Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA NẤM Colletotrichum spp. GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN DƯA LEO VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BẰNG VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG
Ngành:
Công nghệ sinh học (Mã ngành: 62420201)
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu đa dạng di truyền của nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên dưa leo và biện pháp phòng trị bằng vi khuẩn đối kháng" do Nguyễn Thị Liên thực hiện thuộc chuyên ngành Công nghệ sinh học tại Trường Đại học Cần Thơ, năm 2024. Nghiên cứu tập trung giải quyết vấn đề bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp. gây ra trên dưa leo (Cucumis sativus L.), một loại rau ăn quả quan trọng. Bệnh gây thiệt hại đáng kể, trong khi việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học không bền vững, gây ô nhiễm và phát triển khả năng kháng thuốc của mầm bệnh. Luận án đặt mục tiêu đánh giá mức độ đa dạng di truyền của các chủng nấm gây bệnh thán thư trên dưa leo ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và tuyển chọn các chủng vi khuẩn đối kháng có tiềm năng ứng dụng trong phòng trừ bệnh.
Thông qua nghiên cứu, 11 chủng nấm Colletotrichum lagenarium gây bệnh thán thư trên dưa leo đã được phân lập và nhận diện, trong đó chủng AG1 có độc tính cao nhất. Tính đa dạng di truyền của các chủng nấm này được phân tích bằng kỹ thuật RAPD và ISSR, cho thấy hệ số tương đồng dao động từ 68-86% (RAPD) và 77-87% (ISSR), với 11 allen RAPD và 2 allen ISSR có tương quan với độc tính. Luận án đã thiết kế thành công cặp mồi chuyên biệt TUB-COF và TUB-COR để nhận diện C. lagenarium.
Về biện pháp phòng trị sinh học, 615 chủng vi khuẩn vùng rễ đã được phân lập, trong đó 12 chủng thể hiện khả năng đối kháng mạnh với nấm C. lagenarium. Các chủng vi khuẩn này có cơ chế đối kháng đa dạng, bao gồm khả năng sản sinh enzyme thủy phân (β-1,3-glucanase, cellulase, chitinase, protease), siderophore, hợp chất kháng nấm không bay hơi, mang các gen sinh tổng hợp lipopeptide mạch vòng, đồng thời có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp IAA, kích thích sinh trưởng cây dưa leo. Đặc biệt, chủng Bacillus amyloliquefaciens VL4.6 đã được định danh và chứng minh hiệu quả cao trong việc giảm chỉ số diện tích dưới đường cong tiến triển của bệnh (AUDPC) thán thư trên dưa leo trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng, khi áp dụng các biện pháp phun lá, tưới đất hoặc ngâm hạt.
Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin khoa học quan trọng về đa dạng di truyền của mầm bệnh và tiềm năng của các tác nhân kiểm soát sinh học, làm cơ sở cho việc phát triển các chiến lược phòng trị bền vững và lai tạo giống dưa leo kháng bệnh. Luận án đề xuất tiếp tục khảo sát biểu hiện gen lipopeptide, phát triển chế phẩm sinh học từ B. amyloliquefaciens VL4.6 và nghiên cứu phối trộn các chủng vi khuẩn đối kháng để tối ưu hiệu quả phòng trị.
Mục lục chi tiết:
-
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
- 1.1 Tính cấp thiết của nghiên cứu
- 1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- 1.3 Nội dung nghiên cứu
- 1.4 Đóng góp mới của luận án
- 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
-
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
-
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 3.1 Nguyên vật liệu
- 3.2 Đánh giá đa dạng di truyền của nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây dưa leo tại đồng bằng sông Cửu Long
- 3.2.1 Phân lập và nhận diện nấm bệnh
- 3.2.2 Đánh giá đa dạng di truyền của các chủng C. lagenarium
- 3.2.3 Nhận diện nấm bằng kỹ thuật sinh học phân tử
- 3.3 Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn vùng rễ cây dưa leo kháng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư ở đồng bằng sông Cửu Long
- 3.3.1 Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn vùng rễ với hoạt tính đối kháng nấm C. lagenarium
- 3.3.2 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn đối kháng mạnh đến chỉ số khoẻ mạnh của hạt dưa leo
- 3.3.3 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn đối kháng mạnh đến khả năng sinh trưởng và phát triển của dưa leo
- 3.3.4 Hiệu quả giảm bệnh trong điều kiện nhà lưới
- 3.3.4.1 Phun lên lá dưa leo huyền phù vi khuẩn
- 3.3.4.2 Tưới vào đất huyền phù vi khuẩn
- 3.3.4.3 Ngâm hạt giống dưa leo với huyền phù vi khuẩn
- 3.3.5 Các cơ chế đối kháng của vi khuẩn
- 3.3.6 Định danh vi khuẩn đối kháng
- 3.3.7 Hiệu quả giảm bệnh của chủng vi khuẩn đối kháng ở điều kiện ngoài đồng
-
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 4.1 Đa dạng di truyền của nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây dưa leo tại đồng bằng sông Cửu Long
- 4.1.1 Kết quả phân lập và nhận diện Colletotrichum lagenarium gây bệnh thán thư trên dưa leo
- 4.1.2 Kết quả phân tích đa dạng di truyền của 11 chủng nấm C. lagenarium
- 4.1.2.1 Kỹ thuật RAPD
- 4.1.2.2 Kỹ thuật ISSR
- 4.1.2.3 Kết hợp dữ liệu RAPD và ISSR
- 4.1.2.4 Kết quả phân tích tương quan giữa marker phân tử và tính gây bệnh của các chủng nấm
- 4.1.3 Kết quả nhận diện nấm bằng kỹ thuật sinh học phân tử
- 4.2 Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn vùng rễ cây dưa leo kháng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư ở đồng bằng sông Cửu Long
- 4.2.1 Kết quả phân lập và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng
- 4.2.2 Kết quả khảo sát các đặc tính đối kháng của các chủng vi khuẩn
- 4.2.3 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn đến chỉ số khoẻ mạnh của hạt dưa leo
- 4.2.4 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây dưa leo
- 4.2.4.1 Số rễ
- 4.2.4.2 Chiều dài rễ
- 4.2.4.3 Chiều dài thân
- 4.2.4.4 Trọng lượng khô
- 4.2.4.5 Hàm lượng chlorophyll a
- 4.2.4.6 Hàm lượng chlorophyll b
- 4.2.4.7 Hàm lượng carotenoid
- 4.2.5 Hiệu quả giảm bệnh thán thư trên dưa leo trong điều kiện nhà lưới
- 4.2.5.1 Biện pháp phun lá dưa leo với huyền phù vi khuẩn
- 4.2.5.2 Biện pháp tưới đất
- 4.2.5.3 Biện pháp ngâm hạt
- 4.2.6 Kết quả định danh chủng vi khuẩn đối kháng
- 4.2.7 Kết quả khảo sát hiệu quả phòng trừ bệnh thán thư của chủng Bacillus amyloliquefaciens VL4.6 ở điều kiện ngoài đồng
-
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT