Luận án Nghiên cứu tạo oligochitosan – silica nano và khảo sát tính kích kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp. gây hại cây ớt (Capsicum frutescens L.)

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU TẠO OLIGOCHITOSAN-SILICA NANO VÀ KHẢO SÁT TÍNH KÍCH KHÁNG BỆNH THÁN THƯ DO NẤM Colletotrichum spp. GÂY HẠI CÂY ỚT (Capsicum frutescens L.)

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu tạo Oligochitosan-Silica Nano và khảo sát tính kích kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp. gây hại cây ớt (Capsicum frutescens L.)" giải quyết vấn đề bệnh thán thư nghiêm trọng trên cây ớt, do nấm Colletotrichum spp. gây ra, vốn làm giảm năng suất từ 10-80% và gây khó khăn trong canh tác. Nhận thức được hạn chế của các biện pháp hóa học truyền thống, nghiên cứu này hướng tới phát triển giải pháp sinh học bằng chất kích kháng thực vật. Mục tiêu chính là phân lập, định danh các loài nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên ớt tại các tỉnh miền Nam Việt Nam, đồng thời hoàn thiện công nghệ chế tạo oligochitosan-silica nano từ chitosan có trọng lượng phân tử thấp và nano silica từ vỏ trấu. Luận án cũng đánh giá toàn diện khả năng kích kháng bệnh thán thư của hợp chất này trên cây ớt trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhà màng và đồng ruộng.

Kết quả nghiên cứu đã phân lập và định danh thành công 20 mẫu nấm gây bệnh thán thư, xác định thuộc hai nhóm phức hợp loài Colletotrichum gloeosporioides và C. truncatum. Quy trình sản xuất oligochitosan có khối lượng phân tử thấp (7,7 kDa; 4,6 kDa và 2,5 kDa) bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 kết hợp H₂O₂ đã được hoàn thiện để sản xuất ở quy mô lớn. Đồng thời, hạt nano silica có kích thước 30 nm với độ tinh khiết cao cũng được điều chế thành công từ vỏ trấu đã qua xử lý. Hỗn hợp oligochitosan-silica nano bền vững ở pH 7,5, với chất tạo đặc HEC, cũng đã được tạo ra.

Các thử nghiệm cho thấy oligochitosan-silica nano có hiệu quả rõ rệt trong việc kích kháng bệnh thán thư, thể hiện qua việc giảm tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh, cũng như thúc đẩy sinh trưởng và năng suất cây ớt. Nồng độ tối ưu cho oligochitosan-silica nano là 50 ppm, có thể ứng dụng phun 3 lần cách nhau 7 ngày, bắt đầu từ giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa (25 ngày sau trồng) để kiểm soát bệnh và tăng năng suất ớt. Luận án đã đóng góp vào việc hoàn thiện quy trình sản xuất vật liệu kích kháng sinh học trên quy mô công nghiệp, mở ra hướng phát triển nông nghiệp xanh và bền vững, thay thế dần các hóa chất độc hại.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

  • 1.1. Giới thiệu chung về cây ớt
  • 1.2. Sơ lược về nấm Colletotrichum spp. và bệnh thán thư trên cây ớt
    • 1.2.1. Giới thiệu chung về nấm Colletotrichum spp.
  • 1.3. Tổng quan về Cơ chế kháng và kích kháng bệnh ở thực vật
    • 1.3.1. Cơ chế kháng bệnh ở thực vật:
    • 1.3.2. Chất kích kháng bệnh (elicitor) ở thực vật
  • 1.4. Chitin/Chitosan và Silic trong kích kháng bệnh cây trồng
    • 1.4.1. Vai trò chitin/chitosan trong kích kháng bệnh
    • 1.4.2. Vai trò Silic trong kích kháng bệnh
  • 1.5. Chế tạo oligochitosan, nano silica và ứng dụng trong kích kháng bệnh

• CHƯƠNG 2. NỘI DUNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Nội dung nghiên cứu
    • Nội dung 1: Phân lập, khảo sát khả năng gây bệnh và định danh chủng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây ớt chỉ thiên.
    • Nội dung 2: Hoàn thiện công nghệ tạo oligochitosan-silica nano.
    • Nội dung 3: Đánh giá khả năng kích kháng bệnh thán thư do nấm C. gloeosporioides và C. truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trong điều kiện phòng thí nghiệm
    • Nội dung 4: Đánh giá khả năng kích kháng bệnh thán thư do nấm C. gloeosporioides và C. truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng trong điều kiện nhà màng và đồng ruộng
  • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.2.1. Nội dung 1. Phân lập, khảo sát khả năng gây bệnh và định danh chủng nấm gây bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp. trên cây ớt
      • 2.2.1.1 Phương pháp phân lập nấm gây bệnh thán thư trên cây ớt
      • 2.2.1.2 Đánh giá khả năng gây bệnh của các chủng nấm bệnh đã phân lập trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà màng
      • 2.2.1.3 Định danh hình thái và sinh học phân tử các chủng nấm gây bệnh
    • 2.2.2 Nội dung2. Hoàn thiện công nghệ tạo oligochitosan-silica nano (SiO₂)
      • 2.2.2.1 Điều chế các phân đoạn oligochitosan có trọng lượng phân tử thấp bằng phương pháp xạ tia xác định liều lượng chiếu xạ tia y Co⁶⁰ kết hợp với H₂O₂
      • 2.2.2.2 Điều chế hạt silica nano từ nguồn vỏ trấu
      • 2.2.2.3 Điều chế hỗn hợp oligochitosan-silica nano
    • 2.2.3 Nội dung3. Đánh giá khả năng kích kháng bệnh nấm Colletotrichum spp. của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trong điều kiện phòng thí nghiệm
      • 2.2.3.1 Đánh giá về tình hình bệnh thán thư do nấm Colletotricum spp. trên cây ớt
    • 2.2.4. Nội dung 4. Đánh giá khả năng kháng nấm Colletotrichum spp. của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trong điều kiện nhà màng và đồng ruộng
    • 2.2.5. Xử lý số liệu

• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Phân lập, khảo sát khả năng gây bệnh và định danh loài nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây ớt chỉ thiên (Capsicum frutescens L.)
  • 3.2. Hoàn thiện công nghệ tạo oligochitosan-silica nano
    • 3.2.1. Điều chế oligochitosan có trọng lượng phân tử thấp bằng phương pháp xác định liều lượng chiếu xạ tia y Co⁶⁰ kết hợp với H₂O₂
    • 3.2.2 Điều chế hạt nano silica (SiO₂) từ nguồn vỏ trấu
    • 3.2.3 Điều chế hỗn hợp oligochitosan-silica nano
  • 3.3. Khả năng kích kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides và C. truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng trong điều kiện phòng thí nghiệm
  • 3.4. Khả năng kích kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng trong điều kiện nhà màng và đồng ruộng
    • 3.4.1 Khả năng kích kháng bệnh thán thư do C. gloeosporioides gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng trong điều kiện nhà màng
    • 3.4.2 Khả năng kích kháng bệnh thán thư do Colletotrichum truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng trong điều kiện nhà màng
    • 3.4.3 Đánh giá khả năng kích kháng bệnh thán thư do C. gloeosporioides gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng ở đồng ruộng
    • 3.4.4 Đánh giá khả năng kích kháng bệnh thán thư do C. truncatum gây ra của oligochitosan-silica nano trên cây ớt trồng ở đồng ruộng

• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN