VIỆ

ỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

PHAN THỊ THU HIỀN

NGHIÊN CỨU CHUYỂN GEN cry8Db
T

TR

V

Y

Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 62 42 01 21

LUẬN ÁN TIẾ SĨ SI

ỌC

Người hướng dẫn khoa học: 1.TS. PHẠM BÍCH NGỌC
i n C ng ngh sinh họ
2. PGS.TS. CHU HOÀNG HÀ
i n C ng ngh sinh họ

I - 2018



chức cán bộ, Phòng khoa học và công nghệ và Hợp tác quốc tế, phòng Sau Đại học,
Phòng tài vụ trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi về mọi
mặt trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Lê Trần Bình, TS Đ
Xuân Đồng, ThS Lê Thu Ngọc, ThS Hồ Th Thƣơng, ThS Nguy n Thu

iang

Phòng ông nghệ tế bào thực vật, Viện Công nghệ sinh học đã tạo điều kiện giúp
đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu để tôi hoàn thành đề tài này. Trong thời gian
thực hiện đề tài, tôi cũng nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của tập thể cán bộ Phòng
Công nghệ tế bào thực vật, Phòng ông nghệ ADN ứng dụng và Phòng Th nghiệm
trọng điểm ông nghệ gen, Viện

ông nghệ sinh học Tôi xin chân thành cảm ơn

mọi ngƣời đã tận tình chỉ bảo trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, ngƣời thân, các đồng
nghiệp, những ngƣời đã luôn động viên và góp ý cho tôi trong thời gian vừa qua.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2018

Nghiên cứu sinh

Phan Thị Thu Hiền

ii




iá tr của cây m a và tình hình sản xuất m a đƣờng ..................... 7

1 1 4 Bọ hung hại m a và biện pháp phòng trừ ..................................... 10
1.2. ỨN

N

M

B NĐ

N N H S NH H

TRON

H NT O

Y

N ............................................................................. 13

1 2 1 Hệ thống nuôi cấy in vitro của cây m a ....................................... 13
122

ác nghiên cứu tạo cây m a chuyển gen ....................................... 21
NH M

1.3. C


iii


213

ặp mồi sử dụng ........................................................................... 37

2.1.4. Hóa chất và thiết b máy móc ....................................................... 37
2 1 5 Đ a điểm và thời gian nghiên cứu ................................................. 37
2.2. PHƢƠN PH P N H ÊN ỨU............................................................ 38
2 2 1 Biểu hiện protein độc tố

ry8 b trong vi khuẩn E.coli

Rossetta amy- B và thử hoạt t nh kháng ấu trùng L. signata
Fabricius ...................................................................................... 39
2 2 2 Thiết kế vector chuyển gen vào cây m a ....................................... 42
2 2 3 Thiết lập hệ thống tái sinh in vitro ở cây m a ............................... 43
2 2 4 Xây dựng và tối ƣu quy trình chuyển gen vào cây m a thông
qua chuyển gen gus ..................................................................... 45
2.2.5. Phƣơng pháp tạo cây m a mang gen cry8Db thông qua A.
tumefaciens................................................................................... 48
2 2 6 Kiểm tra sự có mặt của gen chuyển trong cây chuyển gen bằng
phản ứng P R .............................................................................. 48
2 2 7 Phân t ch sự t ch lũy protein ry8 b tái tổ hợp trong các dòng
m a mang gen chuyển bằng kĩ thuật L S ............................... 48
2 2 8 Phƣơng pháp Western blot ............................................................ 49
2 2 9 Thử nghiệm sinh học đánh giá khả n ng kháng ấu trùng L.
signata abricius của các dòng m a chuyển gen ........................ 49
CHƯƠ

Cry8Db .......................................................................................... 54
3 1 5 Đánh giá tình hình phân bố của L. signata abricius thu đƣợc
ở vùng nguyên liệu m a Sơn Nam, Tuyên Quang ........................ 56
3 1 6 Đánh giá hoạt lực kháng ấu trùng L. signata Fabricius của
protein ry8 b tái tổ hợp ............................................................. 57
3.2 TH T K V

TOR HUYỂN

N cry8Db VÀO CÂY MÍA ........... 59

3 2 1 Thiết kế vector pB 121/35S/cry8 b/NOST ................................. 59
3 2 2 Thiết kế vector p

MB

1300/ aMV35S/cry8 b/NOST ........ 61

3.3. TH T LẬP H THỐN TÁI SINH IN VITRO Ở

YM

............... 63

3 3 1 Sự tái sinh in vitro qua chồi đỉnh .................................................. 63
3 3 2 Sự tái sinh in vitro qua chồi nách .................................................. 65
3 3 3 Sự tái sinh chồi in vitro trực tiếp từ cuộn lá non .......................... 67
3 3 4 Sự tái sinh chồi in vitro thông qua phôi soma cây m a ............. 72
3.4. TỐ ƢU QUY TR NH HUYỂN


3 5 4 Đánh giá khả n ng kháng ấu trùng L. signata abricius của các
dòng m a chuyển gen .................................................................. 100

v


ƯƠ

4: B

UẬ

ẾT QUẢ ....................................................... 104

4.1. B ỂU H N PROT N ĐỘ

TỐ Cry8Db TRONG E.COLI

ROSETTA GAMY B VÀ THỬ HO T T NH KH N

ẤU

TRÙNG L. SIGNATA FABRICIUS .................................................... 104
4.2. X Y ỰN H THỐN T I SINH IN VITRO MÍA......................... 105
4.3. TỐ ƢU H

H

VITRO V O



ÒN M
ẾT UẬ V

THỬ N H M S NH H

Đ NH

ẤU TR N

BR

HUYỂN

IẾ

L. SIGNATA

US Ở

N cry8Db ......................................... 117

Ị .................................................................... 119

ẾT UẬ .................................................................................................. 119
Ữ
QU
T

TRÌ

Ký hiệu, chữ viết tắt
2,4 –D

2,4 – Dichlorophenoxyacetic acid

A. tumefaciens

Agrobacterium tumefaciens

BAP

6 – Benzylaminopurine

bp

base pair

Bt

Bacillus thuringiensis

Cry

Crystal -endotoxin

CTAB

Hexadecyltrimethyl ammonium bromide

Cyt

β –Glucuronidase gene

Ha

Hecta

HPR

Horseradish Peroxidase

IBA

Indol -3- butyric acid

CaMV35S

Cauliflower Mosaic Virus

IgG

Immunoglobulin G

IPTG

sopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside

Kb

Kilo base



NOS

Nopaline synthase gene

NST

Nhi m sắc thể

OD

Optical Density

PCR

Polymerase Chain Reaction

PEG

Polyethylene Glycol

Picloram

4 – amino – 3,5,6 tricloro pyridine – 2- carboxylic acid

RNase

Ribonuclease

scFv


SDS-PAGE

Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel
electrophoresis

TAE

Tris Acetate EDTA

Taq ADN polymerase

Thermus aquaticus ADN polymerase

TDZ

Thidiazuron

TMB

3,3‟, 5,5‟-Tetramethylbenzidine

Vip

Vegetative Insecticidal Protein

X – gluc

5- bromo-4-chloro-3-indolyl glucuronide



ác đặc điểm của ấu trùng L. signata Fabricius thu thập đƣợc ở
Sơn ƣơng, Tuyên Quang .................................................................. 57

Bảng 3.2:

iá tr L

50

khi bổ sung protein ry8 b vào thức n của ấu trùng

L. signata Fabricius (sau 14 ngày ...................................................... 58
Bảng 3.3:

Khả n ng tái sinh và số chồi hình thành của các giống m a trên
các môi trƣờng khác nhau từ chồi đỉnh ............................................... 64

Bảng 3.4:

Khả n ng tái sinh và số chồi hình thành của các giống m a trên
các môi trƣờng khác nhau từ chồi nách .............................................. 66

Bảng 3.5:

Khả n ng tái sinh từ cuộn lá non và số chồi hình thành trung bình
của các giống m a trên các môi trƣờng khác nhau .............................. 69

Bảng 3.6:


giống m a RO 22 trong điều kiện phun ex vitro ................................ 87
Bảng 3.14: Hiệu quả chuyển gen trong điều kiện ex vitro thông qua A.
tumefaciens giống m a RO 22 ........................................................... 89
Bảng 3.15: Kết quả chuyển cấu trúc p

MB 1300/ aMV35S/cry8 b/NOST vào

giống m a RO 22 thông qua A. tumefaciens trong điều kiện in vitro ............ 92
Bảng 3.16: Kết quả chuyển cấu trúc p

MB 1300/ aMV35S/cry8 b/NOST vào

giống m a RO 22 thông qua A. tumefaciens trong điều kiện ex vitro............ 96
Bảng 3.17: Đánh giá khả n ng tác động của m a chuyển gen biểu hiện protein
ry8 b đến sự phát triển của ấu trùng (sau 14 ngày khảo sát ở
nhà lƣới ............................................................................................ 103

x


DANH MỤC HÌNH Ả

ĐỒ T Ị

Hình 1.1:

ác loài m a tổ tiên của các giống m a thƣơng mại ngày nay ............ 4

Hình 1.2:


Hình 3.1:

Thiết kế vector biểu hiện p T -21a/cry8Db...................................... 51

Hình 3.2:

Biểu hiện protein ry8 b tái tổ hợp ................................................. 52

Hình 3.3:

Kết quả tối ƣu sự biểu hiện của protein ry8 b tái tổ hợp .............. 54

Hình 3.4:

Đánh giá protein ry8 b tinh sạch bằng điện di S S-PAGE và
Western blot ...................................................................................... 55

Hình 3.5:

Khảo sát sơ bộ mức độ phá hại m a của ấu trùng L. signata Fabricius
vùng nguyên liệu m a Sơn Nam, Sơn ƣơng, Tuyên Quang ................ 56

Hình 3.6:

Ấu trùng L. signata Fabricius hại m a............................................... 57

Hình 3.7:

Ấu trùng L. signata Fabricius chết sau 14 ngày cho n thức n
nhân tạo có bổ sung protein ry8 b ................................................ 58


điện

di

kết

quả

thiết

kế

vector

pCAMBIA1300/35S/cry8Db/NOST ................................................. 61

xi


Hình 3.11:

Quá trình tái sinh chồi trực tiếp in vitro từ chồi đỉnh cây m a .......... 64

Hình 3.12:

Quá trình tái sinh chồi in vitro trực tiếp từ chồi nách cây m a ......... 66

Hình 3.13:


Biểu đồ phân t ch ảnh hƣởng của mật độ vi khuẩn (O 600 nm ,
nồng độ cetosyringone đến hiệu quả chuyển gen vào giống m a
ROC22............................................................................................... 83

nh 3.21:

Biểu đồ phân t ch ảnh hƣởng thời gian lây nhi m đến hiệu quả
chuyển gen vào giống m a RO 22 ................................................... 84

Hình 3.22:

Quá trình biểu hiện gen gus các giai đoạn tái sinh m a in vitro
khác nhau .......................................................................................... 84

Hình 3.23:

Sơ đồ các bƣớc chuyển gen in vitro vào giống m a RO 22 thông
qua vi khuẩn A. tumefaciens ............................................................. 85

Hình 3.24:

Quá trình chuyển gen gus trong điều kiện ex vitro thông qua A.
tumefaciens ........................................................................................ 88

Hình 3.25:

Kiểm tra cây chuyển gen gus ............................................................ 89

Hình 3.26:


Kết quả điện di sản phẩm P R kiểm tra sự có mặt của gen
cry8Db các dòng m a chuyển gen trong điều kiện ex vitro............... 97

Hình 3.32:

Kết quả L S

đ nh lƣợng tƣơng đối sự biểu hiện của protein

ry8 b của các dòng m a chuyển gen ex vitro ................................ 98
nh 3.33:

Sự biểu hiện của protein

ry8 b trong một số dòng m a

chuyển gen ........................................................................................ 99
nh 3.34:

Kết quả thử nghiệm sinh học kiểm tra tính kháng ấu trùng L.
signata abricius của các dòng m a trong điều kiện nhà lƣới sau
14 ngày ............................................................................................ 101

nh 3.35:

Biểu đồ đánh giá khả n ng kháng ấu trùng L. signata
abricius của các dòng m a chuyển gen cry8Db (sau 14 ngày
trong điều kiện nhà lƣới ............................................................... 102

xiii


, sâu đục thân, rệp

nhƣng phần lớn chúng thƣờng b giới hạn

bởi sự phân bố đ a lý. Tuy nhiên, hiện nay sự phát triển của du l ch, thƣơng mại
giữa các nƣớc cùng với thay đổi điều kiện khí hậu làm t ng nguy cơ sâu bệnh hại
xâm nhập và bùng phát trong nhiều hệ thống nông nghiệp, trong đó sâu bệnh gây
hại trên mía ngày càng khó kiểm soát. Khả n ng th ch ứng của một số loài gây hại
và xâm nhập vào các khu vực trồng mía rất nhanh, gây thiệt hại đặc biệt nghiêm
trọng. ôn trùng bọ cánh cứng ảnh hƣởng xấu đến n ng suất cây mía vì chúng phá
hoại m a ở giai đoạn ấu trùng và trƣởng thành
Các nghiên cứu tạo cây chuyển gen biểu hiện protein độc tố diệt côn trùng gây
hại của Bt đã phát triển trên khắp thế giới từ n m 1996. Việc tạo ra cây trồng biến đổi


2
gen là bƣớc đột phá nhằm: (i): giảm thiểu tác hại của thuốc trừ sâu hóa học, (ii): t ng
cƣờng hiệu quả, t nh đặc hiệu trong diệt trừ sâu đ ch; (iii): giảm chi phí, ít ảnh hƣởng
tới môi trƣờng, sức khỏe con ngƣời và các loài sinh vật khác (James, 2014).
Ở Việt Nam, cây m a cũng là một trong số các cây trồng ch u sự phá hoại lớn
từ côn trùng thuộc Bộ cánh cứng trong đó có họ bọ hung Scarabaeidae. Ấu trùng bọ
hung thƣờng đục thân, phá hoại r , còn giai đoạn trƣởng thành chúng n các bộ
phận nhƣ thân, lá cây m a Sự phá hại do bọ hung gây ra có thể làm chết cây hoặc
giảm đáng kể n ng suất cây m a (Shu et al., 2009a). Kết quả nghiên cứu cho thấy,
không có giống mía nào hệ gen tự nhiên mang gen biểu hiện t nh kháng côn trùng
gây hại (James, 2014). Vì vậy, việc tạo giống m a chuyển gen có khả n ng kháng
côn trùng nói chung và bọ hung nói riêng đang là vấn đề cấp thiết hiện nay Nhóm
protein ry8 là một trong những nhóm protein độc tố Bt đƣợc mã hóa bởi các gen
thuộc họ cry8 đã đƣợc chứng minh có độc t nh với ấu trùng của bọ cánh cứng trong

nghiên cứu t ng cƣờng khả n ng kháng bọ hung hại m a bằng kỹ thuật chuyển gen
thông qua A. tumefaciens.
4.1.Ý nghĩ lý luận
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu
và thực nghiệm tạo giống mía kháng bọ hung bằng chuyển gen Bt.
4.2. Ý nghĩ thực tiễn
1. Tạo đƣợc protein tái tổ hợp Cry8Db quy mô phòng thí nghiệm thông qua
vi khuẩn E.coli Rosetta -

amy B, chứng minh đƣợc protein tinh sạch có khả n ng

kháng ấu trùng Lepidiota signata abricius – một loài thuộc họ bọ hung hại m a thu
đƣợc ở Sơn Nam, Sơn ƣơng, Tuyên Quang.
2. Tạo đƣợc các dòng mía chuyển gen cry8Db có khả n ng biểu hiện độc tố có
tính kháng ấu trùng bọ hung thu thập đƣợc ở Sơn Nam, Sơn ƣơng, Tuyên Quang
Kết quả này là cơ sở khoa học vững chắc cho hƣớng nghiên cứu ứng dụng kỹ
thuật chuyển gen nhằm nâng cao khả n ng kháng côn trùng gây hại ở cây m a, mở
ra triển vọng ứng dụng mới trong thực ti n tạo giống m a kháng côn trùng hại m a
5. Đóng góp mới của luận án
1. Đã chứng minh đƣợc protein ry8 b k ch thƣớc phân tử khoảng 73 K a
có khả n ng diệt ấu trùng Lepidiota signata Fabricius ở các giai đoạn khác nhau.
Đối với ấu trùng tuổi 1, nồng độ gây chết 50% số cá thể là LC50 = 183,5 ng/g, ấu
trùng tuổi 2 LC50 = 270,8 ng/g và ấu trùng tuổi 3 nồng độ này ở ngƣỡng cao nhất
với giá tr LC50 = 345,4 ng/g.
2. Đây là công trình đầu tiên sử dụng song song 2 quy trình chuyển gen vào
cây m a (trong điều kiện in vitro và ex vitro để tạo ra các dòng mía chuyển gen
cry8Db. ông trình đã tạo đƣợc 13 dòng m a chuyển gen cry8Db. Protein Cry8Db ở
các dòng mía chuyển gen đã đƣợc kiểm tra bằng phản ứng ELISA cho thấy nồng độ
protein tái tổ hợp ở các dòng mía chuyển gen dao động từ 1.62 - 21,73 ng/µg
protein tổng số. Thử nghiệm sinh học cho thấy dòng m a chuyển gen S3 có khả

officinarum L., S. robustum L., S. sinense L., và S. spontaneum L. Trong số này, S.
officinarum L. (loài đƣợc thuần hóa để canh tác và cung cấp đƣờng) và S. spontaneum
L. (loài hoang dại với bộ NST thể d bội đƣợc cho là tổ tiên của mía trồng ngày nay
(Sandhu et al., 2012). Các giống m a thƣơng mại ngày nay là con lai giữa S.
officinarum L. (chiếm 80 – 90% hệ gen) và S. spontaneum L. (chiếm 10–20% hệ gen)
(Hoarau et al., 2002) (Hình 1.1).

Hình 1.1: C c loài mía tổ ti n của c c giống mía th

ng mại ngày nay

A: Loài S. officinarum L.; B: loài S. spontaneum L.
(Nguồn: Aditya, Jitendra, 2014)


5
Loài S. spontaneum L. đƣợc phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới đến cận
nhiệt đới ở châu

và châu Phi, có môi trƣờng sống đa dạng Đây là một loài trong

tự nhiên có hình thái biến đổi, có thể rậm ngắn hoặc cao lớn (có thể cao tới 5 m
Hầu hết loài S. spontaneum L có lá và cuống lá mỏng, hàm lƣợng đƣờng thấp, và tỷ
lệ xơ cao (Aditya, Jitendra, 2014)

ác ngành công nghiệp m a đƣờng trên thế giới

đã thuần hóa và phát triển các giống m a thuộc loài S. officinarum L , đặc trƣng của
loài này là hàm lƣợng đƣờng cao, lƣợng xơ thấp, dày cuống và lá rộng và có nguồn
gốc từ New uinea hoặc Melanesian (Grivet et al., 1996).

(ra hoa Mầm hoa đƣợc hình thành từ đỉnh sinh trƣởng và đƣợc bao bọc bởi chiếc


6
lá cuối cùng của bộ lá (lá đòng Bông hoa m a gồm trục ch nh và các nhánh cấp 1,
cấp 2, có chứa nhiều hoa nhỏ Hoa m a lƣỡng t nh, có ba nh đực và một bầu noãn,
quá trình thụ tinh đƣợc tiến hành nhƣ cây thuộc họ Hòa thảo khác (lúa, ngô… Hạt
m a rất bé, k ch thƣớc khoảng 1-1,25 mm, chỉ nặng 0,15 – 0,25 mg, hình thoi, bên
trong có chứa albumin, tinh bột và phôi mầm Trong công tác cải tạo giống m a, lai
hữu t nh là một phƣơng pháp truyền thống đã đƣợc áp dụng (Trần V n Sỏi, 2003 .
Đặc điểm sinh thái
M a thuộc nhóm thực vật

4 th ch nghi với kh hậu vùng nhiệt đới và cận

nhiệt đới Nhiệt độ tối th ch cho phát triển của m a là từ 30-34o

Nếu trên 38oC thì

sự sinh trƣởng của m a b đình trệ vì quá trình đồng hóa cao hơn d hóa

òn nhiệt

độ thấp dƣới 0o kéo dài, cây m a sẽ b chết và đông nhựa Tuy nhiên, nhiệt độ tối
th ch cho việc phát triển cây m a còn tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển và bản
chất giống Trong thân cây m a, nƣớc chiếm tỷ lệ 70% Tùy từng thời kỳ sinh
trƣởng, cây m a th ch nghi với độ ẩm nhất đ nh Thời kì đẻ nhánh, m a tiêu hao
nƣớc nhiều hơn, độ ẩm th ch hợp tối đa trong đất là 55–70% Thời kì vƣơn lóng,
cây m a đòi hỏi tiêu hao nƣớc nhiều nhất (60-80% Đến thời kỳ t ch lũy đƣờng, yêu
cầu nƣớc giảm xuống và độ ẩm tối th ch trong đất chỉ còn 50-60%. Đất phù hợp để


10 Sự biến động số lƣợng nhi m sắc thể ở m a do các

nguyên nhân sau: (i lai giữa các loài; (ii một số dòng có tần số biến d số lƣợng
nhi m sắc thể lớn trong quá trình phân bào giảm nhi m; (iii biến d tế bào soma
xảy ra trong quá trình nhân giống vô t nh hoặc do sự xâm nhi m của gen từ loài này
sang loài khác (Đ N ng V nh, 2006 . Hai loài S. officinarum L. và S. spontaneum L
có số lƣợng nhi m sắc thể khác nhau, lai với nhau để tạo nên các giống m a thƣơng
mại ngày nay Trong đó loài S. officinarum L. có k ch thƣớc bộ gen lớn hơn (985
Mbp (Bảng 1 1
Bảng 1.1: Đặc điểm di truyền của các loài mía là tổ tiên
của các giống mía th
Chi/ Loài

ng mại ngày nay

Số lượng
Nồng độ
Đặ đi m ph n loại
nhiễm sắ
đường
th (2n)

S. officinarum L. Loài lai

Cao

70–140

S. spontaneum L. Loài hoang dã

dụng đƣờng từ 10 – 12 kg/n m và dự kiến sẽ t ng trong những n m tới.
Cây mía với thành phần sinh hóa phong phú nên ngày càng đƣợc các ngành
công nghiệp quan tâm khai thác, chủ yếu là sản xuất đƣờng sucrose

ây m a còn cung

cấp nguyên liệu để sản xuất ethanol sinh học, góp phần phát triển n ng lƣợng sinh học
thay thế cho nguồn n ng lƣợng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt. Xenlulose trong bã


8
mía là nguyên liệu rẻ đƣợc ứng dụng để sản xuất bột giấy, g ép, có thể làm sợi nhân
tạo trong công nghiệp dệt. Công nghiệp hóa chất sử dụng đƣờng thông qua các phản
ứng hóa học để tạo ra các chất nhƣ: sobitol, manitol, glixerol, phenol
formandehit…Mật rỉ qua quá trình lên men, chƣng cất đã tạo nên rƣợu, cồn công
nghiệp, acid lactic, acid xitric, men thực phẩm, men thức n gia súc Nhƣ vậy, cây m a
là cây trồng có giá tr cao Hơn nữa, mía là một trong những cây cao sản, chỉ số diện
tích lá của mía rất lớn, gấp 6 -7 lần diện t ch đất M a có hiệu quả quang hợp cao, nếu
ch m bón tốt có thể cung cấp 200 – 250 tấn sinh khối/ha/n m – n ng suất kỉ lục mà cây
trồng khác không đạt đƣợc Vì vậy, nếu tận dụng hết đƣợc các nguồn lợi mà cây mía
đem lại, thì sẽ mang lợi ích gấp 2 – 3 lần so với cây trồng khác (Pippo, Luengo, 2013).
Tình hình sản xuất mía đường trên thế giới và Việt Nam
Mía là cây công nghiệp phân bố khá rộng, thích nghi tốt ở các vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới, đƣợc thu hoạch sản lƣợng lớn nhất so với các cây trồng khác
trên toàn cầu (http://faostat.fao.org Hơn 100 quốc gia đang trồng và phát triển
các giống m a thƣơng mại có n ng suất cao, đứng đầu thế giới về sản xuất mía có
ba nƣớc: Brazil, Ấn Độ và Trung Quốc. M i n m có hơn 1,5 tỷ tấn m a đƣợc thu
hoạch và chế biến. Việc mở rộng sản xuất mía ở Brazil đã làm cho sản lƣợng mía
toàn thế giới t ng gấp đôi trong 25 n m qua Sự mở rộng này đã tạo ra một xu thế
t ng lƣợng đƣờng tiêu thụ toàn cầu m i n m 2% một cách bền vững. Theo thống


1 911 179 776

2014

27 124 723

69,50

1 884 246 253

2013

1 559 132

62,49

97 423 114

2014

1 483 157

64,41

95 531 379

2013

13 968 445


64

85,16

5 450

2014

73

81,04

5 885

hâu Đại

2013

381 375

76,26

29 084 644

dƣơng

2014

426 346

hâu u và châu Đại ƣơng đều t ng diện

t ch canh tác và n ng suất m a, tuy vậy hai châu lục này vẫn chƣa phát triển đƣợc cây
m a thành cây công nghiệp chủ lực, cụ thể diện t ch canh tác m a còn rất thấp, châu u:
73 ha, châu Đại ƣơng: 426,35 nghìn ha (Bảng 1 2
M a là cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái ở nƣớc ta nên thích nghi đƣợc với
nhiều vùng, miền. Chính phủ Việt Nam đã ban hành quyết đ nh số 26/2007/QĐTTg về


10
“Quy hoạch phát triển mía đường đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020” đã có
quan điểm rõ ràng nhằm khuyến khích các thành phần kinh tế đầu tƣ phát triển m a đƣờng,
gắn lợi ích giữa nhà chế biến và ngƣời sản xuất nguyên liệu, thúc đẩy xây dựng nông thôn
mới Đây ch nh là tiền đề để các vùng miền trong nƣớc đẩy mạnh sản xuất nhằm t ng n ng
suất và sản lƣợng cây mía, cải thiện kinh tế.
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất mía ở Việt Nam năm 2009 – 2014
Năm

Di n t h (ha)

Năng suất (tấn/h ) Sản lượng (tấn/năm)

2009

265 600

58,77

15 608 300


20 131 089

2014

304 969

64,99

19 822 851

(Nguồn: faostat.fao.org, c p nh t 08 2017)
Theo số liệu chính thức của FAO, trong những n m gần đây Việt Nam đã
phát triển diện t ch canh tác m a Đặc biệt, diện tích canh tác n m 2013, 2014 đã
t ng lên rất nhiều so với n m n m trƣớc đây đạt 310,2 nghìn ha. Sản lƣợng m a n m
2009 chỉ đạt 15,6 nghìn tấn, chỉ sau 05 n m, đã đạt xấp xỉ 20,1 nghìn tấn N ng suất
n m 2009 chỉ đạt 58,77 tấn/ha. Nhờ các biện pháp cải tiến giống, cải tiến kỹ thuật,
chống sâu bệnh, n ng suất n m 2013, 2014 đã đạt lần lƣợt xấp xỉ 64,88 tấn/ha;
64,99 tấn/ha (Bảng 1.3). Dự kiến trong các niên vụ tiếp theo, Việt Nam sẽ đẩy mạnh
sản xuất loại cây trồng cao sản này.
1.1.4. Bọ hung hại mía và biện ph p phòng trừ
Tình hình nghiên cứu về bọ hung
Trên toàn thế giới, bọ hung là một trong những côn trùng phá hoại mạnh nhất
trong nông nghiệp và lâm nghiệp đặc biệt là châu u và châu , ấu trùng của chúng
phá hại thực vật và làm giảm n ng suất đáng kể (Liu et al., 2010). Ở Trung Quốc,
Holotrichia parallela và Anomala corpulenta là hai loài thuộc họ bọ hung gây hại
nghiêm trọng cho sản xuất nông nghiệp trên các đối tƣợng cây trồng nhƣ lạc, đậu


11
tƣơng, khoai tây, cỏ ch n nuôi và m a (Luo et al., 2008), làm giảm 15 – 20% n ng

10H, chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae. Kết quả cho thấy hiệu quả diệt trừ
Lepidiota signata Fabricius hại m a bằng thuốc Regent 0,3 đạt cao nhất 38,4% sau
một tháng xử lý, thời gian hiệu lực nhanh Tuy vậy, nhƣợc điểm của thuốc hoá học
là sau 6 tháng không còn hiệu lực trừ sâu

hế phẩm sinh học từ nấm Metarhizium

anisopliae kéo dài hiệu lực diệt ấu trùng này nhƣng hiệu quả thấp hơn sử dụng
thuốc hóa học, chỉ đạt 26,7%
Bọ hung hại mía thuộc họ bọ hung (Scarabaeidae), bộ Cánh cứng (Coleoptera).
Ở Việt Nam, đã xác nhận có khoảng 10 loài bọ hung gây hại bao gồm bọ hung đen