Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu bệnh virus khảm lùn ngô SCMV tại Chương Mỹ, Đan Phượng (Hà Nội) và sản xuất kháng huyết thanh chẩn đoán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------  ---------- TRẦN THỊ THANH BÌNH NGHIÊN CỨU BỆNH VIRUS KHẢM LÙN NGễ (SUGARCANE MOSAIC VIRUS - SCMV) TẠI VÙNG CHƯƠNG MỸ, ĐAN PHƯỢNG (HÀ NỘI) VÀ SẢN XUẤT KHÁNG HUYẾT THANH CHẨN ĐOÁN BỆNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số : 60.01 Người hướng dẫn khoa học: GS. VŨ TRIỆU MÂN Hà Nội, 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu trong luận án là kết quả lao động của chính tác giả. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Trần Thị Thanh Bình ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận án tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của cơ quan, thầy cô, bạn bè và người thân. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới NGUT.TS Phạm Thanh Hải – Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nông nghiệp và PTNT Bắc Bộ, các đồng nghiệp, tất cả người thân, bạn bè những người luôn bên cạnh động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện bản luận án này. Tôi xin được gửi lời chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo Viện Đào tạo Sau đại học đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt 5 năm qua.

Trong quá trình thực hiện luận án tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy GS. Vũ Triệu Mõn đó tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Hà Viết Cường, ThS.

Trần Thị Như Hoa - Giám đốc và phó giám đốc Trung tâm Bệnh cây nhiệt đới - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và các cán bộ trong Trung tâm đã hướng dẫn, hỗ trợ về mặt kỹ thuật, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện các thí nghiệm. Tôi xin được gửi lời chân thành cảm ơn tới thầy TS. Trần Nguyễn Hà, PGS. Ngụ Bớch Hảo và các thầy cô giáo Bộ môn Bệnh cây và Khoa Nông học đã giúp đỡ tôi để luận án được hoàn thiện.

Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Hải, KS Nguyễn Văn Vượng và các cán bộ nhân viên bộ môn Hệ thống canh tác và bộ môn Bảo vệ thực vật Viện Nghiên cứu ngụ đó tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện các thí nghiệm đồng ruộng trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận án Trần Thị Thanh Bình iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH xi MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2.

Mục đích và yêu cầu 2 2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2 3. Ý nghĩa khoa học 2 3. Ý nghĩa thực tiễn 3 4.

Những đóng góp mới của đề tài 3 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 5. Đối tượng nghiên cứu 3 5. Phạm vi nghiên cứu 3 CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1. Cơ sở khoa học của đề tài 4 1. Những nghiên cứu ngoài nước 4 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4 1.

Tình hình nghiên cứu bệnh virus hại ngô trên thế giới 5 1. Bệnh khảm lùn ngô do virus Sugarcane mosaic virus - SCMV20 1. Giới thiệu chung về chi Potyvirus 28 iv 1. Phương pháp chẩn đoán virus bằng ELISA 31 1.

Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) 34 1. Phương pháp RT-PCR (Reverse Transcriptase - Polymerase Chain Reaction) 35 1. Phương pháp hiển vi điện tử 35 1. Những nghiên cứu bệnh virus hại ngô ở Việt Nam 35 1.

Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 35 1. Những nghiên cứu về bệnh virus hại ngô 38 1. Phân loại SCMV ở Việt Nam 39 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.

Vật liệu nghiên cứu 40 2. Mẫu giống ngô, cây thí nghiệm và côn trùng môi giới 40 2. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất nghiên cứu 41 2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 41 2.

Địa điểm nghiên cứu 41 2. Nội dung nghiên cứu 41 2. Phương pháp nghiên cứu42 2. Phương pháp xác định virus bằng huyết thanh 42 2.

Phương pháp xác định virus bằng RT-PCR 43 2. Phương pháp xác định virus bằng phương pháp hiển vi điện tử46 2. Phương pháp điều tra ngoài đồng 46 2. Phương pháp xác định sự lan truyền của virus khảm lùn ngô (SCMV) bằng tiếp xúc cơ học 48 v 2.

Phương pháp xác định sự lan truyền của virus khảm lá ngô (SCMV) bằng côn trùng môi giới 50 2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của virus khảm lùn cây ngô (SCMV) đến một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của ngô 51 2. Phương pháp sản xuất và thử nghiệm kháng huyết thanh virus SCMV 51 2. Phương pháp tính và xử lý số liệu 53 CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55 3. Kết quả xác định nguyên nhân gây bệnh khảm lùn ngô 55 3. Mô tả triệu chứng bệnh virus khảm lùn ngô 55 3. Kiểm tra một số loại virus gây hại ngô ngoài đồng tại các vùng khác nhau, vụ xuân 2009 - 2010 bằng phương pháp ELISA gián tiếp 59 3.

Kiểm tra virus khảm lùn ngô (SCMV) vụ xuân 2010 - 2011 bằng phương pháp RT- PCR 60 3. Phương pháp hiển vi điện tử 61 3. Điều tra bệnh virus khảm lùn ngô ngoài đồngtại Đan Phượng và Chương Mỹ (Hà Nội) 65 3. Điều tra bệnh khảm lùn ngô ngoài đồng 66 3.

Ảnh hưởng của bệnh đến các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất ngô 87 3. Ảnh hưởng của bệnh virus tới hàm lượng diệp lục và thành phần hoá sinh hạt ngô 91 3. Ảnh hưởng của bệnh virus tới các yếu tố liên quan đến năng suất 93 vi 3. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm lan truyền của virus SCMV 97 3.

Khả năng lan truyền của virus SCMV bằng phương pháp tiếp xúc cơ học 97 3. Khả năng lan truyền của virus SCMV bằng côn trùng môi giới (rệp ngô Rhopalosiphum maydis) 99 3. Khả năng lan truyền của virus SCMV qua tiếp xúc cơ học từ nguồn hạt cây nhiễm bệnh 100 3. Thử nghiệm tạo kháng huyết thanh đặc hiệu virus SCMV 104 3.

Tinh chiết virus 104 3. Kiểm tra sự có mặt của kháng thể SCMV trong cơ thể thỏ thí nghiệm sau các tuần tiêm 106 3. Thực hiện điều kiện phản ứng với kháng huyết thanh virus SCMV đã tạo được 109 3. Kiểm tra sự có mặt của virus SCMV gây hại trên các bộ phận cây ngô thu thập trong vụ xuân 2011 bằng phương pháp ELISA 117 4.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 124 4. Đề nghị 125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC 136 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Số TT Tên đề mục Trang Bảng 1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới từ năm 1961 - 2010. Phân loại họ Potyviridae.

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam từ năm 1961 - 2010. Kết quả kiểm tra virus SCMV gây hại trên ngô và cây ký chủ ngoài đồng, vụ xuân 2009 - 2010 bằng phương pháp ELISA gián tiếp. Kết quả kiểm tra virus khảm lùn ngô (SCMV) bằng phương pháp RT-PCR. Tình hình bệnh virus SCMV hại ngô trên giống ngô LVN – 4 tại xã Thủy Xuân Tiên – Chương Mỹ - Hà Nội vụ xuân các năm 2007 đến 2010.

Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên giống ngô LVN – 4 tại xã Đồng Tháp – Đan Phượng - Hà Nội vụ xuân các năm 2007 đến 2010. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2007). Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2008). Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2009).

Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2010). Tình hình bệnh khảm lùn ngô SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2007). Tình hình bệnh khảm lùn ngô trên bộ giống trung ngày Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2008. Tình hình bệnh virus hại ngô trên bộ giống trung ngày Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2009.

Tình hình bệnh khảm lùn ngô SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày tại Viện nghiên cứu ngô vụ thu 2010. Tình hình cây bị rệp và tỷ lệ bệnh virus tại Chương Mỹ và Đan Phượng (Hà Nội) vụ xuân 2008. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) đến khả năng sinh trưởng của giống ngô LVN 10. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) đến khả năng sinh trưởng của giống ngô LVN 14.

Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) đến khả năng sinh trưởng của giống ngô LVN 99. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) đến khả năng sinh trưởng của giống ngô KK 159. Ảnh hưởng của bệnh khảm lá ngô (SCMV) tới hàm lượng diệp lục lá và thành phần hoá sinh của hạt ngô LVN 10. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu thành năng suất trên các giống ngô LVN 10.

Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu thành năng suất trên các giống ngô LVN 14. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu thành năng suất trên các giống ngô LVN 99. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu thành năng suất trên các giống ngô KK 159. Kết quả lây nhiễm virus SCMV lên cây chỉ thị, cây trồng và cỏ dại bằng phương pháp tiếp xúc cơ học.

Kết quả xác định khả năng lan truyền của virus SCMV qua rệp ngô Rhopalosiphum maydis. Kết quả xác định khả năng lan truyền của virus SCMV bằng phương pháp tiếp xúc cơ học từ nguồn cây nhiễm bệnh. Kiểm tra ELISA hàm lượng virus SCMV trong các sản phẩm thu được trong quá trình tinh chiết virus. Kiểm tra sự có mặt của kháng thể SCMV trong cơ thể thỏ thí nghiệm sau các tuần tiêm.

Kết quả xác định ngưỡng pha loãng dịch cây với kháng huyết thanh virus SCMV. Kết quả xác định ngưỡng pha loãng kháng huyết thanh virus SCMV. Kết quả thử nghiệm dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo và không dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo.