BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC
KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH
CHÁY BÌA LÁ LÚA CỦA VI KHUẨN Bacillus safensis
TRÊN RUỘNG LÚA TỈNH AN GIANG VÀ TIỀN GIANG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. NGUYỄN ĐẮC KHOA
NGUYỄN HOÀNG THÔNG
MSSV: 3113758
Lớp: VSV K37
Cần Thơ, tháng 12/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày.......tháng........năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
LỜI CẢM TẠ
Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp tại Trường Đại học Cần Thơ, tôi đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm và động viên từ gia đình, sự hướng dẫn và chỉ dạy tận
tình của quý Thầy Cô cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè để hoàn thành được luận
văn tốt nghiệp này.
Đầu tiên xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo cùng tất cả quý Thầy Cô Viện
Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đã tận tình truyền đạt kiến thức và tạo
điều kiện cho em học tập, nghiên cứu.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Đắc Khoa, người đã tận tâm
dìu dắt, chỉ dẫn và truyền đạt những kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu trong
học tập và trong cuộc sống cho em trong suốt thời gian học tập cũng như trong quá
trình thực hiện thí nghiệm và viết luận văn.
Xin chân thành biết ơn các Anh (Chú) Nguyễn Văn Rô, Nguyễn Văn Bé Tư là
nông dân tại địa điểm thí nghiệm ở 2 tỉnh Tiền Giang và An Giang đã hỗ trợ và tạo
điều kiện tốt cho tôi trong suốt quá trình làm thí nghiệm cũng như trong thời gian thực
hiện luận văn tốt nghiệp Đại học.
Thân gửi đến các Anh (chị) Trần Quốc Tuấn, Nguyễn Đặng Ngọc Giàu, Nguyễn
Đan Vân, Trần Văn Dương, Trương Văn Xạ, Trần Kim Thoa và bạn Tô Anh Khoa lời
cảm ơn chân thành vì đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn. Chân
thành cảm ơn các bạn trong nhóm bệnh cây đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và cho tôi
những lời khuyên bổ ích trong thời gian học tập cũng như lúc thực hiện đề tài.
cho hiệu quả tương đương so với đối chứng sử dụng thuốc hóa học. Biện pháp phun vi
khuẩn vào đất 24 giờ trước khi sạ vừa cho hiệu quả cao vừa thuận tiện khi ứng dụng
nên có triển vọng trong quá trình quản lý bệnh cháy bìa lá ngoài đồng ruộng của nông dân.
Từ khóa: Lúa, Xanthomonas oryzae pv. oryzae, cháy bìa lá, phòng trừ sinh học, đối
kháng, Bacillus safensis .
Chuyên ngành Vi sinh vật học
i
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
MỤC LỤC
Trang
PHẦN KÝ DUYỆT ..........................................................................................................
LỜI CẢM TẠ...................................................................................................................
TÓM LƯỢC.................................................................................................................... i
MỤC LỤC ...................................................................................................................... ii
DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................................... v
DANH SÁCH HÌNH ..................................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ........................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ......................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài .................................................................................. 1
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ............................................... 16
3.1. Phương tiện nghiên cứu ................................................................. 16
3.1.1. Dụng cụ, thiết bị .......................................................................... 16
3.1.2. Vật liệu ......................................................................................... 16
3.1.3. Hóa chất ....................................................................................... 16
3.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................... 17
3.2.1. Bố trí thí nghiệm.......................................................................... 17
3.2.2. Các bước thực hiện...................................................................... 18
3.2.3. Lấy chỉ tiêu .................................................................................. 21
3.2.3. Xử lý số liệu................................................................................. 24
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 25
4.1. Kết quả khảo sát khả năng làm giảm bệnh cháy bìa lá lúa của
vi khuẩn B. safensis trong vụ Hè Thu năm 2014 tại An Giang .... 25
4.1.1. Tỉ lệ chồi bệnh .............................................................................. 25
4.1.2. Tỉ lệ lá bệnh .................................................................................. 27
4.1.3. Chỉ số bệnh trên diện tích lá ........................................................ 29
4.1.4. Năng suất và tỉ lệ lem lép hạt ...................................................... 31
4.2. Kết quả khảo sát khả năng làm giảm bệnh cháy bìa lá lúa của
vi khuẩn B. safensis trong vụ Hè Thu năm 2014 tại Tiền
Giang ............................................................................................... 33
4.2.1. Tỉ lệ chồi bệnh .............................................................................. 33
4.2.2. Tỉ lệ lá bệnh .................................................................................. 35
4.2.3. Chỉ số bệnh trên diện tích lá ........................................................ 37
4.2.4. Năng suất và tỉ lệ lem lép hạt ...................................................... 39
4.3. Thảo luận chung .............................................................................. 40
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 44
5.1. Kết luận ............................................................................................ 44
5.2. Kiến nghị .......................................................................................... 44
Chuyên ngành Vi sinh vật học
2014 ....................................................................................................... 31
Bảng 4: Hiệu quả phòng trừ của các nghiệm thức xử lý tại Tiền Giang vào vụ
Hè Thu trong năm 2014 .......................................................................... 39
Bảng 5: Năng suất và tỷ lệ lem lép tại Tiền Giang vào vụ Hè Thu trong năm
2014 ........................................................................................................ 40
Chuyên ngành Vi sinh vật học
v
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1: Triệu chứng bệnh cháy bìa lá lúa ngoài đồng ..........................................
3
Hình 2: Giọt dịch vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae ................................
3
Hình 3: Tế bào vi khuẩn Xoo dưới kính hiển vi điện tử ........................................
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
Hình 22: Biểu đồ chỉ số bệnh trên diện tích lá bị nhiễm bệnh tại thời điểm 50,
55, 60 ngày sau sạ của các nghiệm thức tại An Giang trong vụ Hè Thu
trong năm 2014 ............................................................................................... 29
Hình 23: Biểu đồ chỉ số bệnh trên diện tích lá nhiễm bệnh của các nghiệm
thức tại thời điểm 50, 55, 60 ngày sau sạ tại An Giang trong vụ Hè Thu
trong năm 2014 ............................................................................................... 30
Hình 24: Biểu đồ tỉ lệ chồi nhiễm bệnh vào thời điểm 50, 55, 60 ngày sau sạ
của các nghiệm thức tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu trong năm 2014 .... 33
Hình 25: Biểu đồ tỉ lệ chồi nhiễm bệnh của các nghiệm thức tại thời điểm 50,
55, 60 ngày sau sạ tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu trong năm 2014 ....... 35
Hình 26: Biểu đồ tỉ lệ lá nhiễm bệnh vào thời điểm 50, 55, 60 ngày sau sạ của
các nghiệm thức tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu trong năm 2014 .......... 36
Hình 27: Biểu đồ tỉ lệ lá nhiễm bệnh của các nghiệm thức tại thời điểm 50, 55,
60 ngày sau sạ tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu trong năm 2014 ............. 37
Hình 28: Chỉ số bệnh trên diện tích lá bị nhiễm bệnh tại thời điểm 50, 55, 60
ngày sau sạ của các nghiệm thức tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu
trong năm 2014 ....................................................................................... 38
Hình 29: Chỉ số bệnh trên diện tích lá nhiễm bệnh của các nghiệm thức tại thời
điểm 50, 55, 60 ngày sau sạ tại Tiền Giang trong vụ Hè Thu trong
năm 2014 ................................................................................................ 38
Chuyên ngành Vi sinh vật học
FAO
Food and Agriculture Organization
PGPB
Plant Growth-Promoting Bacteria
IRRI
International Rice Research Institute
NC&PT
Nghiên cứu và phát triển
NN&PTNT
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
RPM
Round per minute
Xoo
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Chuyên ngành Vi sinh vật học
Võ Thị Phương Trang (2013) đã phân lập được nhiều chủng vi khuẩn có khả năng
đối kháng mạnh với vi khuẩn Xoo gây bệnh cháy bìa lá lúa. Trong điều kiện nhà lưới vi
khuẩn Bacillus safensis có khả năng làm giảm bệnh cao và được đề nghị nghiên cứu tiếp
tục trong điều kiện ngoài đồng với các biện pháp xử lý như ngâm hạt ở mật số 108
CFU/ml, phun qua lá ở mật số 107 CFU/ml, chủng vào đất ở mật số 107 CFU/ml. Do đó,
đề tài được thực hiện nhằm mục đích khảo sát khả năng phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa của
vi khuẩn đối kháng B. safensis trên ruộng lúa tại hai tỉnh An Giang và Tiền Giang, tạo tiền
đề cho việc nghiên cứu và sản xuất các loại thuốc sinh học mới có tác dụng phòng trị bệnh
cháy bìa lá ở ĐBSCL nói riêng và Việt Nam nói chung.
1.2. Mục tiêu đề tài
Mục tiêu tổng quát của đề tài là khảo sát được khả năng phòng trị bệnh cháy bìa
lá lúa của vi khuẩn đối kháng B. safensis trên ruộng lúa tỉnh An Giang và Tiền Giang.
Với mục tiêu này đề tài có bốn mục tiêu cụ thể sau đây:
Chuyên ngành Vi sinh vật học
1
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
1. Khảo sát khả năng phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa của biện pháp xử lý ngâm
hạt với chủng vi khuẩn B. safensis ở mật số 108 CFU/ml .
2. Khảo sát khả năng phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa của biện pháp xử lý phun
qua lá với chủng vi khuẩn B. safensis ở mật số 107 CFU/ml .
3. Khảo sát khả năng phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa của biện pháp xử lý chủng
vào đất với chủng vi khuẩn B. safensis ở mật số 107 CFU/ml .
Cháy bìa lá
Vùng rìa lá nhiễm bệnh bị quăn queo
và lan ra khắp lá, vết bệnh lan nhanh chóng
xuống phần bẹ lá, lá bị khô nhanh chóng và
cuộn lại, vết bệnh có màu vàng xám hoặc
xám trắng bắt đầu từ ngọn lá chạy dọc
xuống theo 2 bìa lá lúa (Shamar, 2006).
Trần Quốc Tuấn
Hình 1: Triệu chứng bệnh cháy bìa lá
lúa ngoài đồng.
Bệnh phát triển dần ra và vùng mô tiếp giáp giữa mô bệnh và mô khỏe bị úng nước.
Vùng mô bệnh sẽ trở thành nơi phát triển
của nhiều nấm hoại sinh (Agrios, 2005).
Vết bệnh có thể là những sọc ở vị trí bất kỳ
trên phiến lá, nơi có vết thương (Hình 1).
Hình 2 là giọt vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae. Giọt vi khuẩn màu vàng
đục, ứa ra trên mặt lá và bị gió làm rơi vào
Hình2: Giọt dịch vi khuẩn
các lá khác và vào nước ruộng vào lúc
Xanthomonas oryzae pv. oryzae.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
3
Hori et Bokura (Bokura, 1911).
Theo Ou (1972), vi khuẩn Xoo Gram âm,
là vi khuẩn hiếu khí, hình que ngắn hai đầu
tròn, không hình thành bào tử, kích thước 0,651,40 x 0,45-0,60 m , trên môi trường nuôi cấy
vi khuẩn Xoo có kích thước 1,35-2,17 x 0,550,75 m , có một chiên mao dài 6-8 m ở 1
cực để di chuyển (Hình 3). Vi khuẩn có vỏ
Chuyên ngành Vi sinh vật học
4
Bacmap
Hình 3: Vi khuẩn Xoo dưới
kính hiển vi điện tử.
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
(capsule) và tập hợp thành khối khá bền vững, ngay cả khi ở trong nước.
Khuẩn lạc của vi khuẩn Xoo có hình tròn, viền đều, lồi, bóng, màu vàng chanh, sắc tố
vàng không tan trong nước nên không làm biến màu môi trường nuôi cấy nhân tạo.
Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của vi khuẩn Xoo là 25-30oC, vi khuẩn sống lâu
trong nước cất vô trùng, phosphate buffer pH = 7 và trong nước có pha peptone. Điều
kiện tốt nhất để giữ vi khuẩn là giữ trong huyền phù đất sét, đất sét hạt mịn thì tốt hơn,
sau hơn 12 tháng (400 ngày) vi khuẩn vẫn giữ tỉ lệ sống cao (Fang et al., 1957).
Vi khuẩn Xoo tiết độc tố phenylacetic acid trong môi trường nuôi cấy và trong
lá bệnh, vi khuẩn tổng hợp enzyme phân giải protein và cellulose. Đây là loài vi
khuẩn không sản sinh amoniac, không làm hóa lỏng gellatin, không tiêu thụ nitrat,
Trường ĐHCT
Vi khuẩn lây lan chủ yếu do mưa bão, mưa bão còn tạo vết thương trên lá giúp vi
khuẩn dễ xâm nhiễm. Vi khuẩn cũng lây lan theo nước ruộng vì các giọt dịch của vi
khuẩn ứa trên lá sẽ rơi vào nước rồi tràn lan từ ruộng này sang ruộng khác.
Bệnh xuất hiện quanh năm nhưng chủ yếu ở giai đoạn Hè Thu và chủ yếu là cuối
giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng đến chín sữa (Ou, 1985). Điều kiện đất cũng ảnh hưởng
đến sự phát triển của bệnh, những vùng đất chua, ngập úng, đất nhiều mùn hay vùng
đất có nhiều bóng râm thì bệnh phát triển mạnh hơn. Bón thừa phân đạm cũng làm cho
bệnh gia tăng nhanh chóng (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999).
Nhiệt độ thích hợp cho bệnh phát triển là ở 25-30oC, lượng mưa nhiều và độ ẩm
90% trở lên. Bệnh không phát triển ở 17oC (Ou, 1985). Thời gian ủ bệnh phụ thuộc vào
nhiệt độ, ủ bệnh khoảng 20 ngày ở 31oC và trong khi đó ở 40 ngày là 40oC.
2.1.4. Chu kỳ phát triển bệnh
Lưu tồn
Trong đất vi khuẩn có thể sống từ 1 đến 3 tháng, tùy ẩm độ đất và tính acid của
đất. Trong hạt lúa vi khuẩn có thể lưu tồn sau thu hoạch cho đến 3 tháng sau. Vi khuẩn
không những có bên trong vỏ trấu mà còn có cả trong phôi nhũ. Tuy nhiên, nếu hạt
được phơi nắng khô thì vi khuẩn sống không quá 40 ngày và khi ngâm hạt vào nước
sau 24 giờ thì mật số bị giảm 99% và hoàn toàn bị chết hẳn sau 5 ngày ngâm. Do đó
hạt không phải là nguồn lây bệnh quan trọng.
Ký chủ cỏ dại, nhất là các loại cỏ thuộc loài Leersia sayanuka có thể là nguồn lây
bệnh quan trọng nhất ở Nhật. Vi khuẩn có thể sống sót và nhân lên sớm trong mùa xuân.
Gốc rạ, chân rạ và rễ lúa là nguồn bệnh, nhất là đối với trường hợp bệnh phát
triển và thể hiện của triệu chứng dạng héo xanh (Kresek).
Ở các nước nhiệt đới, do nhiệt độ tương đối cao, thích hợp cho vi khuẩn gây bệnh
phát triển quanh năm, nhiều cỏ dại và gốc rạ, giúp vi khuẩn lưu tồn từ vụ này qua vụ
khác. Nước kinh rạch, nước ruộng thường có mật số vi khuẩn hầu như cao quanh năm. Các
yếu tố này có lẽ đã góp phần làm cho bệnh ở các nước nhiệt đới khá nghiêm trọng.
Xâm nhiễm và phát triển
nước thích hợp, bón phân cân đối, chăm sóc, luân canh, xen canh... (Vũ Triệu Mân,
2007). Chỉ cấy mạ đủ tuổi, chăm bón sớm và cân đối tập trung vào giai đoạn đầu vụ.
Nên bón phân đạm lân kali chuyên dùng, phân có hàm lượng kali cao, chú ý bón nặng
đầu nhẹ cuối. Không bón kali giai đoạn cây đứng cái (là giai đoạn sắp làm đòng
khoảng 35-40 ngày sau sạ) vì cây lại huy động đạm lên lá làm cây dễ nhiễm bệnh.
Ưu tiên bón kali cao cho các giống nhiễm hay đang bị nhiễm bệnh. Cần rút nước
cho khô ruộng trong 2-3 ngày khi thấy xuất hiện bệnh, phơi hạt để diệt vi khuẩn có
trong vỏ trấu và phôi nhũ (Lê Lương Tề, 2000).
Biện pháp sử dụng giống kháng
Việc sử dụng giống kháng bệnh cháy bìa lá đã được các nhà khoa học trên thế
giới và Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) quan tâm và tập trung nghiên cứu nhiều
nhất và đây là phương pháp khá hiệu quả để quản lý bệnh cháy bìa lá. Nhưng tính
kháng này thường không ổn định (Ezuka and Sakaguchi, 1978; Mew et al., 1992).
Theo Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (2008) việc tạo giống kháng dựa
trên cơ chế sau:
Chuyên ngành Vi sinh vật học
7
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
Kháng do ngoại hình và cấu trúc các giống mọc đứng, lá ngắn và hẹp thì
dụng liên hoàn các biện pháp kỹ thuật thâm canh từ đầu vụ mới đạt được hiệu quả cao
(Đoàn Thị Tứ, Trung tâm Khuyến Nông Thái Bình).
Biện pháp sinh học
Chuyên ngành Vi sinh vật học
8
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 37 - 2014
Trường ĐHCT
Phòng trị cháy bìa lá bằng các biện pháp sinh học như giống kháng, vi khuẩn đối
kháng, kích kháng là hướng nghiên cứu đang được các nhà khoa học quan tâm. Trong
đó, sử dụng vi khuẩn đối kháng có nhiều tiềm năng để khai thác (Lê Gia Huy, 1994).
Vai trò của chế phẩm sinh học, trong đó có vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp
được thừa nhận có các ưu điểm và nhược điểm sau đây:
Ưu điểm
Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng.
Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái. Có tác dụng cân bằng sinh thái (vi sinh vật,
dinh dưỡng…) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung.
Ứng dụng chế phẩm sinh học không làm hại đến kết cấu đất, không làm chai đất,
thoái hóa đất mà góp phần tăng độ phì nhiêu cho đất. Có tác dụng đồng hóa các chất
dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản.
Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh, tăng khả năng kháng
bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc
BVTV có nguồn gốc hóa học. Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền
vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization
hay FAO) năm 1992 đã khẳng định đấu tranh sinh học là nền tảng của chương
trình Quản lý dịch hại tổng hợp với chiến lược sử dụng tác nhân sinh học để hạn
chế sự phát triển của các quần thể ký sinh. Một trong những hướng nghiên cứu
được phát triển hiện nay là sử dụng tác nhân sinh học để hạn chế các quần thể
VSV gây bệnh (Lê Gia Huy, 1994).
Hiện nay, nhóm được xem có nhiều triển vọng là nhóm PGPB (Plant
Growth-Promoting Bacteria, PGPB), nhóm vi khuẩn này sống quanh rễ cây
(rhizophere), nhiều nhóm có thể xâm nhiễm vào rễ cây và sống nội sinh
(endophytic) trong thân, lá và các bộ phận khác của cây. Ngoài khả năng kích
thích tăng trưởng cây trồng như cố định đạm từ không khí, hòa tan lân, tổng hợp
chất kích thích tăng trưởng...Chúng còn có khả năng đối kháng với các mầm bệnh
trên cây trồng nhờ sự cạnh tranh về nơi ở hoặc cơ chất, sản sinh ra các chất đối
kháng (Siddiqui, 2006) và kích kháng (Induced Systemic Resistance, ISR) trong
cây để ngăn chặn các mầm bệnh phát triển.
Theo Immanuel (2006), một số chủng vi khuẩn đối kháng thuộc các chi
Pseudomonas, Bacillus và Enterobacter, được thử nghiệm và ứng dụng hiệu quả
trong phòng trừ các bệnh trên cây lúa như đạo ôn, đốm vằn, thối bẹ và cháy bìa lá.
Hiện nay, VSV đối kháng đã được nhiều nhà khoa học ở Việt Nam nghiên
cứu trong công tác phòng trừ dịch hại trên cây trồng. Phạm Văn Dư và Nguyễn
Thị Phong Lan (2004) cho rằng phòng trừ sinh học bằng vi khuẩn đối kháng cho
thấy hiệu quả nhất định ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng. Phạm Văn Kim và
Nguyễn Thị Thu Nga (2003) đã khảo sát khả năng đối kháng của các vi khuẩn
Burkholderia cepacia TG17 đối với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn
trên lúa.
Chuyên ngành Vi sinh vật học
10
Rhizoctonia solani
(Sheath blight)
P. flourescens
P. putida
B. megaterium
B. polymyxa
B. pumulus
E. agglomerans
Thối bẹ
Sarocladium oryzae
P. fluorescens
Xanthomonas oryzae
B. lentus
(Sheath-rot)
Cháy bìa lá
(Bacterial leaf Blight)
B. cereus
B. circulans
P. fluorescens
2.2.2.
kháng hiện đang bắt đầu được tập trung nghiên cứu nhiều. Tại Việt Nam, nhóm nghiên
cứu do Phạm Văn Kim đã nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng phòng trừ bệnh đốm
vằn trên lúa từ năm 1998 (Phạm Văn Kim et al., 1999; Mew et al., 2004), cho ra đời
sản phẩm sinh học BIOBAC-1 ĐHCT có khả năng phòng trừ một cách bền vững bệnh
đốm vằn trên ruộng lúa và triển khai đến nông dân (Nguyễn Đắc Khoa et al., 2010).
Ngoài ra, vi khuẩn Delftia tsuruhatensis HR4 do Han et al. (2005) phân lập
từ vùng trồng lúa ở phía Bắc Trung Quốc cũng có khả năng ức chế Xoo và các
mầm bệnh khác như Rhizoctonia solani và Pyricularia oryzae. Trong một nghiên
cứu gần đây, Gesheva và Vasileva-Tonkova (2012) đã phân lập được chủng vi
khuẩn Nocardioides sp. từ vùng đất Nam cực có khả năng sinh ra các enzyme
thủy phân và các hợp chất đặc biệt có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn Xoo
và Staphylococcus aureus. Bên cạnh đó, Mageshwaran et al. (2012) đã ly trích
được hợp chất lipopeptide từ vi khuẩn Paenibacillus polymyxa HKA-15 phân lập
từ cây đậu nành có khả năng ức chế vi khuẩn Xoo. Bên cạnh vi khuẩn, xạ khuẩn
Streptomyces cũng được thử nghiệm khả năng đối kháng với vi khuẩn Xoo nhưng
không mang lại kết quả khả quan (Ndonde và Semu, 2000). Nguyễn Hồng Anh
(2012) chọn lọc được chủng xạ khuẩn VN10-A44 và Nguyễn Đình Hải (2012) đã
xác định được chủng xạ khuẩn VN08A12 có tiềm năng đối kháng Xoo.
2.2.3.
Vi khuẩn đối kháng Bacillus
safensis
Phân loại
Vi khuẩn Bacillus safensis thuộc ngành
Fimicutes, Lớp Trực khuẩn, Bộ Bacillales,
Họ Bacillaceae, Chi Bacillus.
Đặc điểm sinh lý
Vi khuẩn Bacillus safensis là vi khuẩn
Gram dương, hiếu khí, di động bằng roi cực,
tryptophan,
phenylalanine
deaminase, dihydrolase arginine, lysine decarboxylase và decarboxylase ornithine
(Dickinson et al., 2004). Vi khuẩn Bacillus safensis không làm giảm nitrat, nhưng làm
thủy phân gelatin, aesculin và RNA. Casein thủy phân khác nhau giữa các chủng. Các
axit béo chủ yếu của tế bào là C15:0 iso (50,4 - 56,7%), C15:0 anteiso (23,3 - 25,2 %),
C17:0 iso (4,52 - 6,93 %) và C17:0 anteiso (3,71 - 4,69 %) (Sasser, 1990).
2.3. Đặc điểm của giống lúa IR 50404 và HMT1
2.3.1. Đặc điểm của giống lúa IR 50404
Nguồn gốc giống lúa IR 50404 có nguồn gốc từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI) được nhập vào Việt Nam đầu năm 1990. Giống IR 50404 do Bộ môn cây lương
thực – Viện khoa học kỷ thuật Nông Nghiệp Việt Nam chọn lọc và phát triển. Giống
IR 50404 được công nhận chính thức vào năm 1992.
Đặc điểm nông học của giống IR 50404 thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 90
ngày trong điều kiện sạ thẳng; chiều cao cây thấp (85–90 cm), đẻ nhánh khá, số
hạt/bông trung bình (65-70), tỉ lệ hạt chắc cao. Giống IR 50404 chịu phèn mặn khá, dễ
tính, thích ứng rộng có thể gieo trồng và đạt năng suất cao trong cả hai vụ Đông Xuân
và Hè Thu. IR 50404 kháng cao rầy nâu và nhiễm nhẹ bệnh đạo ôn và khô vằn. Hiện
nay IR 50404 vẫn được gieo trồng trên diện tích rất rộng ở hầu hết các tỉnh ĐBSCL,
giống nhiễm rầy cục bộ ở một số địa phương. Nhược điểm cơ bản của IR 50404 là chất
lượng gạo thấp (hạt hơi ngắn và tỉ lệ cháy bìa lá khá cao).
Chuyên ngành Vi sinh vật học
13
Viện NC&PT Công nghệ Sinh học