Luận án tiến sĩ: Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng (Rosa spp.) và ớt (Capsicum spp.) tại Đồng Tháp
Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt tại Đồng Tháp, tuyển chọn chủng kháng sinh hiệu quả.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
213
Thời gian đọc
32 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Phân lập vi khuẩn Xanthomonas gây bệnh đốm lá hoa hồng
- Số trang:
- 213 trang
- Trường:
- Trường Đại học Cần Thơ
- Chuyên ngành:
- Công nghệ sinh học
- Tác giả:
- Lê Uyển Thanh
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Phân lập vi khuẩn Xanthomonas gây bệnh đốm lá hoa hồng
Cây hoa hồng và cây ớt là hai loại cây trồng có giá trị kinh tế cao tại tỉnh Đồng Tháp. Tuy nhiên, bệnh đốm lá vi khuẩn thường xuyên bùng phát và gây thiệt hại nghiêm trọng. Bệnh làm giảm năng suất cây trồng và chất lượng nông sản. Nguyên nhân chính bắt nguồn từ chi vi khuẩn Xanthomonas. Người nông dân thường sử dụng thuốc hóa học để kiểm soát bệnh hại. Biện pháp này gây ô nhiễm môi trường đất và nguồn nước. Thuốc hóa học còn dẫn đến hiện tượng kháng thuốc ở vi sinh vật. Do đó, việc nghiên cứu phân lập mầm bệnh và tìm giải pháp sinh học là vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu tập trung thu thập mẫu bệnh tại Sa Đéc và Châu Thành. Đây là các vùng canh tác hoa hồng và ớt trọng điểm. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng biện pháp quản lý bệnh bền vững.
1.1. Thực trạng bùng phát bệnh đốm lá hoa hồng tại Đồng Tháp
Tại thành phố Sa Đéc, giống hoa hồng lửa là đối tượng mẫn cảm nhất với bệnh hại. Bệnh đốm lá hoa hồng xuất hiện quanh năm và lây lan nhanh trong mùa mưa. Vết bệnh ban đầu là những chấm nhỏ sũng nước trên phiến lá. Sau đó, vết bệnh chuyển sang màu nâu đen và có quầng vàng xung quanh. Lá bệnh thường rụng sớm, làm cây cằn cỗi và giảm số lượng nụ hoa. Thiệt hại năng suất có thể lên đến hơn 50% nếu không xử lý kịp thời. Các nhà vườn phải liên tục phun thuốc phòng ngừa nhưng hiệu quả không ổn định. Việc chẩn đoán đúng tác nhân gây bệnh đóng vai trò tiên quyết. Đây là tiền đề để thiết lập quy trình kiểm soát bệnh hại chuẩn xác.
1.2. Đặc điểm gây hại của chi vi khuẩn Xanthomonas spp
Chi vi khuẩn Xanthomonas là nhóm vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm trên thực vật. Vi khuẩn xâm nhập vào mô cây qua khí khổng hoặc các vết thương cơ giới. Sau khi xâm nhiễm, chúng nhân lên nhanh chóng trong gian bào. Vi khuẩn tiết ra các enzyme phân hủy thành tế bào và độc tố làm hoại tử mô lá. Bệnh đốm lá vi khuẩn biểu hiện rõ nét qua các tổn thương dạng góc cạnh hoặc vết đốm hoại tử. Bệnh lây lan mạnh nhờ gió, hạt mưa và dụng cụ cắt tỉa. Nhiệt độ và độ ẩm cao tạo điều kiện tối ưu cho mầm bệnh phát triển. Vi khuẩn tồn tại lâu dài trong tàn dư cây bệnh và hạt giống. Nhận diện chính xác đặc điểm gây hại giúp ngăn chặn dịch bệnh lan rộng.
1.3. Nguy cơ từ việc lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật
Việc sử dụng thuốc trừ bệnh hóa học kéo dài mang lại nhiều hệ lụy tiêu cực. Hóa chất tiêu diệt cả các loài vi sinh vật có ích trong đất. Đất canh tác dần bị thoái hóa và mất cân bằng sinh học tự nhiên. Mầm bệnh hình thành tính kháng thuốc cao, đòi hỏi liều lượng phun ngày càng tăng. Chi phí sản xuất của nông dân tăng cao nhưng hiệu quả bảo vệ mùa màng suy giảm. Dư lượng hóa chất đe dọa trực tiếp đến sức khỏe người sản xuất và người tiêu dùng. Nguồn nước ngầm và hệ sinh thái xung quanh cũng bị ô nhiễm nặng nề. Chuyển đổi sang biện pháp sinh học là xu hướng tất yếu trong nông nghiệp hiện đại. Phương pháp này đảm bảo an toàn sinh thái và phát triển kinh tế bền vững.
II. Nhận diện vi khuẩn Xanthomonas euvesicatoria trên lá ớt
Công tác phân loại và định danh chính xác loài gây bệnh là bước nghiên cứu trọng tâm. Nghiên cứu kết hợp phương pháp sinh hóa truyền thống và kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại. Kết quả khẳng định loài Xanthomonas euvesicatoria là tác nhân chính gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng. Đối với cây ớt, các chủng vi khuẩn được xác định thuộc chi Xanthomonas dựa trên hồ sơ sinh hóa. Loài vi khuẩn này có khả năng thích nghi cao và độc lực mạnh mẽ trên cây ký chủ. Chúng gây ra những tổn thương hoại tử nghiêm trọng trên lá non và quả ớt. Việc định danh chính xác loài giúp phân biệt mầm bệnh với các loài tương cận. Kết quả này tạo tiền đề vững chắc cho việc tìm kiếm vi khuẩn đối kháng đặc hiệu.
2.1. Xác định loài Xanthomonas euvesicatoria trên hoa hồng
Phân tích MALDI-TOF-MS và giải trình tự đa locus gen (MLSA) đã xác định rõ loài gây bệnh. Chủng vi khuẩn phân lập từ giống hồng lửa mang các đặc trưng di truyền của Xanthomonas euvesicatoria. Các dòng tiêu biểu như XR9, XR13 và XR18 thể hiện độc tính rất cao. Khi tiêm truyền nhân tạo, các dòng này tái hiện triệu chứng bệnh đốm lá hoa hồng điển hình. Vi khuẩn làm lá xuất hiện đốm hoại tử màu nâu sẫm sau 5 đến 7 ngày lây nhiễm. Các chỉ số sinh hóa cho thấy vi khuẩn có phản ứng catalase dương tính và oxidase âm tính. Nghiên cứu này bổ sung dữ liệu phân loại học quan trọng cho bệnh học thực vật tại Việt Nam.
2.2. Đặc trưng chủng Xanthomonas vesicatoria và dòng ớt
Bệnh đốm vi khuẩn trên ớt là mối đe dọa lớn đối với các vùng chuyên canh rau màu. Bệnh do phức hợp loài vi khuẩn gây ra, trong đó có Xanthomonas vesicatoria và các dòng liên quan. Triệu chứng ban đầu trên lá ớt là các đốm nhỏ màu xanh đậm sũng nước. Vết bệnh nhanh chóng lan rộng, biến thành đốm hoại tử màu nâu có viền nhô cao. Bệnh cũng tấn công trực tiếp lên thân cây và bề mặt quả ớt. Quả bị nhiễm bệnh thường biến dạng, nứt nẻ và giảm giá trị thương phẩm nghiêm trọng. Các chủng phân lập từ đất vùng rễ và mô lá ớt thể hiện hoạt tính phân giải tinh bột mạnh. Việc phân lập giúp hiểu rõ chu kỳ phát sinh của mầm bệnh trên đồng ruộng.
2.3. Đối chiếu phân loại với loài Xanthomonas campestris
Loài Xanthomonas campestris từ lâu được biết đến là tác nhân gây bệnh thối đen trên cây họ thập tự. Việc đối chiếu với Xanthomonas campestris giúp làm sáng tỏ mối quan hệ di truyền trong chi vi khuẩn Xanthomonas. Các phân tích phân tử chỉ ra sự khác biệt rõ rệt về cấu trúc hệ gen giữa các loài. Khả năng sử dụng nguồn cacbon và hoạt tính enzyme ngoại bào cũng có sự phân hóa. Xanthomonas euvesicatoria và Xanthomonas vesicatoria chuyên hóa cao trên cây họ cà và hoa hồng. Trong khi đó, Xanthomonas campestris có phổ ký chủ và cơ chế độc lực khác biệt. Sự phân định rạch ròi này ngăn ngừa nhầm lẫn trong chẩn đoán phòng thí nghiệm. Đồng thời, kết quả hỗ trợ xây dựng chiến lược phòng trừ trúng đích từng loại bệnh.
III. Quy trình và phương pháp phân lập vi khuẩn Xanthomonas
Quy trình phân lập và làm thuần mầm bệnh đòi hỏi kỹ thuật vô trùng nghiêm ngặt. Nghiên cứu đã tối ưu hóa phương pháp phân lập vi khuẩn từ các mẫu mô lá bệnh thu thập ngoài đồng. Các mẫu lá được khử trùng bề mặt bằng cồn và dung dịch natri hypoclorit. Sau đó, mô bệnh được nghiền nhỏ trong nước cất vô trùng để giải phóng tế bào vi khuẩn. Dịch huyền phù được cấy gạt trên các môi trường dinh dưỡng chuyên biệt. Quá trình ủ ấm được duy trì ở nhiệt độ thích hợp trong 48 đến 72 giờ. Các khuẩn lạc đơn lẻ có hình thái đặc trưng của chi vi khuẩn Xanthomonas được cấy chuyền làm thuần. Việc chuẩn hóa quy trình giúp nâng cao tỷ lệ phân lập thành công các chủng vi khuẩn mục tiêu.
3.1. Kỹ thuật nuôi cấy trên môi trường Nutrient Agar NA
Môi trường Nutrient Agar (NA) là môi trường tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong vi sinh vật học. Môi trường NA cung cấp đầy đủ đạm, khoáng chất và năng lượng cho vi khuẩn phát triển. Sau 48 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ 28 đến 30 độ C, khuẩn lạc bắt đầu xuất hiện rõ rệt. Khuẩn lạc vi khuẩn Xanthomonas trên môi trường NA có dạng tròn, rìa nhẵn và hơi lồi. Bề mặt khuẩn lạc trơn bóng và có màu vàng nhạt đặc trưng do sắc tố xanthomonadin. Môi trường này cho phép quan sát nhanh mật độ và đặc điểm khuẩn lạc sơ cấp. Tuy nhiên, NA là môi trường không chọn lọc nên dễ mọc xen lẫn các tạp khuẩn khác. Cần kết hợp thêm môi trường bán chọn lọc để thu nhận dòng vi khuẩn tinh sạch.
3.2. Sử dụng môi trường nuôi cấy YPGA để phân lập khuẩn
Môi trường nuôi cấy YPGA (Yeast Extract Peptone Glucose Agar) là môi trường bán chọn lọc tối ưu cho Xanthomonas. Thành phần cao nấm men và peptone kích thích vi khuẩn sinh trưởng mạnh mẽ. Nguồn đường glucose giúp vi khuẩn tổng hợp sắc tố màu vàng đậm và tạo lớp chất nhầy exopolysaccharide. Khuẩn lạc phát triển trên môi trường YPGA có màu vàng sáng, nhầy dính và bóng mượt. Đặc điểm hình thái này giúp dễ dàng phân biệt vi khuẩn Xanthomonas với các loài vi khuẩn khác trong đất. Môi trường YPGA được sử dụng xuyên suốt để giữ giống và nhân sinh khối vi khuẩn gây bệnh. Độ tinh sạch của mẫu phân lập trên YPGA đạt mức độ rất cao.
3.3. Quy trình định danh bằng MALDI TOF MS và gen MLSA
Kỹ thuật khối phổ MALDI-TOF-MS cho phép định danh vi khuẩn nhanh chóng thông qua phân tích hồ sơ protein. Phương pháp này so sánh phổ khối peptit của mẫu phân lập với cơ sở dữ liệu vi sinh vật chuẩn. Kết quả định danh đạt độ chính xác cao chỉ trong vài phút phân tích. Để khẳng định chắc chắn mối quan hệ phả hệ, phân tích chuỗi đa locus gen (MLSA) được tiến hành. Kỹ thuật MLSA giải trình tự các gen giữ nhà cốt lõi của vi khuẩn. Sự kết hợp giữa MALDI-TOF-MS và MLSA đảm bảo tính chính xác tuyệt đối ở cấp độ loài. Đây là bước tiến quan trọng trong chẩn đoán phân tử bệnh cây trồng tại Việt Nam.
IV. Tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trị bệnh đốm lá vi khuẩn
Kiểm soát sinh học bằng vi sinh vật đối kháng là giải pháp an toàn thay thế hóa chất. Đề tài đã thu thập hàng trăm mẫu đất và cơ chất rễ để sàng lọc vi khuẩn có lợi. Các mẫu được lấy từ cơ chất rễ hoa hồng, đất rễ ớt và đất vùng sinh thái bản địa tại Đồng Tháp. Các dòng vi khuẩn đối kháng tiềm năng phải có khả năng ức chế mạnh mầm bệnh. Chúng cạnh tranh không gian sống, tiết enzyme phân giải hoặc sinh kháng sinh kháng khuẩn. Nhiều chủng vi khuẩn thể hiện hiệu lực đối kháng vượt trội trong thử nghiệm đối đầu. Các dòng vi sinh vật này không gây hại cho cây trồng và an toàn với môi trường. Kết quả mở ra hướng đi mới trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ bền vững.
4.1. Sàng lọc dòng vi khuẩn đối kháng từ đất rễ cây hoa hồng
Cơ chất vùng rễ cây hoa hồng là môi trường giàu dinh dưỡng và chứa hệ vi sinh vật đa dạng. Từ nguồn cơ chất này, nghiên cứu đã phân lập và sàng lọc hàng chục dòng vi khuẩn triển vọng. Ba dòng vi khuẩn BR16, BR37 và BR88 thể hiện khả năng ức chế vi khuẩn Xanthomonas euvesicatoria mạnh nhất. Vòng vô khuẩn tạo bởi các dòng này trên đĩa thạch có đường kính rộng và rõ nét. Chúng ngăn chặn sự phát triển của cả ba chủng gây bệnh đốm lá hoa hồng gồm XR9, XR13 và XR18. Cơ chế đối kháng chủ yếu dựa trên việc tiết các chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính kháng sinh. Đây là nguồn vật liệu sinh học giá trị để phát triển chế phẩm phòng trừ bệnh cây.
4.2. Tuyển chọn chủng vi sinh vật ức chế từ đất vùng rễ ớt
Đất vùng rễ cây ớt chứa nhiều nhóm vi khuẩn có khả năng kiểm soát sinh học cao. Qua quá trình phân lập và thử nghiệm, ba dòng vi khuẩn BP11, BP49 và BP103 được chọn lọc. Các dòng này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với các chủng vi khuẩn gây hại cây ớt. Chúng có tốc độ sinh trưởng nhanh, cạnh tranh dinh dưỡng và vị trí bám rễ hiệu quả. Khả năng sinh enzyme ngoại bào giúp chúng ức chế mầm bệnh đốm vi khuẩn trên ớt triệt để. Ngoài ra, các chủng vi khuẩn vùng rễ còn kích thích hệ thống rễ cây ớt phát triển khỏe mạnh hơn. Sự hiện diện của chúng giúp cây gia tăng sức đề kháng tự nhiên trước sự tấn công của mầm bệnh.
4.3. Khai thác vi khuẩn bản địa đối kháng mầm bệnh cây trồng
Hệ sinh thái đất bản địa tại Đồng Tháp lưu giữ nguồn tài nguyên vi sinh vật vô cùng phong phú. Nghiên cứu đã tuyển chọn thành công các chủng vi khuẩn đất bản địa ưu tú gồm T265, X61, G24, T11 và T188. Chủng vi khuẩn G24 đặc biệt nổi bật nhờ khả năng đối kháng phổ rộng trên cả mầm bệnh hoa hồng lẫn cây ớt. Vi khuẩn bản địa sở hữu ưu thế thích nghi hoàn hảo với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng địa phương. Khi đưa vào đất, chúng dễ dàng thiết lập quần thể và duy trì mật độ ổn định lâu dài. Việc khai thác vi sinh vật bản địa giảm thiểu rủi ro xâm lấn sinh học và bảo tồn đa dạng di truyền. Đây là nguồn lực quý giá phục vụ phát triển nông nghiệp sinh thái.
V. Đánh giá hiệu quả kiểm soát bệnh đốm vi khuẩn trên ớt
Đánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh là bước quyết định để chuyển giao ứng dụng thực tiễn. Nghiên cứu tiến hành đánh giá toàn diện qua ba giai đoạn: in vitro, nhà lưới và đồng ruộng. Hiệu quả kiểm soát bệnh đốm vi khuẩn trên ớt và hoa hồng được theo dõi chi tiết theo thời gian. Các chỉ tiêu về tỷ lệ bệnh, chỉ số bệnh và hiệu lực giảm bệnh được ghi nhận đầy đủ. Kết quả cho thấy các dòng vi khuẩn đối kháng giảm thiểu rõ rệt mức độ tổn thương trên lá. Cây trồng được xử lý vi khuẩn sinh học sinh trưởng cân đối và cho năng suất cao hơn. Nghiên cứu chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng chế phẩm sinh học vào quy trình canh tác thực tế.
5.1. Thử nghiệm khả năng đối kháng trong điều kiện in vitro
Thử nghiệm in vitro được thực hiện bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch và cấy đối đầu. Hoạt tính ức chế vi khuẩn Xanthomonas được đo lường thông qua đường kính vòng vô khuẩn. Kết quả ghi nhận các dòng BR16, BR37, BR88, BP11, BP49, BP103 và G24 đều tạo vòng ức chế rõ rệt. Đường kính vòng kháng khuẩn dao động từ 15 mm đến hơn 25 mm. Môi trường nuôi cấy YPGA và Nutrient Agar (NA) hỗ trợ theo dõi chính xác tương tác đối kháng giữa các chủng. Các dòng đối kháng ức chế hoàn toàn sự nhân lên của vi khuẩn gây bệnh trong đĩa petri. Thử nghiệm in vitro đóng vai trò sàng lọc ban đầu, giúp loại bỏ các chủng kém hiệu quả trước khi thử nghiệm trên cây sống.
5.2. Khảo sát hiệu lực phòng trị bệnh trong điều kiện nhà lưới
Trong điều kiện nhà lưới, cây hoa hồng và cây ớt được lây nhiễm nhân tạo với mầm bệnh. Các nghiệm thức xử lý vi khuẩn đối kháng được phun phòng trước hoặc sau khi lây nhiễm. Kết quả cho thấy hiệu lực phòng trị bệnh đốm lá vi khuẩn đạt từ 60% đến trên 75%. Cây được phun vi sinh vật đối kháng có số lượng vết đốm lá giảm đáng kể so với đối chứng. Các dòng vi khuẩn có lợi định cư ổn định trên bề mặt lá và ngăn chặn vi khuẩn gây bệnh xâm nhập khí khổng. Cây giữ được bộ lá xanh tốt, quang hợp ổn định và hạn chế tối đa hiện tượng rụng lá. Thử nghiệm nhà lưới khẳng định khả năng bảo vệ cây trồng vững chắc của các dòng vi khuẩn tuyển chọn.
5.3. Tiềm năng ứng dụng chế phẩm sinh học ngoài đồng ruộng
Khảo nghiệm ngoài đồng ruộng tại Sa Đéc và Châu Thành ghi nhận kết quả rất khả quan. Chế phẩm vi khuẩn sinh học giúp giảm áp lực bệnh đốm lá hoa hồng và bệnh đốm vi khuẩn trên ớt tương đương thuốc hóa học. Nông dân giảm được 50% đến 70% lượng thuốc bảo vệ thực vật cần phun trong một vụ canh tác. Đất trồng được cải thiện độ phì nhiêu nhờ sự gia tăng mật độ vi sinh vật hữu ích. Năng suất và chất lượng hoa hồng cắt cành cũng như quả ớt thương phẩm đều tăng rõ rệt. Nghiên cứu cung cấp giải pháp kỹ thuật hoàn thiện, thân thiện với môi trường và có tính khả thi cao. Đây là đóng góp thiết thực cho nền nông nghiệp tuần hoàn và an toàn sinh học.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (213 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LÊ UYỂN THANH PHÂN LẬP VI KHUẨN Xanthomonas spp. GÂY BỆNH ĐỐM LÁ TRÊN CÂY HOA HỒNG (Rosa spp.) VÀ CÂY ỚT (Capsicum spp.) TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG PHÒNG TRỊ BỆNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÃ SỐ: 62420201 NĂM 2022 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LÊ UYỂNTHANH MÃ SỐ NCS: P0915008 PHÂN LẬP VI KHUẨN Xanthomonas spp. GÂY BỆNH ĐỐM LÁ TRÊN CÂY HOA HỒNG (Rosa spp.) VÀ CÂY ỚT (Capsicum spp.) TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG PHÒNG TRỊ BỆNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÃ SỐ: 62420201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS. NGUYỄN ĐỨC ĐỘ TS.
TRẦN ĐÌNH GIỎI NĂM 2022 luan an CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG Luận án này với tựa đề là “Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp. gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng (Rosa spp.) và cây ớt (Capsicum spp.) tại tỉnh đồng tháp và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng phòng trị bệnh”, do nghiên cứu sinh Lê Uyển Thanh thực hiện theo sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Đức Độ và TS. Trần Đình Giỏi.
Luận án đã báo cáo và được Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ thông qua ngày: / /. Luận án đã được chỉnh sửa theo góp ý và được Hội đồng đánh giá luận án xem lại. Thư Ký Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 Chủ tịch Hội đồng TS. Trương Thị Bích Vân TS.
Nguyễn Đức Độ TS. Trần Đình Giỏi PGS. Nguyễn Văn Thành luan an LỜI CẢM TẠ Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu trường Đại Học Cần Thơ, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học, Khoa Sau Đại học, khoa Nông nghiệp, phòng Đào tạo, phòng Quản lý Khoa học và các phòng ban chức năng khác của trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập, nghiên cứu tại trường. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.
Nguyễn Đức Độ và TS. Trần Đình Giỏi đã tận tình hướng dẫn, luôn đồng hành, hỗ trợ và động viên tôi hoàn thành luận án này. Cảm ơn Quý Thầy, Cô thuộc Viện Nghiên cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh Học trường Đại học Cần Thơ, Bộ môn Bảo vệ Thực vật - Khoa Nông nghiệp trường Đại học Cần Thơ đã truyền dạy kiến thức, động viên, khuyến khích cho tôi trong thời gian học tập nghiên cứu tại trường. Chân thành cảm ơn các anh, chị là học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành Công nghệ sinh học đã đồng hành, trao đổi, động viên cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này.
Đặc biệt cảm ơn bạn Tô Lan Phương, em Trần Thanh Tùng, Thị Dim, Nguyễn Hồng Quí, Ngô Thị Hồng Hương đã giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực hiện luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới các chủ đất canh tác tại huyện Châu Thành và Thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp đã hỗ trợ khu thí nghiệm ngoài đồng ruộng. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trường Đại học Đồng Tháp, các đồng nghiệp,. đã cho phép, hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành các hoạt động giảng dạy, học tập và nghiên cứu của mình.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình quan tâm, động viên và hỗ trợ tôi hoàn thành nhiệm vụ trong công tác, học tập và thực hiện luận án. Lê Uyển Thanh i luan an TÓM TẮT Luận án về “Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp. gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng (Rosa spp.) và cây ớt (Capsicum spp.) tại tỉnh Đồng Tháp và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng phòng trị bệnh” được thực hiện từ tháng 9 năm 2016 đến tháng 9 năm 2021 dựa trên thực trạng việc lạm dụng thuốc trừ bệnh hoạt chất hóa học đã và đang gây ra những tác động bất lợi, và kiểm soát sinh học đang trở thành biện pháp được quan tâm trong quản lý bệnh hại cây trồng. Với mục đích tìm ra tác nhân sinh học có tiềm năng trong phòng trị bệnh đốm lá vi khuẩn trên cây hoa hồng và cây ớt, nghiên cứu này đã được thực hiện nhằm hai mục tiêu: (i) Phân lập và xác định được các dòng vi khuẩn Xanthomonas spp.
gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng giống hồng lửa (Rosa spp.) và cây ớt (Capsicum spp.); (ii) Tuyển chọn được những dòng vi khuẩn có khả năng kiểm soát bệnh đốm lá vi khuẩn do Xanthomonas spp. Luận án đã phân lập được các dòng vi khuẩn gây bệnh, đánh giá khả năng gây hại, xác định được các đặc điểm qua phân tích sinh hóa, kỹ thuật phân tích MALDI-TOF-MS và phân tích sinh học phân tử. Kết quả đã ghi nhận dòng Xanthomonas euvesicatoria là tác nhân gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng qua phân tích MALDI-TOF-MS và MLSA; Trong khi đó, xác định Xanthomonas spp. gây bệnh đốm lá trên cây ớt dựa trên đặc điểm sinh hóa.
Trên một số dòng vi khuẩn gây bệnh được chọn, hiệu quả đối kháng, kiểm soát bệnh của các dòng vi khuẩn được phân lập từ cơ chất vùng rễ cây hoa hồng, đất vùng rễ trồng cây ớt, và đất vùng sinh thái bản địa được sàng lọc và đánh giá trong điều kiện in vitro, nhà lưới và ngoài đồng. Qua sàng lọc in vitro, kết quả ghi nhận ba dòng BR16, BR37, BR88 (từ cơ chất vùng rễ cây hoa hồng) và ba dòng T265, X61, G24 (từ đất vùng sinh thái bản địa) thể hiện sự đối kháng triển vọng với ba dòng Xanthomonas euvesicatoria (XR13, XR9, XR18) gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng. Đồng thời, ba dòng BP11, BP49, BP103 (từ đất vùng rễ cây ớt) và G24, T11, T188 (từ đất vùng sinh thái bản địa) có khả năng đối kháng triển vọng đối với ba dòng Xanthomonas spp. (XP17, XP7, XP1) gây bệnh trên cây ớt.
Các dòng vi khuẩn đối kháng triển vọng được xác định qua kỹ thuật phân tích MALDI-TOF-MS, các dòng BP49, X61 được xác định đến loài B. subtilis, và ghi nhận các dòng BR16, BR37, BR88, BP11, BP49, BP103, X32, X61, G24 thuộc chi Bacillus, dòng T11 thuộc về chi Enterobacter, dòng X16 thuộc chi Serratia. Một số dòng được tiếp tục xác định qua phân tích sinh học phân tử và đăng ký “accession number” là các loài B. Ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng, với hiệu quả giảm bệnh, giảm chỉ số bệnh và chỉ số AUDPC cao nhất, B.
amyloliquefaciens MW828656 (BR88) và B. velezensis OM017175 (BP103) được ghi nhận hiệu quả kiểm soát bệnh cao nhất trên đối tượng cây chủ tương ứng, và đặc biệt là B. subtilis MZ841644 (G24) phân lập từ đất vùng sinh thái bản địa đạt hiệu quả kiểm soát bệnh cao nhất trên cả hai loại cây ii luan an chủ. Nhìn chung, nghiên cứu đã ghi nhận Xanthomonas euvesicatoria gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và Xanthomonas spp.
gây bệnh đốm lá trên cây ớt. Bên cạnh đó, nghiên cứu còn ghi nhận B. subtilis (BR37, BP49, X61), Bacillus spp. (X16) có khả năng đối kháng đáng kể, và đã tuyển chọn được B.
subtilis G24 có khả năng kiểm soát bệnh hiệu quả nhất. Các dòng vi khuẩn này có thể được sử dụng như tác nhân sinh học phòng trị bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và cây ớt. Từ khóa: Đốm lá, Xanthomonas, vi khuẩn đối kháng, cây hoa hồng, cây ớt, hiệu quả kiểm soát. iii luan an ABSTRACT This thesis, with the title of “Isolation of Xanthomonas spp.
causing leaf spot on rose (Rosa spp.) and pepper (Capsicum spp.) in Dong Thap province and selection of antagonistic bacteria for prevention and control of these diseases” was carried out from September 2016 to september 2021 based on the fact with the adverse effects caused by the abuse of chemical fungicides, biological control is becoming the preferred method to manage plant diseases. With the aim of finding potential biological agents in the prevention and treatment of bacterial leaf spot on rose and pepper, this study was executed with two objectives: (i) The first was isolation and identification of bacterial strain Xanthomonas spp. causing leaf spot disease on Rosa spp. and Capsicum spp.; (ii) The second was selection of bacterial isolates capable of controlling leaf spot caused by Xanthomonas spp.
In thesis, pathogenic strains were isolated, evaluated for their virulence, and identified through biochemistry, MALDI-TOF-MS analysis and molecular analysis technique. The result show that Xanthomonas euvesicatoria causing the leaf spot on rose. Meanwhile, Xanthomonas spp. causing leaf spot on pepper based on biochemical characteristics.
Against some selected pathogenic strains, the antagonistic and disease control effects of isolates from the rhizosphere substrates of rose, rhizosphere soil of pepper, and soil of native ecological area were screened and evaluated under in vitro, net-house and field conditions. Through in vitro screening, three isolates with BR16, BR37, BR88 (from rhizobacteria soil of rose) and three isolates with T265, X61, G24 (from the soil of the native ecological area) showed potential antagonism to Xanthomonas euvesicatoria (XR13, XR9, XR18) which causing leaf spot on rose, and three isolates with BP11, BP49, BP103 (from rhizobacteria soil of pepper) and three isolates with G24, T11, T188 (from the native ecological area) have potential antagonistic ability against Xanthomonas spp. (XP17, XP7, XP1) which causing leaf spot on pepper. Potential antagonistic isolates are also identified through MALDI-TOF-MS technique, two isolates of BP49, X61 were identified belong to B.
subtilis, and the other isolates (BR16, BR37, BR88, BP11, BP49, BP103, X32, X61, G24) are belong to Bacillus genus, the T11 isolate belongs to Enterobacter genus, and X16 isolate belongs to Serratia genus. Identifying by molecular technique and depositing “accession number” as B. subtilis MZ841644 (G24) were performed. In the net-house and field conditions, with the highest efficiency in disease reduction, severity index reduction and AUDPC index, B.
amyloliquefaciens MW828656 (BR88) and B. velezensis OM017175 (BP103), showed the highest disease control effects on the host plant, respectively. subtilis MZ841644 (G24) achieved the disease control efficiency on both host plants. In general, the thesis recorded Xanthomonas axonopodis causing leaf spot on rose and iv luan an Xanthomonas spp.
causing leaf spot on pepper. subtilis (BR37, BP49, X61), Bacillus spp. (X16) get potential antagonistic ability, and B. subtilis G24 with the most effective disease control ability were selected.
These isolates can be used as biological agents for the prevention and control of the leaf spot disease on rose and pepper. Keywords: Leaf spot, Xanthomonas, antagonistic bacteria, rose, pepper, control efficiency. v luan an CAM ĐOAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu mà chính tôi cùng với ThS. Tô Lan Phương đã thực hiện và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của TS.
Nguyễn Đức Độ và TS. Trần Đình Giỏi. Tất cả các số liệu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu cùng cấp nào khác. Cán bộ hướng dẫn 1 Cán bộ hướng dẫn 2 Tác giả luận án TS.
Nguyễn Đức Độ TS. Trần Đình Giỏi Lê Uyển Thanh vi luan an MỤC LỤC Tóm tắt. iv Chương 1: Đặt vấn đề .2 Mục tiêu của luận án .3 Nội dung nghiên cứu .4 Tính mới của luận án .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Lê Uyển Thanh (2022). Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Cần Thơ]. LuanAn.net. https://luanan.net/nong-hoc/bao-ve-thuc-vat/phan-lap-vi-khuan-xanthomonas-spp-gay-benh-dom-la-tren-cay-hoa-hong-rosa-spp-va
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" nghiên cứu về vấn đề gì?
Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt tại Đồng Tháp, tuyển chọn chủng kháng sinh hiệu quả.
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Cần Thơ. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" thuộc chuyên ngành Công nghệ sinh học. Danh mục: Bảo Vệ Thực Vật.
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" có bao nhiêu trang?
Luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" có 213 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Phân lập vi khuẩn Xanthomonas spp gây bệnh đốm lá trên cây hoa hồng và ớt" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.