 tnh Bc B, 5 tnh Bc Trung B và 3 tnh
Nam Trung b [6].
Ngoài lúa, bnh còn phát sinh gây hi trên ngô ông và ông xuân
2009-2010 vi din tính nhim bnh là 2.317 ha 20 tnh phía Bc [6].
Cui năm 2009, các nhà khoa hc Vit Nam ã xác nh ưc tác nhân
gây hin tưng “lùn li” ti Ngh An và mt s tnh phía Bc là do virus lùn
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
3
sc en phương Nam (Southern rice black streaked dwarf virus) gây ra, vecto
truyn bnh chính là ry lưng trng [5]
Chính vì vy, ngăn chn s lây lan trên din rng, phòng tr bnh
lùn sc en hiu qu cho v tip theo, bin pháp tt nht là phi qun lý các
i tưng là môi gii truyn bnh, trong ó có ry lưng trng Sogatella
furcifera.Nghiên cu kh năng truyn bnh virus lùn sc en phương Nam ca
ry lưng trng và áp dng các bin pháp phòng chng không ch cung cp
thông tin cn thit, hu ích trong nghiên cu loài sâu bnh này nói riêng mà
còn có ý nghĩa i vi công tác phòng tr ry môi gii truyn bnh trong
công tác qun lý hiu qu bnh lùn sc en trên ng rung hin nay. Vi
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
5
2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.1 Cơ sở khoa học của đề tài
Do bnh lùn sc en phương Nam là bnh virus mi ưc phát hin và xác
nh vào cui v mùa năm 2009 nên nhiu vn v bnh chưa có nhiu nghiên
cu như kh năng lây lan ca bnh, mi quan h gia bnh và môi gii truyn bnh.
i vi bnh virus hi lúa nói chung và bnh virus lùn sc en phương Nam nói
riêng, vic qun lý môi gii truyn bnh ht sc có ý nghĩa. Do vy, có cơ s ưa
ra các bin pháp qun lý hiu qu, ngăn chn kh năng lây lan ca bnh, bo v sn
xut, nên vic nghiên cu v kh năng truyn bnh ca ry lưng trng, th nghim
mt s bin pháp phòng tr môi gii truyn bnh là cn thit
2.2 Nghiên cứu về bệnh virus hại lúa
2.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Hin nay, các nhà khoa hc ã phát hin ưc hơn 30 loài virus gây hi
trên cây lúa Châu Á, Châu Phi, Nam M, Hoa Kỳ và mt s nơi khác trên
mang virus di trú t Trung Quc sang [20]
Kt qu nghiên cu ca các tác gi Heng-Mu Zhang, Jian Yang, Jian-
Ping Chen and Adams (2008) [26] cho bit mt chng virus mi thuc h
Reoviridae ã gây triu chng lùn nng và lá xanh m trên lúa ti tnh
Qung ông, Trung Quc, có hình thái virus rt ging cũng như quan h
huyt thanh gn gũi vi virus lúa lùn sc en (RBSDV). Cu trúc các segment
trong b gene ca 2 virus trên agarose-gel cũng như trên polacrylaminde-gel
hoàn toàn ging nhau 4 RNA – segment ca chng virus mi (7-10) ã ưc
gii trình t bng phương pháp tách dòng t sn phm RT-PCR. Kích thưc
cũng như cu trúc ca các segment thu ưc ca chng virus mi hoàn toàn
ging vi các segment tương ng ca virus lúa lùn sc en (RBSDV), virus
lùn nhám trên ngô (MRDV) và Mal de Reo Cuarto vius (MRCV). tương
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
7
ng ca trình t gene có giá tr cao nht so vi RBSDV và MRDV (giá tr
tương ng nm trong khong 60 – 85% tuỳ gene), mc dù vy nhng giá tr
này u thp hơn so vi các giá tr so sánh gia các segment tương ng ca
RBSDV và MRDV. Nhng so sánh này kt hp vi phân tích sơ cây ph
h u ch ra rng chng virus mi này là mt thành viên khác thuc tiu
nhóm Fijivirus-2 vi tên gi mi tm t là virus lúa lùn sc en dòng 2.
Vì các Reovirus gây hi trên lúa không truyn qua ht ging nên kh
năng truyn qua môi gii truyn bnh ry ưc c bit chú ý. Mt nghiên
cu chi tit v kh năng truyn SRBSDV ã ưc thc hin bi Zhou et. al.
(2008) [63] bng 3 loi ry, ry lưng trng (Sogatella furcifera), ru nâu
(Nilaparavata lugens) và ry nâu nh (Laodelphax striatellus). Kt qu cho
thy c ry lưng trng và ry nâu nh u có kh năng truyn SRBSDV t lúa
sang lúa vi hiu qu truyn rt cao (100% cây nhim bnh vi ch 3-4
ry/cây). Tuy nhiên ch có ry lưng trng mi có kh năng truyn SRBSDV t
a) Những nghiên cứu về Rice black streaked dwarf virus (RBSDV)
Tên khoa hc ca virus lùn sc en là Rice black streaked dwarf virus
thuc h Reoviridae, ging Fijivirus. Ngoài ra RBSDV còn có tên khác như:
Rice black-streaked dwarf fijivirus, Rice black streak virus, Rice streak dwarf
virus, Black streaked dwarf. Trong t nhiên, RBSDV gây hi trên lúa, ngô,
lúa mỳ, lúa mch và mt s loài c di như c lng vc nưc (Echinochloa
crus-galli var. frumentacea và c mn tru (Digitaria sanguinalis) theo Iida,
(1969) [27]; Ishii and Yoshimura, (1969) [26].
Hin ti có khong 54 loài cây thuc h hòa tho ã ưc tìm thy có
s xut hin và gây hi ca RBSDV Shinkai, (1962) [52]; . Theo Shikata
(1974) [50], Lee JY và cng s (1977) [31], Ou (1985) [40], nhng loài ký
ch ch yu ca RBSDV là: Avena sativa, Hordeum vulgare, lúa nưc (Oryza
sativa), Triticum aestivum, Alopecurus aequalis, Alopecurus japonicum,
Beckmannia syzigachne, Cynosurus cristatus, Digitaria adscendens
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
9
(Digitaria ciliaris), Digitaria violascens, C lng vc (Echinochloa crus-
galli), Eragrostis multicaulis, Glyceria acutiflora, Lolium multiflorum,
Lolium perenne, Panicum miliaceum, Phleum pratense, Poa annua, Secale
cereale, Setaria italica, Setaria viridis, Triticum aestivum, Trisetum bifidum
và ngô (Zea mays), RBSDV có th xâm nhim hu ht các giai on ca cây
lúa t m cho n giai on nhánh, giai on làm òng và giai on tr.
RBSDV ch gây hi hn ch khu vc ông Á bao gm các nưc: Trung
Quc, Nht Bn và Hàn Quc [66]. Bnh lùn sc en có các triu chng chung
như cây b nhim bnh thưng còi cc, b lá mu sm, mc nhiu chi. Cây
nhim bnh có nhng nt phng chy dc gân lá, b và thân cây lúa sau khi bóc
lp b bên ngoài. Nhng nt phng tăng nhanh v cây có mu xám hoc nâu
sm vi dài khác nhau [38].
trong cơ th côn trùng mang virus. Thi
gian tn ti dung dch là 6 ngày nhit 4°C theo nghiên cu ca Shikatab
and Kitagawa , (1969a) [47]; .
RBSDV ưc truyn bi 3 loài ry nâu nh theo kiu bn vng tái sinh:
Laodelphax striatellus, Unkanodes sapporonus và Ribautodelphax albifascia
(Unkanodes albifascia). Loài ry nâu nh Unkanodes sapporonus gây hi ch
yu trên ngô, lúa mỳ, lúa mch. Trưng thành và u trùng tui nh ca các
côn trùng môi gii u nhim bnh ưc cho cây khe khi chúng chích hút. Hơn
na, Dong et. al. (1999) [23] ã thông báo ry nâu Nilaparvata lugens cũng là môi gii
truyn bnh truyn bnh RBSDV.
Các loài côn trùng môi gii này có kh năng thay i kh năng truyn
virus ca chúng. Ry nâu nh L. striatellus thích trích hút trên cây lúa hơn cây
ngô k c ngoài ng rung cũng như trong lng thí nghim, tuy nhiên t l
truyn bnh trên ngô cao hơn trên lúa. Thi kỳ bnh ca virus trong cơ th
côn trùng là 7 - 12 ngày, ôi khi kéo dài ti 35 ngày. Thi gian chích np ngn
nht là 5 phút, và dài nht là 30 phút. Khong mt na s cá th côn trùng môi
gii có kh năng lây nhim bnh trên lúa sau khi chích hút 1 - 3 gi [52].
Trưng thành qua ông và u trùng th h u tiên ca ry nâu nh L.
striatellus óng vai trò quan trng trong vic truyn virus. Hu ht các loài
côn trùng môi gii u gi virus trong cơ th chúng trong mt thi gian dài.
Thi kỳ tim dc trên cây lúa là 14 - 24 ngày [52]. RBSDV không ưc
truyn bi các tác nhân cơ gii và qua ht ging.
b) Những nghiên cứu về bệnh vius lùn sọc đen phương Nam Southern rice
black streaked dwarf virus (SRBSDV)
Virus mi lây lan dch bnh ti Trung Quc ưc tìm thy bi giáo sư
Guo-Hui Zhou hc Nông nghip Qung châu, Trung Quc. Virus mi lây
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
11
qu chy in di cho hình nh ging nhau v s lưng và v trí các on DNA
trên agarose – gel). Phương pháp RT-PCR s dng mt mi ơn tương thích
vi on “trình t cu ni” ưc gn vào c 2 u - 3
’
ca dsRNA cho kt
qu khuych i ưc c RNA – segment 9 và RNS – segment 10 trong b
gene ca virus. Kt qu gii trình t t sn phm tách dòng ca RNA –
segment 9 và RNA – segment 10 cho mt s c im in hình ca Fijivirus
như: hàm lưng GC thp (34,5% và 35,6%), Trình t bo th c 2 u -5
’
và -3
’
, và cu trúc gene trên 2 segment cũng tương t như các thành viên khác
ca Fijvirus. Kt qu phân tích bng phương pháp BLAST, so sánh vi tt c
các trình t nucleotide lưu gi trong ngân hàng gene, cho thy trình t
nucleotide ca segment 9 và 10 ch do tương ng 88,8% - 74,9% và
67,1% - 77,4%, tương ng, so vi các segment tương ng ca các thành viên
khác trong tiu nhóm Fijvirus -2 ng thi còn thp hơn khi so sánh gia các
isolate khác nhau ca RBSDV. Sơ cây ph h thit lp da trên trình t
nucleotide cũng như trình t aminoacide suy oán ca RNA segment 9 và 10
ca virus mi cho thy virus này nm vào 1 nhánh mi, c lp vi các thành
viên khác trong nhóm Fijivirus. Virus mi này cũng ã ưc phát hin trên
ngô (Zea mays), c lng vc (Echinochloa crusglli), juncellus serotinus và
flaccidgrass (Pennisetum flaccidum) trong hoc khu vc xung quanh rung
lúa b bnh. Vi nhng thông tin trên, virus mi này ưc gi nh là mt loài
mi, vi tên gi virus lúa lùn sc en phương nam (SRBSDV), trong tiu
nhóm Fijivirus -2 ca nhóm Fijivirus trong h Reoviridae [62].
Theo báo cáo ca vin khoa hc Nông Nghip Hi Nam - Trung Quc,
Mi ây hơn, Wang et al., (2010) [58] ã gii trình t toàn b các
phân on còn li ca 2 mu virus thu ti Qung ông và Hi Nam trên.
Các phân tích phân t da trên toàn b b gen ca 2 virus này ã xác
nhn ln na rng virus gây bnh là loài mi thuc chi Fijivirus và tên
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
14
thích hp cho virus gây bnh là virus lùn sc en phương Nam
(SRBSDV) như xut ca Zhou et al., (2008) [63]
Bnh virus có triu chng thay i tuỳ theo tui cây trng khi nhim
bnh. Cây lúa b nhim bnh giai on m cây lùn, lá cng và có th dn
n cht. giai on nhánh Cây lùn, chi có triu chng phng to, thân
kéo dài, nhánh và r sưng phng có các u sáp hoc galls trên thân cây. Virus
ưc nghiên cu trong phòng thí nghim chúng tôi thy rng virus này ch
yu lây truyn qua ry lưng trng, ry nâu nh cũng có kh năng truyn virus
nhng không có hiu qu, còn ry nâu không truyn. Virus này lây nhim qua
các ký ch ph bao gm: Ngô, Echinochloa, Juncellus, Pennistetum và
Chinesesorghum ca Trung Quc [62] Nhng nghiên cu gn ây ca Zhou
et al., 2010 cho thy t l nhim bnh Qung ông, Qung Tây và Hi Nam
ang phát trin mnh.
iu c bit là virus này rt thích hp nhit cao. Do vy mà cây lúa
ưc gieo trng vào mùa hè và s dng ging lai có nhiu nh hưng nghiêm
trng. Cách ây không lâu, các khu vc trng lúa và ngô các tnh phía Bc
Vit Nam ã phát hin thy s phá hi ca loi virus này Heong K.L. and
Choi I.R. (2010) [29]
2.2.2 Tình hình nghiên cứu LSĐPN tại Việt Nam
V lúa mùa năm 2009 các tnh phía Bc xut hin hin tưng lúa b “lùn
li” v sau gi là “Vàng lùn, lùn xon lá” gây thit hi áng k cho sn xut lúa
go. Triu chng gây hi ưc ghi nhn u tiên Ngh An vào tháng 8/ 2009.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
16
triu chng này khá ging vi 2 reovirus là Rice black streaked dwarf virus
(RBSDV) và Southern rice black streaked dwarf virus (SRBSDV) = Rice
black streaked dwarf virus2 (RBSDV2). kim tra liu mu lúa bnh
min Bc có b nhim RBSDV và SRBSDV hay không, mt cp mi c
hiu ng thi cho c 2 virus này ã ưc thit k da trên vùng bo th gen
S10 ca tt c các isolates sn có ca 2 vi rút trên ngân hàng Gen.
Kt qu kim tra RT-PCR cho thy các mu bnh thu thp ti Ngh An
và mt s a phương min Bc như Thanh Hóa, Nam nh, Sơn La u cho
phn ng RT-PCR dương i vi mi c hiu RBSDV và SRBSDV nhưng
không phn ng vi mi c hiu virus lùn xon lá (RRSV).
Bn sn phm RT-PCR i din cho Ngh An, Nam nh, Thanh Hóa
và Sơn La ã ưc gii trình t trc tip. Kt qu phân tích trình t và ph h
cho thy c 4 mu này u là virus lùn sc en phương Nam (SRBSDV).
Ngoài ra, nghiên cu hin vi in t cũng phát hin thy phân t virus và th
vùi ca virus trong mô cây lúa b bnh (hình 2.2).
Hình 2.2. Ảnh hiển vi điện tử cho thấy phân tử virus và thể vùi virus
trong mô bệnh LSĐ (Hà Viết Cường và cộng sự 2009)
Da trên kt qu này, Trung tâm ã bưc u kt lun bnh lúa lùn li
ti min Bc là do SRBSDV gây ra [9]
b) Nghiên cứu tại Viện Bảo vệ thực vật
Trong cùng thi gian, các nghiên cu tương t cũng ưc tích cc thc
hin ti Vin Bo v thc vt. Nhóm nghiên cu ca Vin Bo v thc vt