ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

LÊ THỊ THANH THỦY

NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN
ĐỐI KHÁNG CHỐNG Ralstonia solanacearum
GÂY BỆNH HÉO XANH CÂY TRỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------

LÊ THỊ THANH THỦY

NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN
ĐỐI KHÁNG CHỐNG Ralstonia solanacearum
GÂY BỆNH HÉO XANH CÂY TRỒNG
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 62420107
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Lê Như Kiểu
2. PGS. TS. Lại Thúy Hiền


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:
- Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với
các cộng sự khác.
- Các số liệu trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố
trên các tập san và tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của
các đồng tác giả.
- Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Tác giả luận án

Lê Thị Thanh Thủy

iv


MỤC LỤC
TT

NỘI DUNG

TRANG

MỞ ĐẦU

12

1.

Tính cấp thiết của luận án


14

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

15

1.1.

Tình hình trồng ớt, lạc ở Việt Nam và trên thế giới

15

1.1.1.

Tình hình trồng ớt và lạc ở Việt Nam

15

1.1.2.

Tình hình trồng ớt và lạc trên thế giới

16

1.2.

Vi khuẩn Ralstonia solanacearum

17

23

Nam và trên thế giới
1.3.1.

Bệnh héo xanh do vi khuẩn

23

1.3.2.

Tình hình nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn ở Việt Nam

26

1.3.3.

Tình hình nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn trên Thế giới

29

1.4.

Vi sinh vật đối kháng và cơ chế đối kháng

30

1.4.1.

Vi sinh vật đối kháng

1.4.2.2

Cơ chế do siderophore

35

1.4.2.3.

Cơ chế tăng cường sức đề kháng của cây (kích kháng)

36

1.5.

Tình hình nghiên cứu vi sinh vật đối kháng

38

1.5.1.

Nghiên cứu vi sinh vật đối kháng ở Việt Nam

38

1.5.2.

Nghiên cứu vi sinh vật đối kháng trên thế giới

40


miền Trung Việt Nam
2.2.1.2.

Phân lập vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh héo xanh trên

46

cây ớt và lạc
2.2.2.

Nghiên cứu vi khuẩn đối kháng với R. solanacearum

49

2.2.2.1.

Phân lập và tuyển chọn VKĐK R. solanacearum

49

2.2.2.2.

Đánh giá hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn đối

50

kháng
2.2.2.3.

Phân loại vi khuẩn đối kháng

Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh HX

57

2.2.3.1.

Nghiên cứu sự tương tác của chủng B. subtilis ĐKB1 và P.

57

fluorescens ĐKP1 trên cùng môi trường
2.2.3.2.

Xác định các điều kiện nhân sinh khối phù hợp của 2 chủng
B. subtilis ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1
2

57


2.2.3.3.

Nghiên cứu tạo chất mang

59

2.2.3.4.

Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh HX



CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

63

Khảo sát tình hình bệnh héo xanh cây ớt và lạc do R.

63

solanacearum ở miền Bắc và miền Trung Việt Nam
3.1.1

Bệnh héo xanh cây ớt ở miền Bắc và miền Trung Việt Nam

63

3.1.2.

Bệnh héo xanh cây lạc ở miền Bắc và miền Trung Việt Nam

63

3.1.3

Phân lập vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh HX cây ớt và

65

lạc
3.1.3.1.

3.2.1.

Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn đối kháng

73

3.2.1.1.

Phân lập, lựa chọn các chủng vi khuẩn kháng vi khuẩn gây

74

bệnh héo xanh cây ớt
3.2.1.2.

Phân lập, lựa chọn các chủng vi khuẩn kháng vi khuẩn gây

79

bệnh héo xanh cây lạc
3.2.1.3.

Khả năng kiểm soát bệnh héo xanh cây ớt và lạc trong nhà

84

lưới của hai chủng vi khuẩn ĐKB1 và ĐKP1
3.2.2.

Hoạt tính sinh học các chủng VKĐK tuyển chọn


Xác định độc tính của vi khuẩn đối kháng bằng danh mục an

95

toàn sinh học của vi sinh vật
3.2.4.2.

Xác định độc tính của vi khuẩn đối kháng trên chuột bạch

95

3.2.5

Xác định loại kháng sinh do các chủng vi khuẩn tuyển

98

chọn sinh ra
3.2.5.1.

Xác định phenazine bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng

100

(TLC) và sắc ký lỏng cao áp (HPLC)
3.2.5.2.

Xác định Iturin A bằng phương pháp sắc ký lỏng siêu cao áp



Xác định điều kiện nhân sinh khối phù hợp của 2

109

chủng B. subtilis ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1
3.3.2.1.

Nghiên cứu lựa chọn môi trường nhân sinh khối

109

3.3.2.2.

Xác định pH ban đầu thích hợp

110

3.3.2.3.

Xác định nhiệt độ phù hợp

111

3.3.2.4.

Xác định lượng không khí cung cấp thích hợp

112


3.3.4

Sản xuất chế phẩm vi sinh HX phòng chống bệnh héo
4

122


xanh cây ớt và lạc
3.3.4.1.

Xây dựng Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh HX phòng

122

chống bệnh héo xanh cây lạc và ớt
3.3.4.2.

Đánh giá hoạt lực đối kháng R. solanacearum của chế phẩm

125

HX
3.4.

Hiệu quả của chế phẩm vi sinh HX trên cây ớt và lạc

127

3.4.1.


Trên mô hình cây lạc

133

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

137

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA

138

TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

139

PHỤ LỤC

5


BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
TT

CHỮ VIẾT TẮT

1
2

17
18
19
20

VKĐK
VSV
VKHX
SAR

21 WHO

TIÊNG ANH

TIẾNG VIỆT

Chrome Azurol S
Colony-forming unit
Electrospray ionization
Bacterial wilt disease
High Pressure Liquid
Chromatography
Indole-3-acetic acid
Induced Systemic
Resistance

Đơn vị hình thành khuẩn lạc
Ion hóa tia điện
Bệnh héo xanh do vi khuẩn
Sắc ký lỏng cao áp

Vi khuẩn khu trú trong vùng rễ
kích thích sinh trưởng cây trồng
Khoảng bước sóng từ 190- 800
nm
Đa hình chiều dài đoạn cắt giới
hạn
Sắc ký lớp mỏng
Vi khuẩn đối kháng
Vi sinh vật
Vi khuẩn gây bệnh héo xanh
Tính kháng hệ thống có điều kiện
Tổ chức Y tế thế giới


DANH MỤC BẢNG
TT
Bảng.1.1:
Bảng 2.1:
Bảng 3.1:
Bảng 3.2:
Bảng 3.3:
Bảng 3.4:
Bảng 3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7:
Bảng 3.8:
Bảng 3.9:

Bảng 3.10:


héo xanh cây lạc của các chủng vi khuẩn phân lập
Một số đặc điểm sinh học của chủng vi khuẩn ĐKP1
82
Khả năng cạnh tranh của vi khuẩn đối kháng ĐKP1 và
83
chủng vi khuẩn R. solanacearum LH3
Hiệu quả kiểm soát bệnh héo xanh cây ớt (giống ớt cay
85
LN57) trong nhà lưới của hai chủng vi khuẩn ĐKB1 và
ĐKP1
87
Hiệu quả kiểm soát bệnh héo xanh cây lạc (giống lạc
L14) trong nhà lưới của hai chủng vi khuẩn ĐKB1 và
ĐKP1
Đánh giá hoạt tính sinh học các chủng vi khuẩn kháng vi
89
khuẩn gây bệnh héo xanh lạc và ớt
Khả năng sử dụng nguồn cacbon với chủng ĐKB1 theo
92
kít chuẩn API 50CHB
Kết quả thử kít API 20 NE với chủng ĐKP1
93
Phân định độ an toàn sinh học của các chủng vi khuẩn
95
đối kháng
Đánh giá khả năng gây độc tính cấp của các chủng vi
96
khuẩn nghiên cứu trên chuột bạch, thí nghiệm sau 24 giờ
Đánh giá khả năng gây độc bán trường diễn của các
97

Khả năng tồn tại của chủng B. subtilis ĐKB1 và P.
fluorescens ĐKP1 trong điều kiện hỗn hợp và đơn lẻ
Hoạt tính đối kháng R. solanacearum của chủng B.
subtilis ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1 trong điều kiện
hỗn hợp và đơn lẻ
Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng đến sinh
trưởng của 2 chủng vi khuẩn
Ảnh hưởng của pH ban đầu đến sinh trưởng của các
chủng vi khuẩn
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của các chủngvi
khuẩn sau 48h nuôi
Ảnh hưởng của lượng không khí đến sinh trưởng của các
chủng vi khuẩn sau 48h nuôi
Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến sinh trưởng của các
chủngvi khuẩn sau 48h nuôi
Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 bổ sung đến chất lượng
sinh khối vi khuẩn
Thời gian nhân sinh khối của các chủng vi khuẩn
Hoạt lực đối kháng R. solanacearum của 2 chủng vi
khuẩn trước và sau nhân sinh khối
Điều kiện phù hợp trong nhân sinh khối chủng B. subtilis
ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1
Thành phần lý, hoá học của than bùn (tại Sơn La)
Mật độ tế bào chủng B. subtilis ĐKB1 và P. fluorescens
ĐKP1 trong chất mang dạng bột sau 30 ngày nhiễm
Hoạt lực đối kháng R. solanacearum của B. subtilis
ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1 trong chất mang dạng
bột sau 30 ngày nhiễm
Khả năng tồn tại của 2 chủng vi khuẩn B. subtilis ĐKB1
và P. fluorescens ĐKP1 trong chất mang

Bảng 3.37:

Bảng 3.38:

Bảng 3.39:

Bảng 3.40:

Bảng 3.41:

Bảng 3.42:

Bảng 3.43:

Bảng 3.44:

Bảng 3.45:

Bảng 3.46:

sinh HX sau 6 tháng bảo quản
Hiệu quả kiểm soát bệnh héo xanh do vi khuẩn hại ớt
của chế phẩm vi sinh HX xã Tráng Việt, Mê Linh, Hà
Nội, vụ Hè Thu 2013)
Hiệu quả của chế phẩm vi sinh HX tới sinh trưởng và
phát triển của cây ớt (giống ớt ngọt Mỹ)(tại xã Tráng
Việt, Mê Linh, Vĩnh Phúc, vụ Hè Thu 2013)
Hiệu quả kiểm soát bệnh héo xanh do vi khuẩn của chế
phẩm vi sinh HX trên cây lạc (xã Hòa Nam, Ứng Hòa,
Hà Nội, vụ Hè Thu 2013)

129

130

131

131

132

133

134

134

135


DANH MỤC HÌNH
TT
Hình 1.1:
Hình 1.2:
Hình 1.3:

Hình 3.1:
Hình 3.2:
Hình 3.3:
Hình 3.4:
Hình 3.5:

Ảnh khuẩn lạc (A) và tế bào (B) chủng ĐKB1(độ phóng đại x
25,000)
Ảnh khuẩn lạc (A) và tế bào (B) chủng ĐKP1 (độ phóng đại x
25,000)
Hình thái khuẩn lạc của một số chủng vi khuẩn đối kháng phân
lập được
Hoạt lực đối kháng của các chủng vi khuẩn kháng R.
solanacearum
Minh hoạ thí nghiệm đánh giá hiệu quả kiểm soát bệnh HX cây
ớt trong nhà lưới của các chủng vi khuẩn ĐKB1 và ĐKP1
Minh hoạ thí nghiệm đánh giá hiệu quả kiểm soát bệnh HX cây
lạc trong nhà lưới của các chủng vi khuẩn ĐKB1 và ĐKP1
Khả năng sinh siderophore của các chủng B. subtilis ĐKB1 và
P. fluorescens ĐKP1
Vị trí phân loại của chủng ĐKB1 và các loài có quan hệ họ
hàng gần
Vị trí phân loại của chủng ĐKP1 và các loài có quan hệ họ
hàng gần
Hoạt lực đối kháng vi khuẩn R. solanacearum gây héo xanh
lạc và ớt của chủng B. subtilis ĐKB1 và P. fluorescens ĐKP1
Ảnh chụp TLC mẫu phenazine dịch lên men (1) và phenazine

10

TRANG
17
26
26

64


Hình 3.28:
Hình 3.29:
Hình 3.30:
Hình 3.31:

Hình 3.32:

Hình 3.33:
Hình 3.34:

chuẩn (2)
Hình ảnh peak của phenazine thu được từ dịch lên men (mẫu
T1) trên sắc ký đồ HPLC
Hình ảnh peak của phenazine chuẩn (Mẫu T2) trên HPLC
Phổ tử ngoại của mẫu phenazine từ dịch lên men chủng P.
fluorescens ĐKP1 (Mẫu T1)
Phổ tử ngoại của mẫu phenazine chuẩn (Mẫu T2)
(A) Vùng ức chế của dịch nuôi cấy ĐKP1; (B) Vùng ức chế
của phenazine từ bản gen TLC đối với vi khuẩn R.
solanacearm gây bệnh héo xanh lạc
Hình ảnh peak của Iturin A từ dịch lên men chủng B. subtilis
ĐKB1 trên UPLC
Hình ảnh peak của iturin A chuẩn trên UPLC
(A,B) Vùng ức chế của dịch lên men ĐKB1; (B,C,D) Vùng ức
chế của Iturin tách chiết từ dịch lên men vi khuẩn đối với vi
khuẩn R. solanacearm gây bệnh héo xanh ớt và (E) dung môi
tách chiết Iturin
Nuôi cấy vạch 2 chủng vi khuẩn B.subtilis ĐKB1 và P.
fluorescens ĐKP1 trên cùng môi trường dinh dưỡng

104
105

106
108

122
123
126
128

129

132
136


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Bệnh hại cây trồng đã gây thiệt hại đáng kể trong sản xuất và bảo quản nông
sản. Trong đó, phải kể đến bệnh héo xanh (Bacterial wilt disease) do vi khuẩn
Ralstonia solanacearum (HXVK) gây ra. Vi khuẩn R. solanacearum tồn tại lâu
trong đất, tàn dư thực vật và được thông báo gây hại nhiều loại cây thuộc họ cà và
đậu ở nhiều nơi trên thế giới từ những năm 80 của thế kỷ XIX. Nguyên nhân gây
bệnh được nhà bác học người Mỹ E.F.Smith xác định năm 1896, ở đâu có trồng các
loại cây họ cà và đậu (cà chua, khoai tây, ớt, lạc, đậu tương,…) là thấy sự có mặt
của bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum gây ra. Ngoài ra nó còn ký sinh
trên 200 loài thực vật khác như chuối, thuốc lá, bí, dưa chuột,.... Đây là bệnh phổ
biến, nguy hiểm và phân bố rộng khắp trên thế giới, đặc biệt ở vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới [78, 93, 115]. Bệnh héo xanh do vi khuẩn được coi là một trong năm loại

cứu, tuyển chọn vi khuẩn đối kháng chống Ralstonia solanacearum gây bệnh héo
xanh cây trồng”. Trong số các cây trồng quan trọng trong nông nghiệp của Việt
Nam thì cây lạc và ớt có giá trị dinh dưỡng rất cao, mang lại lợi ích kinh tế rất lớn
cho xuất khẩu và phục vụ tiêu dùng trong nước. Tuy nhiên, hai loại cây này thường
bị bệnh HXVK ở mức độ cao, có những vùng chuyên canh lạc và ớt bị bệnh héo
xanh tới 30-40%, có nơi không thể trồng được 2 loại cây này nữa, vì mầm bệnh tiềm
tàng trong đất rất lớn và rất lâu. Trước tình hình thực tế trên, luận án sẽ đi sâu
nghiên cứu bệnh HXVK ở cây lạc, ớt và phân lập, tuyển chọn vi khuẩn đối kháng
(VKĐK) cũng như xác định cơ chế kháng vi khuẩn R. solanacearum của các chủng
VKĐK tuyển chọn để sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng trong phòng trừ bệnh héo
xanh lạc và ớt.
2. Mục tiêu của luận án
Tuyển chọn được các chủng vi khuẩn đối kháng có khả năng kháng cao với vi
khuẩn R. solanacearum để sản xuất chế phẩm vi sinh ứng dụng trong phòng trừ
bệnh héo xanh cây ớt và lạc. Xác định được cơ chế kháng vi khuẩn R. solanacearum
của các chủng VKĐK tuyển chọn.
13


3. Nội dung nghiên cứu của luận án
3.1. Khảo sát tình hình bệnh héo xanh cây ớt và lạc ở miền Bắc và miền Trung Việt
Nam; Phân lập vi khuẩn R.solanacearum.
3.2. Nghiên cứu vi khuẩn đối kháng với R. solanacearum
3.3. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh HX
3.4. Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh HX trên cây ớt và lạc
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Góp phần làm sáng tỏ mức độ đa dạng sinh học của quần thể vi khuẩn R.
solanacearum gây bệnh héo xanh cây trồng. Bổ sung một số chủng VKĐK với R.
solanacearum vào bộ sưu tập giống VSV nông nghiệp Việt Nam. Cung cấp những
luận cứ và cơ sở khoa học về hướng ứng dụng VSV đối kháng trong phòng chống

khoảng 125.000 ha. Năm 2011, Thái Bình có diện tích trồng ớt 1.200 ha, năm 2012
đã tăng lên 1.500 ha. Một số tỉnh miền Trung có nơi trồng tới 15.000-20.000 ha ớt
đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn trồng lúa và có thể đạt 400 triệu đồng/ha/năm. Ớt
ngọt được trồng ở Vĩnh Phúc khoảng 200 ha. Từ 41 ha (vụ Đông 2011-2012), đến
nay, diện tích trồng ớt của huyện Yên Định, Thanh Hóa đã mở rộng lên 215 ha, thu
hút hàng trăm hộ tham gia, cây ớt đã cho nguồn thu từ 40 đến 45 tỷ đồng/năm. Ở
Bình Định, huyện Phù Mỹ là địa phương có phong trào trồng ớt mạnh nhất, trong vụ
Đông Xuân 2012-2013 diện tích trồng ớt cũng tăng đột biến lên 800 ha, tăng hơn
200 ha so cùng kỳ năm trước [23].
* Cây lạc: Lạc là cây có dầu quan trọng trong số các loại cây có dầu đang
trồng trên thế giới, sản phẩm của lạc có nguồn protein cao làm thức ăn tốt cho người
và gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Sản phẩm lạc là một mặt
hàng có kim ngạch xuất khẩu khá lớn. Hàng năm, Việt Nam xuất khẩu 100.000135.000 tấn lạc (đạt khoảng 65-120 triệu USD) [13, 24].
Năm 2012, diện tích trồng lạc của cả nước đạt 220.500 ha. Tới năm 2014, tổ
chức USDA (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) dự báo diện tích gieo trồng sẽ tăng lên
230.000 ha và sản lượng cũng tăng 7,8% ở mức 530.000 tấn. Điều kiện thời tiết
thuận lợi và những cải thiện về giống sẽ góp phần thúc đẩy năng suất và sản lượng
lạc. Năm 2015, sản lượng lạc được dự báo tăng lên 550.000 tấn cùng với sự mở
15


rộng về diện tích gieo trồng. Khu vực trồng lạc chủ yếu tập trung ở bờ biển Bắc
Trung Bộ, khu vực miền núi và trung du Bắc Bộ và Duyên Hải Nam Trung Bộ [23].
1.1.2. Tình hình trồng ớt và lạc trên Thế giới
* Cây ớt: Diện tích trồng ớt cay trên thế giới khoảng 1,7 triệu ha, tổng sản
lượng 11,25 triệu tấn, trong đó châu Á chiếm khoảng 1/3, tập trung ở Ấn Độ, Trung
Quốc, Hàn Quốc, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ và Malaysia. Tính đến 2008, Trung Quốc
là nước sản xuất ớt lớn nhất thế giới, tiếp theo là Mexico.
Sản lượng ớt ở những nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Pêru, Bănglađét,
Hungari và những nước khác đang tăng lên, với tốc độ tăng khoảng 5,2% mỗi năm,

độc cao và tính độc thấp đều có các lông nhỏ ở rìa [111]. Vị trí phân loại của R.
solanacearum được sắp xếp theo NCBI (2005) như sau: Giới: Bacteria; Ngành:
Proteobacteria;

Lớp:

Betaproteobacteria;

Bộ:

Burkholderiales;

Họ:

Burkholderiaceae; Chi: Ralstonia; Loài: solanacearum.

Hình 1.1. Hình ảnh khuẩn lạc vi khuẩn R. solanacearum Pss4 ,
nuôi cấy trên môi trường TTC (nguồn: Viện Thổ nhưỡng nông hóa)
Các nhà khoa học đã chia R. solanacearum thành 5 race khác nhau, sự phân
chia các race thường rất phức tạp do phụ thuộc vào thành phần cây chủ và phạm vi
phân bố của chúng [39]. Race 1 là nhóm gây hại với phổ ký chủ rộng và phổ biến ở
các nước khu vực châu Mỹ, châu Phi, châu Á và Nam Mỹ. Race 2 chủ yếu gây bệnh
17


cho chuối và tập trung ở Trung tâm châu Mỹ và Đông Nam Á. Race 3 phân bố rộng
khắp trên thế giới và liên quan chủ yếu đến cây khoai tây. Race 4 gây hại trên cây
gừng ở Châu Á và Hawaii; Race 5 gây hại đến cây dâu tằm ở Trung Quốc [56, 93,
119]. Race 2 và 3 là các race quan trọng của R. solanacearum (bảng 1.1) và gây
bệnh trên nhiều loại cây trồng có giá trị cao trong nông nghiệp.

1

Philippines
3

Khoai tây, cà chua, một số cây họ

Khắp thế giới trừ Mỹ

2

cà, Geranium và một số loài khác

và Canada

4

Gừng

Châu Á

3 và 4

5

Dâu tằm

Trung Quốc

5

1.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá của vi khuẩn R. solanacearum
R. solanacearum là vi khuẩn hiếu khí, không hình thành bào tử, có khả năng
tổng hợp poly-3-hydroxybutyrat (PHB) như là nguồn cacbon dự trữ, oxy là chất
nhận điện tử cuối cùng của chuỗi biến đổi thức ăn, trong vài trường hợp nitrat được
sử dụng như là chất nhận điện tử, một vài loại lại oxy hoá hợp chất vô cơ không bắt
buộc để sử dụng làm chất dinh dưỡng, chúng có thể oxy hoá H2 hoặc CO thành
nguồn năng lượng chính. Vì vậy, R. solanacearum có thể sinh trưởng trên nhiều loại
môi trường khác nhau, khi nuôi cấy R. solanacearum có thể dùng các loại môi
trường chứa cao nấm men, pepton, cazein, đường, glycerin trong điều kiện hiếu khí
19


và nhiệt độ 280C  20C. Trong dịch cây nghèo chất dinh dưỡng nhưng lại rất phù
hợp cho R. solanacearum phát triển, trong thân cây mật độ tế bào của chúng có thể
đạt 108-109CFU/g cây cà chua [85].
PHB là một loại PHA (polyhydroxyalkanoate) được sinh ra từ nhiều loại vi
khuẩn, trong điều kiện dư thừa cacbon và thiếu hụt dinh dưỡng dẫn đến tích lũy
cacbon và năng lượng trong tế bào [147]. 3 gen qui định các enzyme điều khiển 3
phản ứng quá trình sinh tổng hợp PHB là Acetoacetyl CoA reductase, - ketotiolase,
PHB polymerase [106].
R. solanacearum và một số vi khuẩn gram âm như Pseudomonas, Rhizobium,
Azotobacter, Agrobacterium…không sử dụng con đường đường phân thông thường
hay pentose- phosphate mà sử dụng con đường Entner- Doudoroff. Con đường
Entner- Doudoroff phân giải glucose thành pyruvate, ATP, ADH và ADPH [132].
Mặc dù không tạo ra sắc tố phát huỳnh quang, nhưng nó có thể tổng hợp sắc
tố mầu nâu khi khuếch tán trên môi trường thạch có chứa tyrozin. R. solanacearum
có thể khử nitrat thành nitrit, nhưng không thuỷ phân tinh bột, hoá lỏng yếu hoặc
không hoá lỏng gelatin. R. solanacearum có phản ứng khác nhau với chất kháng
sinh, các nòi của chúng có thể mẫn cảm với streptomyxin, chống chịu với penixilin,
viomyxin,...[79].

giun tròn đã làm tổn thương bộ rễ của cây và qua đó vi khuẩn dễ dàng xâm nhập vào
bên trong mô mạch. Mức độ xâm nhiễm của vi khuẩn vào rễ nhờ đơn bào được biểu
thị qua chỉ số vết thương trên rễ, tuy nhiên những đơn bào cũng có thể làm thay đổi
trạng thái của mô, làm mô trở nên thuận lợi hơn cho sự quần tụ của vi khuẩn. Khi vi
khuẩn đã xâm nhập vào cây chủ, thì tại đó các enzyme pectinase, cellulase và
protease bắt đầu hoạt động, gây nên sự phá huỷ tế bào của cây [77].
Bên cạnh đó còn có các hình thức xâm nhập khác thông qua côn trùng như:
ong, kiến... hoặc các loại sâu gây hại khác ...v..v.. có mang R. solanacearum, chúng
chích vào cây, qua đó vi khuẩn dễ dàng xâm nhập vào cây chủ, hình thức này rất
phổ biến và lan truyền nhanh. Ngoài ra, còn do sự chăm sóc dẫn đến đứt rễ, sây sát
thân, dập lá cây, lúc này vi khuẩn tiềm tàng trong đất có cơ hội xâm nhập vào cây
chủ. Hơn nữa, R. solanacearum gây bệnh lan truyền từ cây này sang cây khác, hoặc
từ vùng này đến vùng khác là do: Di chuyển vật liệu trồng trọt và hạt giống cũng có
thể là vật mang mầm bệnh [11].
21