Tên luận án:
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA DO NẤM Pyricularia oryzae Cav. TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM MẶN
Ngành:
BẢO VỆ THỰC VẬT
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn như một giải pháp sinh học tiềm năng để phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa, gây ra bởi nấm Pyricularia oryzae, đặc biệt trên các vùng đất nhiễm mặn. Bệnh đạo ôn là một trong ba loại bệnh chính ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng lúa toàn cầu, gây thiệt hại hàng trăm triệu tấn lúa mỗi năm. Tại các vùng lúa tôm nhiễm mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long, như Bạc Liêu, bệnh xuất hiện sớm và lan nhanh, trong khi việc sử dụng thuốc hóa học hiện tại không bền vững và có thể ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm.
Mục tiêu của nghiên cứu là tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có khả năng chịu mặn và đối kháng hiệu quả với P. oryzae, tìm hiểu cơ chế đối kháng thông qua khả năng tiết enzyme phân giải (chitinase và β-1,3-glucanase), định danh các chủng triển vọng, và đánh giá khả năng phòng trị của chúng trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng.
Kết quả nghiên cứu đã phân lập được 126 chủng xạ khuẩn từ đất nhiễm mặn và chọn ra 7 chủng có khả năng đối kháng cao. Trong đó, 3 chủng nổi bật là S06-MBL, S09-MBL và S17-MBL thể hiện khả năng đối kháng vượt trội trong môi trường có bổ sung muối NaCl 2‰, ức chế hiệu quả sự mọc mầm bào tử nấm và tiết lượng lớn enzyme chitinase và β-1,3-glucanase. Các chủng này đã được định danh lần lượt là Streptomyces fradiae (S06-MBL), Streptomyces bikiniensis (S09-MBL) và Streptomyces lavendulae (S17-MBL), là những loài chưa được nghiên cứu rộng rãi trước đây trong lĩnh vực phòng trừ bệnh đạo ôn.
Thí nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng tại Bạc Liêu cho thấy hai chủng S09-MBL và S17-MBL, khi được xử lý kết hợp áo hạt và phun lên lá (mật số 108 cfu/ml), mang lại hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá và cổ bông cao, tương đương với thuốc hóa học Beam 75WP. Đặc biệt, việc ứng dụng các chủng xạ khuẩn này không chỉ giúp kiểm soát bệnh mà còn góp phần tăng số lượng hạt chắc/bông và năng suất thực tế của lúa trên vùng đất nhiễm mặn (ví dụ, tăng từ 4,69 tấn/ha lên 6,41-6,45 tấn/ha vào năm 2017 và từ 4,75 tấn/ha lên 6,01-6,23 tấn/ha vào năm 2018). Từ những kết quả này, luận án đề xuất tiếp tục đánh giá tính an toàn môi sinh, khả năng kích thích tính kháng bệnh, và nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học từ các chủng xạ khuẩn triển vọng để ứng dụng rộng rãi.
Mục lục chi tiết:
-
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
- 1.1 Lý do chọn đề tài
- 1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- 1.4 Tính mới của luận án
-
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
- 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- 2.2 Vật liệu thí nghiệm: nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn và xạ khuẩn
- 2.3. Phương pháp nghiên cứu
- 2.3.1 Nội dung 1: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng gây hại của các dòng nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn hại lúa
- 2.3.2 Nội dung 2: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn có nguồn gốc từ đất trồng lúa nhiễm mặn đối với nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn hại lúa
- 2.3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn triển vọng đối với nấm P. oryzae
- 2.3.4 Nội dung 4: Định danh đến loài các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa vùng đất nhiễm mặn
- 2.3.5. Nội dung 5: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh đạo ôn của các chủng xạ khuẩn triển vọng trong điều kiện nhà lưới
- 2.3.6 Nội dung 6: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa của hai chủng xạ khuẩn triển vọng điều kiện ngoài đồng
- 2.4. Phương pháp xử lý số liệu
-
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 3.1 NỘI DUNG 1: THU THẬP, PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH NẤM Pyricularia oryzae GÂY BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC DÒNG NẤM TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
- 3.1.1 Thu thập mẫu bệnh, phân lập và xác định các dòng nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn hại lúa
- 3.1.2 Khả năng gây bệnh đạo ôn trên lúa của các dòng nấm P. oryzae trong điều kiện nhà lưới
- 3.2 NỘI DUNG 2: THU THẬP, PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐẤT TRỒNG LÚA NHIỄM MẶN ĐỐI VỚI NẤM P. oryzae GÂY BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA
- 3.2.1 Kết quả phân lập xạ khuẩn
- 3.2.2 Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm P. oryzae trong điều kiện phòng thí nghiệm
- 3.2.3 Khả năng đối kháng của 7 chủng xạ khuẩn đối với nấm P. oryzae trong điều kiện có bổ sung muối NaCl 2‰
- 3.2.4. Khả năng ức chế mọc mầm bào tử nấm P. oryzae của các chủng xạ khuẩn triển vọng
- 3.3 NỘI DUNG 3: KHẢ NĂNG TIẾT ENZYME CHITINASE VÀ β -1,3-GLUCANASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐẤT NHIỄM MẶN
- 3.3.1 Khả năng tiết enzyme chitinase của của 03 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm
- 3.3.2 Khả năng tiết enzyme β-1,3-glucanase của 03 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm
- 3.4 NỘI DUNG 4: ĐỊNH DANH ĐẾN LOÀI CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA VÙNG ĐẤT NHIỄM MẶN
- 3.4.1 Định danh xạ khuẩn dựa vào đặc điểm nuôi cấy, đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh hóa.
- 3.4.2 Định danh các chủng xạ khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử
- 3.5 NỘI DUNG 5: KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
- 3.6 NỘI DUNG 6: KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA CỦA XẠ KHUẨN ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG Ở HUYỆN HỒNG DÂN TỈNH BẠC LIÊU VỤ MÙA 2017 VÀ 2018
- 3.6.1 Chiều cao và số chồi của cây lúa thí nghiệm
- 3.6.2 Khả năng phòng trị bệnh đạo ôn lá ở huyện Hồng Dân, Bạc Liêu
- 3.6.2.1 Tỷ lệ bệnh đạo ôn lá
- 3.6.2.2 Chỉ số bệnh đạo ôn lá
- 3.6.2.3 Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá
- 3.6.3 Khả năng phòng trị bệnh đạo ôn cổ bông ở huyện Hồng Dân, Bạc Liêu vụ mùa 2017 và 2018
- 3.6.3.1 Tỷ lệ bệnh đạo ôn cổ bông
- 3.6.3.2 Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn cổ bông
- 3.6.4 Ảnh hưởng của xạ khuẩn đến thành phần năng suất và năng suất lúa ở huyện Hồng Dân, Bạc Liêu vụ mùa 2017 và 2018
-
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT