Tài liệu Hiệu quả và cơ chế sinh hóa học của tính kích kháng lưu dẫn do tác nhân sinh học chống bệnh đạo ôn trên lúa (pyricularia oryzae cavara)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ _______ TRẦN VŨ PHẾN HIỆU QUẢ VÀ CƠ CHẾ SINH HÓA HỌC CỦA TÍNH KÍCH KHÁNG LƯU DẪN DO TÁC NHÂN SINH HỌC CHỐNG BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN LÚA (PYRICULARIA ORYZAE CAVARA) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Cần Thơ - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ _______ TRẦN VŨ PHẾN HIỆU QUẢ VÀ CƠ CHẾ SINH HÓA HỌC CỦA TÍNH KÍCH KHÁNG LƯU DẪN DO TÁC NHÂN SINH HỌC CHỐNG BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN LÚA (PYRICULARIA ORYZAE CAVARA) CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ: 62 62 10 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS PHẠM VĂN KIM Cần Thơ - 2010 Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ----- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Hiệu quả và cơ chế sinh hóa học của tính kích kháng lưu dẫn do tác nhân sinh học chống bệnh đạo ôn trên lúa (Pyricularia oryzae Cavara)” này là của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Trần Vũ Phến ii TRANG CẢM TẠ Xin chân thành biết ơn Thầy hướng dẫn khoa học: - PGS Phạm Văn Kim, đã tận tình hướng dẫn các nội dung, phương pháp và kế hoạch triển khai thành công các thí nghiệm; đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và cho những lời động viên chân tình trong suốt thời gian thực hiện công trình nghiên cứu này. Không thể hoàn thành luận án nếu không có sự giúp đỡ, hướng dẫn khoa học và động viên của quý Thầy, Cô và quý vị đồng nghiệp trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật và Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng. Xin chân thành cảm ơn Hội đồng đánh giá luận án cấp Bộ môn: - PGS TS Nguyễn Văn Huỳnh (Trường Đại học Cần Thơ) - PGS TS Trần Thị Thu Thủy (Trường Đại học Cần Thơ) - TS Lê Đình Đôn (Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM) - PGS TS Nguyễn Bảo Vệ (Trường Đại học Cần Thơ) - TS Lưu Hồng Mẫn (Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL) - PGS TS Cao Ngọc Điệp (Trường Đại học Cần Thơ) - PGS TS Lê Văn Hòa (Trường Đại học Cần Thơ) Xin chân thành cảm ơn Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường: - PGS TS Lê Văn Hòa (Trường Đại học Cần Thơ) - TS Lê Cẩm Loan (Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL) - PGS TS Trần Thị Thu Thủy (Trường Đại học Cần Thơ) - PGS TS Nguyễn Văn Bá (Trường Đại học Tây Đô) - GS TS Nguyễn Thơ (Hội Bảo vệ thực vật Việt Nam) - TS Lê Đình Đôn (Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM) - PGS TS Nguyễn Minh Chơn (Trường Đại học Cần Thơ) iii Đã dành nhiều thời gian để đọc và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận án được hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn: - Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ; - Ban Chủ Nhiệm Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng; - Phòng Quản Lý Khoa Học và Phòng Đào Tạo; - Các Phòng Ban chức năng khác của Trường Đại Học Cần Thơ; Đã tạo điều kiện tốt cho công tác đào tạo nghiên cứu sinh. - Ban chủ nhiệm Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, đã tạo mọi điều kiện về thời gian, vật chất và luôn động viên học viên hoàn thành các nội dung học tập và luận án; - Dự án DANIDA-ENRECA, Department of Plant Biology (RVAU) và Bộ môn Thực vật học ứng dụng, Bệnh hạt giống và Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Mysore (Ấn Độ), đã hổ trợ kinh phí và tham vấn về chuyên môn, hướng dẫn về kỹ thuật nghiên cứu cơ chế sinh hóa của tính kích kháng bệnh trên cây trồng; - Thầy Dương Minh và các bạn trong Bộ môn đã nhiệt tình ủng hộ trong quá trình học tập và hoàn chỉnh luận án. - Xin trân trọng ghi nhớ những chân tình ủng hộ, giúp đỡ của các cơ quan, và bạn bè ở nhiều nơi mà tôi không thể ghi hết ở trang cảm tạ này. - Sau cùng, xin cảm thông sự hy sinh chia sẽ và động viên của người thân trong gia đình, đã góp phần không nhỏ vào sự thành công của luận án. Trần Vũ Phến iv TÓM LƯỢC Đề tài “Hiệu quả và cơ chế sinh hóa học của tính kích kháng lưu dẫn do tác nhân sinh học chống bệnh đạo ôn trên lúa (Pyricularia oryzae Cavara)” được thực hiện nhằm: (i) Tuyển chọn tác nhân kích kháng bệnh đạo ôn lá lúa, từ các chủng nấm phân lập từ cỏ; (ii) Xác định cơ sở sinh hoá học của tính kích kháng lưu dẫn SAR trên cây lúa cảm ứng do tác nhân sinh học; và (iii) Tìm hiểu ảnh hưởng của một số điều kiện ngoại cảnh chính (phân đạm và ánh sáng) lên hiệu quả kích kháng lưu dẫn chống bệnh đạo ôn. Mười ba thí nghiệm đã được thực hiện từ năm 2000 đến 2007, bao gồm 7 thí nghiệm nhằm tuyển chọn tác nhân kích kháng triển vọng từ các nguồn nấm phân lập trên cỏ, 4 thí nghiệm nhằm tìm hiểu khía cạnh sinh hóa học có liên quan đến tính kích kháng bệnh lưu dẫn chống bệnh đạo ôn lá lúa; và 2 thí nghiệm nhằm khảo sát ảnh hưởng của lượng phân đạm và cường độ sáng quang hợp hữu dụng trên sự biểu hiện của hiệu quả kích kháng bệnh lưu dẫn. Các thí nghiệm đều được thực hiện trong phòng thí nghiệm và nhà lưới của Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ. Kết quả cho thấy: (i) Nấm Sporothrix sp. là một tác nhân kích kháng lưu dẫn triển vọng trong kiểm soát bệnh đạo ôn lúa. Khi xử lý bằng cách ngâm-ủ hạt lúa trong huyền phù (106-107 bào tử.ml-1) bào tử, hay phun trên lá, nấm Sporothrix sp. đã kích thích tính kháng SAR giúp cây lúa kháng lại bệnh đạo ôn, với hiệu quả giảm bệnh đạt trung bình 58% (46,8-71,3%), tương đương nhau khi xử lý bằng cách ngâm-ủ hạt, hay phun trên tán lá hoặc xử lý ngâm hạt với ASM (nồng độ 200 ppm a.i.), ổn định, kéo dài đến 21 ngày tính từ khi lây bệnh, hoặc đến 36 ngày tính từ khi xử lý hạt. v (ii) Nấm Sporothrix sp. là loài nấm lưỡng hình, phát triển nhanh, được phân lập dưới dạng ký sinh trên cỏ mần trầu (Eleusine indica L), nhưng dinh dưỡng chủ yếu theo kiểu bán ký sinh trên hầu hết các loại cây trồng đã khảo sát, bao gồm trên cây lúa. Sporothrix sp. chỉ có tác động ức chế yếu trong tương tác với nấm gây bệnh đạo ôn P. oryzae, nhưng kích thích được các phản ứng phòng vệ chủ động trong cây lúa theo cơ chế của một chất mồi không chuyên biệt. (iii) Có liên quan giữa hiệu quả của tính kích kháng lưu dẫn do xử lý với nấm Sporothrix sp. và sự biểu hiện của các protein liên quan đến sự phát sinh bệnh (PR), bao gồm các enzym thủy phân (chitinase và β-1,3-glucanase) có tương tác nhau trong ức chế trực tiếp nấm bệnh và các enzym giữ vai trò làm vững chắc vách tế bào (phenylalanine ammonia-lyase, peroxidase). Do vậy, tính kích kháng lưu dẫn SAR cảm ứng bởi Sporothrix sp. bao gồm cả cơ chế về mặt sinh hóa và mô học. Hiệu quả của tính kích kháng bệnh đạo ôn là từ tác động phối hợp của nhiều PR- protein và enzym có vai trò trong phản ứng phòng vệ, kiểu biểu hiện khi kích kháng với Sporothrix sp. tương tự như khi xử lý với ASM, nhưng vai trò của các enzym thủy phân thì quan trọng hơn. (iv) Lượng phân đạm có ảnh hưởng đến hiệu quả kích kháng đạt được qua xử lý với Sporothrix sp. hoặc ASM. Ở mức phân đạm (N) cao (≥ 120 kg N.ha-1), cơ chế kích kháng vẫn được hoạt hóa, và biểu hiện, nhưng hiệu quả giảm bệnh có thể thấp hơn, do cây lúa bị nhiễm bệnh đạo ôn trầm trọng hơn, vừa do tính kích kháng giảm khi cây nhận lượng phân đạm cao, đi cùng với sự giảm hoạt tính của enzym PAL khi mức phân đạm tăng cao trong cây. Do đó, để duy trì hiệu quả kích kháng ổn định cần tránh bón thừa phân đạm (< 120 kg N.ha-1, tùy theo chân đất và mùa vụ, bằng cách dựa theo bảng vi (v) Hiệu quả kích kháng cao ở mức ánh sáng hữu dụng cho quang hợp khoảng 1.064 μmol photon m-2 s-1, hiệu quả do tác nhân sinh học (như Sporothrix sp.) ít bị ảnh hưởng hơn tác nhân hóa học (như ASM). Ảnh hưởng này có liên quan đến tác động của ánh sáng trên hoạt tính của enzym cần ánh sáng để hoạt hóa, như peroxidase mà hoạt tính trong cây được kích kháng với Sporothrix sp. cũng giảm theo cường độ sáng, nhưng ít bị ảnh hưởng hơn so với khi kích kháng với ASM. Như vậy, khi áp dụng biện pháp kích kháng, cần lưu ý là tùy theo sự hoạt hóa cơ chế phòng vệ của tác nhân kích kháng có bị ảnh hưởng bởi ánh sáng hay không mà hiệu quả kích kháng có thể biến động tùy theo điều kiện thời tiết trong vụ hay mùa trong năm. vii SUMMARY The study entitled “Efficacy and biochemical mechanisms of systemic acquired resistance induced by biotic inducers against the rice blast disease (Pyricularia oryzae Cavara)” was conducted in order to: (i) Screen for biotic inducers of systemic acquired resistance against rice blast among herbaceous fungi, (ii) Determine the biochemical events behind the systemic acquired resistance in rice induced by these inducers, and (iii) Examine how abiotic factors (level of nitrogen fertilizer and light intensity) affect the efficacy of systemic acquired resistance against blast disease. Thirteen experiments were carried out from 2000 to 2007, i.e., seven to screen for efficient biotic inducer(s), four to study biochemical aspects of systemic acquired resistance against rice blast, and two to investigate the effects of nitrogen fertilizer and photosynthetically active light on expression of systemic acquired resistance. The studies were carried out in the laboratory and nethouse of Faculty of Agriculture and Applied Biology, Can Tho University. The investigations showed that: (i) A herbaceous fungal isolate (Sporothrix sp.) is a promising biotic inducer of systemic acquired resistance against rice blast. Seed soaking in or spraying over rice leaf canopy with a spore suspension (106-107 spores ml-1), Sporothrix sp. protected effectively against blast. The mean disease suppression was 58% (46.8-71.3%), and protection persisted for more than 36 days after the date of seed soaking. Disease control by Sporothrix sp. applied as seed soaking or as leaf spraying with spore suspension (106 spores.ml-1) viii was equal to that achieved with a seed treatment with acibenzolar-S-methyl (200 ppm. a.i). (ii) The isolate of Sporothrix sp., which has characteristics of a dimorphic fungus and rapid growth, was isolated as a parasite on goosegrass (Eleusine indica L.), but essentially persist as a facultative saprophyte on most cultivated plants investigated and as a non-pathogen on rice. The Sporothrix sp. isolate is a weak competitor in in vitro interactions with P. oryzae, but it elicited some defense responses in rice plants, resulting in SAR. (iii) The Sporothrix-mediated systemic protection of rice against P. oryzae was associated with the expression of pathogenesis-related proteins (PRs), including hydrolytic enzymes having a direct effect on the pathogen (i.e., chitinase and β-1,3-glucanase), and enzymes associated with strengthening of the plant cell wall (i.e., peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase). Therefore, the mechanisms protection induced by Sporothrix sp. includes both biochemical and structural aspects. Protection induced by Sporothrix sp. involves expression of PRs and enzymes, the expression pattern of which is rather similar to that induced by acibenzolar-S-methyl. However, protection induced by Sporothrix sp., is more dependent on the activity of hydrolytic enzymes (chitinase, β-1,3-glucanase). (iv) The amount of nitrogen fertilizer affect the efficacy of protection against blast. At a high dose of nitrogen fertilizer (≥120 kg N.ha-1), defense responses were triggered, and expressed to some degree. However, disease suppression was lower, since high amounts of nitrogen increased the severity of rice blast, possibly since the induced resistance declined, illustrated by a reduction of PAL activity at high nitrogen levels in plant. In practice this means that in order to maintain a high and stable protection against blast, ix nitrogen fertilizer should be applied restrictively (< 120 kg N.ha-1, depending on soil and crop season, by using a leaf color chart for nitrogen management), to reduce blast disease from developing. (v) The efficacy of the protection induced by Sporothrix sp.was high at a photosynthetically active photon flux density of 1,064 μmol photons m-2 s-1. The protection induced by a biotic agent (e.g., Sporothrix sp.) may be less affected by light than a chemical inducer (e.g., acibenzolar-S-methyl). This relates to the impact of sunlight on the activity of light-activated enzymes such as peroxidase, the activity of which was less affected by light in Sporothrix-mediated than in acibenzolar-S-methyl-mediated protection. As a consequence, it should be noted that the efficacy of protection could vary during different seasons of the year, depending on whether the activation of defense responses is influenced by sunlight or not. x MỤC LỤC Nội dung Lời cam đoan Trang cảm tạ Tóm lược Summary Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình Trang ii iii v viii xi xvi xvii xix MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 2. Mục tiêu của đề tài 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4. Những đóng góp mới của luận án 1 2 2 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Bệnh đạo ôn trên lúa 1.1.1 Tác nhân gây bệnh 1.1.2 Đặc điểm sinh học, sinh thái và sự phát sinh bệnh 1.1.3 Các nòi gây bệnh (pathogenic race) của P. oryzae 1.1.4 Sự tương tác giữa mầm bệnh và cây chủ 1.1.5 Đặc điểm sinh thái liên quan đến sự phát sinh bệnh 1.1.6 Quản lý bệnh dựa trên biện pháp sinh học 1.2 Tính kích kháng bệnh lưu dẫn 1.2.1 Tính kích kháng bệnh 1.2.2 Tác nhân tạo kích kháng bệnh lưu dẫn SAR 1.2.3. Cơ chế kích kháng bệnh lưu dẫn 1.2.3.1 Sự làm vững chắc vách tế bào 1.2.3.2 Phản ứng siêu nhạy cảm 1.2.3.3 Các enzym chuyển hóa thứ cấp Phenylalanine ammonia-lyase xi 4 4 5 5 6 7 8 9 9 10 14 15 15 16 16 1.2.3.4 Protein liên quan đến sự phát sinh bệnh - Khái niệm chung - Sự cảm ứng và điều hòa biểu hiện của PR - Sự dẫn truyền tín hiệu cảm ứng PR - Khái quát về đặc tính của một số PR PR-1 protein PR-2 protein: β-1,3-glucanase PR-3, -4, -8 và 11 Chitinase Họ PR-9: Peroxidase (POX) Sơ lược về một số họ PRs khác - Độ hữu hiệu của PR - Tương tác giữa các PR 1.3 Một số đặc điểm của nấm Sporothrix 1.3.1 Đặc điểm phân loại 1.3.2 Thành phần loài của Sporothrix 1.3.3 Đặc điểm hình thái, sinh trưởng của Sporothrix 1.3.4 Đặc điểm hình thái, sinh trưởng của một số loài tiêu biểu 1.4 Khả năng ứng dụng SAR trong quản lý bệnh hại trên lúa Những vấn đề còn tồn tại Những vấn đề mà đề tài cần tập trung nghiên cứu giải quyết 17 17 20 20 21 21 22 24 26 27 29 29 30 30 30 31 33 36 38 39 Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu 2.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.1.2 Thiết bị và dụng cụ 2.1.3 Đất thí nghiệm 2.1.4 Giống lúa 2.1.5 Nguồn nấm gây bệnh đạo ôn 2.1.6 Nguồn nấm kích kháng 2.1.7 Phân bón 2.1.8 Một số đặc điểm về thời tiết 2.2 Nội dung và phương pháp thực hiện các thí nghiệm xii 40 40 40 41 41 42 42 42 43 44 Nội dung 1: Tuyển chọn vi sinh vật làm tác nhân kích kháng 2.2.1 Thí nghiệm 1: Tuyển chọn sơ bộ nguồn kích kháng 2.2.2 Thí nghiệm 2: Hiệu quả kích kháng bệnh đạo ôn của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. qua xử lý phun lá hoặc ngâm hạt 2.2.3 Thí nghiệm 3: Thời gian kéo dài hiệu quả kích kháng của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. 2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát một số đặc tính của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. 2.2.5 Thí nghiệm 5: Khả năng gây bệnh trên lúa và phạm vi ký chủ của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. 2.2.6 Thí nghiệm 6: Tương tác khuẩn lạc giữa mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. và nấm gây bệnh đạo ôn lúa Pyricularia oryzae 2.2.7 Thí nghiệm 7: Tính ổn định của hiệu quả kích kháng chống bệnh đạo ôn lá lúa qua triệu chứng bệnh của Sporothrix sp. Nội dung 2: Khảo sát cơ chế sinh hóa học của tính kích kháng Phương pháp chung cho các thí nghiệm Phương pháp thu mẫu, nghiền và thu dịch trích protein Phương pháp ước lượng protein trong mẫu Phương pháp riêng cho phân tích từng loại enzym 2.2.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát về protein liên quan đến sự phát sinh bệnh 2.2.9 Thí nghiệm 9: Khảo sát hoạt tính của nhóm enzym thủy phân (β-1,3-glucanase và chitinase) 2.2.10 Thí nghiệm 10: Khảo sát hoạt tính của enzym PAL (Phenylalanine ammonia-lyase) 2.2.11 Thí nghiệm 11: Khảo sát hoạt tính của nhóm enzym của cơ chế chuyển hóa oxy hóa khử Nội dung 3: Ảnh hưởng của một số điều kiện ngoại cảnh 2.2.12 Thí nghiệm 12: Khảo sát ảnh hưởng của lượng phân đạm trên hiệu quả của kích kháng xiii 44 46 49 50 50 52 53 54 54 55 56 56 58 59 60 61 2.2.13 Thí nghiệm 13: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng trên hiệu quả kích kháng 2.3 Phương pháp xử lý số liệu 61 62 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Nội dung 1: Tuyển chọn nguồn vi sinh vật kích kháng và đặc điểm sinh học của nấm Sporothrix sp. 3.1 Đánh giá và tuyển chọn sơ bộ nguồn tác nhân kích kháng 3.2 So sánh hiệu quả kích kháng bệnh đạo ôn của mẫu nấm Sporothrix sp. xử lý bằng cách phun lá hoặc ngâm hạt 3.3 Thời gian kéo dài hiệu quả kích kháng của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. 3.4 Khảo sát một số đặc điểm của nấm Sporothrix sp. 3.4.1 Kết quả định danh 63 64 72 74 76 76 3.4.2 Đặc điểm hình thái của mẫu nấm Sporothrix sp. 77 3.4.3 Nhận xét 80 3.5 Tính gây bệnh và phạm vi ký chủ của nấm Sporothrix sp. trên lúa và một số cây trồng khác. 3.5.1 Trên cỏ mần trầu 3.5.2 Đánh giá sự xâm nhiễm của Sporothrix sp. trên các loại cây trồng 3.5.3 Sự phát triển của Sporothrix sp. trên bề mặt và mô lá 3.5.4 Sự tương tác giữa Sporothrix sp. và cây lúa 3.6 Tương tác khuẩn lạc giữa nấm Sporothrix sp. và nấm gây bệnh đạo ôn lúa Pyricularia oryzae 3.7 Tính ổn định của hiệu quả kích kháng của mẫu phân lập Sporothrix sp. chống bệnh đạo ôn lá lúa qua triệu chứng bệnh Thảo luận nội dung 1 Nội dung 2: Cơ chế sinh hóa học của tính kích kháng bệnh đạo ôn lá lúa 3.8 Khảo sát protein liên quan đến sự phát sinh bệnh (PRs) 3.9 Hoạt tính của nhóm enzym thủy phân xiv 83 83 84 87 88 89 91 96 100 100 103 3.9.1 Hoạt tính của β-1,3-glucanase Hoạt tính của β-1,3-glucanase trên gel 3.9.2 Hoạt tính của chitinase trong cây lúa 3.10 Hoạt tính của enzym phenylalanine ammonia-lyase 3.10.1 Diễn biến hoạt tính của phenylalanine ammonia-lyase 3.10.2 Sự gia tăng hoạt tính của PAL so với đối chứng 3.11 Hoạt tính của các enzym liên quan đến sự oxy hóa khử 3.11.1 Hoạt tính của peroxidase (PO) 3.11.2 Hoạt tính của catalase Thảo luận nội dung 2 Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của một số điều kiện môi trường trên hiệu quả kích kháng 3.12 Ảnh hưởng của lượng phân đạm lên hiệu quả kích kháng 3.12.1 Ảnh hưởng của các mức phân đạm lên hiệu quả kích kháng bệnh đạo ôn lá qua triệu chứng bệnh 3.12.2 Diễn biến hoạt tính của phenylalanine ammonia-lyase 3.13 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng trên hiệu quả kích kháng 3.13.1 Sự phát triển của cây lúa 3.13.2 Hiệu quả kích kháng bệnh lưu dẫn 3.13.3 Diễn biến hoạt tính của peroxidase KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 103 105 108 110 110 110 112 112 114 116 124 124 124 127 132 132 134 136 145 * Kết luận * Đề nghị DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC xv 145 146 147 149 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASM BTH DTLNB HQGB HR INA ISR JA NSKN ODabs PAL POX PR PR SA SAR SKLB Acibenzolar-S-methyl Benzo (1,2,3) thiadiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester Diện tích lá nhiễm bệnh Hiệu quả giảm bệnh so với đối chứng Phản ứng siêu nhậy cảm (hypersensitive response) 2,6-dichloro-isonicotinic acid Tính kháng cảm ứng (Induced systemic resistance) Jasmonic acid Ngày sau khi nuôi Mật độ quang truyền hấp thu (optical density absorbance) Phenylalanine ammonia-lyase Peroxidase Gen PRs Các protein liên quan đến sự phát sinh bệnh (pathogenesis related proteins) Salicylic acid Tính kích kháng bệnh lưu dẫn (Systemic acquired resistance) Sau khi lây bệnh xvi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 Tên bảng Trang Các họ PRs được ghi nhận đến 10/2009 Các thành phần của họ PR-2 (β-1,3-glucanase) ở thuốc lá Danh pháp của chitinase Thành phần loài của chi Sporothrix Một thuốc trừ bệnh theo cơ chế kích kháng đã thương mại hóa Giá trị trung bình một số yếu tố thời tiết trong tháng của các năm 2003, 2004 và 2005 tại Đồng bằng Sông Cửu Long Hiệu quả làm giảm bệnh đạo ôn lá lúa của một số mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (thí nghiệm đợt 6) Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá của mẫu nấm Sporothrix sp. xử lý bằng cách phun lá hay ngâm hạt hoặc ASM Diễn biến tỷ lệ diện tích lá nhiễm bệnh (%) đạo ôn qua xử lý với tác nhân kích kháng, bao gồm mẫu nấm Sporothrix sp. Diễn biến hiệu quả giảm bệnh (%) đạo ôn lá qua xử lý tác nhân kích kháng, bao gồm mẫu nấm Sporothrix sp. Tỷ lệ diện tích lá nhiễm bệnh đạo ôn lá (%) của các nghiệm thức xử lý với mẫu nấm Sporothrix sp. hoặc ASM Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá (% so với đối chứng) của các nghiệm thức xử lý với mẫu nấm Sporothrix sp. hoặc ASM Ảnh hưởng của các mức phân đạm lên hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá do tác nhân kích kháng Sporothrix sp. hoặc ASM Ảnh hưởng của lượng phân N (kg.ha-1) trên hoạt tính của enzym PAL trong cây lúa được xử lý kích kháng Ảnh hưởng của cường độ sáng trên sự phát triển chiều cao của cây lúa (cm) Tỷ lệ diện tích lá nhiễm bệnh đạo ôn (%) của các nghiệm thức kích kháng dưới các điều kiện sáng khác nhau Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá (% so với đối chứng) của các nghiệm thức kích kháng dưới các điều kiện sáng khác nhau Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng trên hoạt tính của peroxidase (∆OD470nm) vào thời điểm 0-168 giờ SKLB 19 23 24 30 37 43 xvii 70 73 75 76 93 95 126 129 133 134 135 137 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 3.1 S. inflata S. schenckii Sự chuyển từ dạng khuẩn ty sang dạng nấm men của S. schenckii Hình thái khuẩn lạc của S. schenckii Đính bào tử và tế bào sinh bào tử của S. schenckii Hình thái khuẩn lạc của S. inflata Hình thái đính bào đài và đính bào tử của S. inflata Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 1). Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 2). Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 3). Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 4). Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 5). Mức độ nhiễm bệnh đạo ôn lá của các nghiệm thức được xử lý trước với các mẫu nấm phân lập từ cỏ trong ruộng lúa (Thí nghiệm đợt 6). Đặc điểm phát triển của khuẩn lạc nấm Sporothrix sp. (môi trường PDA, 28°C) Sự phát triển của khuẩn ty khí sinh của nấm Sporothrix sp. theo thời gian nuôi (môi trường PDA, 28oC) Sự hình thành bào tử chồi, bào tử đốt của Sporothrix sp. quan sát khi nuôi trên lam (môi trường PDA, 28oC) 31 31 32 33 34 35 35 65 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 xviii 66 67 68 69 71 78 79 79 3.10 Đặc điểm của mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. quan sát qua kính hiển vi quang học 3.11 Khả năng xâm nhiễm của Sporothrix sp. trên lá một số cây trồng họ hòa bản và cỏ mần trầu 3.12 Sự xâm nhiễm của Sporothrix sp. trên lá một số cây trồng lá rộng ngắn ngày 3.13 Sự xâm nhiễm của Sporothrix sp. trên lá một số loại cây ăn trái 3.14 Sự nẩy mầm của bào tử và phát triển của nấm Sporothrix sp. trên bề mặt hoặc trong mô lá vào 4 ngày sau khi trắc nghiệm 3.15 Sự phát triển của cây lúa non theo thời gian sau khi xử lý ngâm ủ hạt trong huyền phù bào tử nấm Sporothrix sp. 3.16 Sự phát triển và hình thành bào tử của nấm Sporothrix sp. trên mô mẫu rễ lúa quan sát qua kính hiển vi quang học 3.17 Diễn biến sự tương tác khuẩn lạc giữa Sporothrix sp. và P. oryzae khi nuôi đồng thời trong dĩa petri (môi trường PDA, 28oC) 3.18 Tương tác khuẩn lạc giữa Sporothrix sp. và P. oryzae (được nuôi trước 4 ngày) vào 10 ngày sau khi nuôi (môi trường PDA, 28oC) 3.19 Sự khác biệt về triệu chứng nhiễm bệnh đạo ôn lá giữa các nghiệm thức vào 7 ngày SKLB 3.20 Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn do xử lý với mẫu phân lập nấm Sporothrix sp. hoặc ASM vào 7 ngày SKLB (TB 4 thí nghiệm) 3.21 Sự biểu hiện của PR-protein và các enzym có tính acid khác ở thời điểm 0 và 1 ngày SKLB 3.22 Sự biểu hiện của PR-protein và các enzym có tính acid khác ở thời điểm 3 và 5 ngày SKLB 3.23 Diễn biến hoạt tính của β-1,3-glucanase trong cây lúa có biểu hiện SAR do xử lý với Sporothrix sp., ASM hoặc nước cất 3.24 Gia tăng hoạt tính của β-1,3-glucanase (% so với đối chứng) trong cây lúa biểu hiện SAR do xử lý với Sporothrix sp. hoặc ASM 3.25 Diễn biến hoạt tính enzym β-1,3-glucanase trong cây lúa có biểu hiện SAR do xử lý với Sporothrix sp. hoặc ASM hoặc nước cất 3.26 Biểu hiện hoạt tính của β-1,3 glucanase trên gel ở 2,0- 3,0 ngày tính từ sau khi lây bệnh với Pyricularia oryzae xix 82 83 85 86 87 88 89 90 91 94 96 102 102 104 104 105 107