Luận án tiến sĩ góp phần nghiên cứu về hiệu ứng vô sinh f1 của liều bức xạ gamma

MUC LUC Trang LOI CAM DOAN LOI CAM TA NHUNG TU VIET TAT TRONG LUAN AN MỞ ĐẦU CHƯƠNG MỘT: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái quát về các nghiên cứu và ứng dụng vô sinh gây tạo trong phòng trừ sâu hại 1. Cách gây tạo vô sinh côn trùng 1. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng vô sinh gây tạo bằng bức xạ gamma 1.

Các điều kiện cẩn lưu ý khi ứng dụng kỹ thuật côn trùng vô sinh 20 trong thực tiễn phòng trừ sâu hại 1. Khái quát về sâu tơ Piufella xylosfella (1.1, Lịch sử phá! sinh, phân bố và tác hại của sdu ta 23 1. Đặc điểm sinh học và sinh thái học của sâu !ơ 24 1. Các biện pháp phòng trừ sâu !Ø 28 1.

Tình hình nghiên cứu gây tạo vô sinh bằng bức xạ gamma trên 42 sâu tơ CHƯƠNG HAI: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2. Đối tượng nghiên cứu 44 2. Phương pháp nghiên cứu 44 2. Phương pháp nuôi sâu trong phòng thí nghiệm 44 2.

Phương pháp lập Bảng Sống cuả sâu tơ. Phương pháp nghiên cứu biến động số lượng quân thể sâu 1Ø ngoài 45 đông ruộng 2. Phương pháp nghiên cứu vô sinh ở sâu tơ chiếu xạ và hậu thế của 45 chúng 2. Phương pháp nghiên cứu sai hình nhiễm sắc thể 48 2.

Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của sâu tơ vô sinh (200 Gy) 49 phóng thả 2. Phương pháp xử lý thống kê 49 CHƯƠNG BA: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 51 3. Đặc điểm sinh học và sinh thái học của sâu tơ ở Đà Lạt 51 3. Các pha phái triển 51 3.

Bằng Sống trên đồng ruộng 58 3. Biến động số lượng quân thể sâu tơ ở Đà LạI. Nghiên cứu vô sinh ở sâu tơ chiếu xạ và hậu thế của chúng 69 3.Xác định pha chiếu xạ và liều chiếu xạ 69 3. Nghiên cứu vô sinh ở sâu !ơ chiếu xạ 79 3.

Tỷ lệ vô sinh hoàn toàn 80 3. Tỷ lệ trứng nở 86 3. Giới tính của hậu thế 89 3. Tỷ lệ sống sót ở hậu thế FI 91 3.

Sai hình nhiễm sắc thể ở hậu thế F1 sâu tơ đực chiếu xạ 93 3. Nghiên cứu vô sinh ở hậu thế F1 sâu tơ đực xử lý liéu 200 Gy 100 3. Tỷ lệ vô sinh hoàn toàn 101 3. Tỷ lệ trứng nở 105 3.

Ẩ£nh hưởng của sâu tơ vô sinh (200 gy) phóng thả đối với quân 110 thể sâu tơ trong lồng ngoài đồng ruộng 3.1, Xác suất giao phối của sâu !ơ vô sinh (200 Ơy) phóng thả 110 3. Ảnh hưởng của sâu tơ vô sinh (200 Gy) phóng thả 115 3. Ảnh hưởng phối hợp của sâu tơ vô sinh (200 Gy) và ong kén trắng 122 ký sinh, Cotesia plutellae, phóng thả trong lồng ngoài đồng ruộng KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 129 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO NHUNG TU VIET TAT TRONG LUAN AN BT : Bacillus thuringiensis DBM : ngài sâu tơ (diamondback moth) Gy : Grey, đơn vị đo liều IPM : Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management) ĐBCLLKGT : đột biến chết lặn liên kết giới tính NPV : virút nhân đa diện (Nuclear polyhedrosis virus) NST : Nhiễm sắc thể SIT : Kỷ thuật côn trùng vô sinh (Sterile Insect technique) tc” : không tỉnh câu tc : có tỉnh cầu VSHT : vô sinh hoàn toàn VSKHT : vô sinh không hoàn toàn MỞ ĐẦU Sau td , Plutella xylostella Y ponomeutidae), 14 mot (L.) (Lepidoptera: loài sâu hại quan trọng trên rau trồng họ Thập Tự (Crucifcrac) ở nhiều nước trên thế giới. Riêng tại Việt Nam, tốn thất hằng năm do chúng gây nên ước khoảng 30-50% tống sản lượng|3J.

Sử dụng thuốc trừ sâu hóa học đã từng được thừa nhận là biện pháp hữu hiệu nhất đối với chúng. Các ưu điểm như rẽ tiền, dễ sử dụng, và hiệu quả cao đã khiến nông dân lạm dụng thuốc trừ sâu, hậu quả làm nẫy sinh nhiều vấn để mà chúng ta phải đương đầu ngày nay: sâu hình thành tính kháng thuốc, môi trường sinh thái bị ô nhiễm, sức khóe con người bị đc dọa. Chính vì vậy việc phòng trừ loài sâu hại này đã trở thành một mặt trận phức tạp đòi hỏi sự tham gia nghiên cứu của các chuyên gia thuộc nhiều ngành khoa học khác nhau, trong đó có các nhà côn trùng học và các nhà di truyền học. Cơ Quan Năng Lượng Nguyên Tử Quốc Tế (IAEA) và Tổ Chức Lương Nông Quốc Tế (FAO) từ lâu đã phối hợp chử trì việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật côn trùng vô sinh (Sterile Insect Technique, viết tắt SIT) vào thực tiển phòng trừ sâu hại.

Nội dung cơ bản của biện pháp này là xử lý phóng xạ tạo ra các cá thế vô sinh hoàn toàn qua các cơ chế di truyền như đột biến chết trội, chuyển đoạn, v. sau đó thả chúng vào quần thể tự nhiên với số lượng lớn nhằm làm giảm mật độ quân thể. Các thành tựu đã đạt được chủ yếu trên các đối tượng thuộc bộ Diptera như ruôi thịt Cochliomyia , ruôi đục quả 4cus cucurbitae v. Riêng các loài sâu hại bộ Lcpidoptcra, sức để kháng phóng xạ của chúng cao hơn hắn so với bộ Diptera [77][100], điều này dẫn đến liễu phóng xạ đáp ứng yêu cầu gây vô sinh hoàn toàn phải cao, hậu quả làm chúng bị giảm khả năng cạnh tranh giao phối và sức sống.

Hién tong v6 sinh di truyén 6 hau thé F1 s4u b6 me xii ly liéu phóng xạ dưới vô sinh được phát hiện lần đầu tiên trên loài Carpocapsa pomonella (Lepidoptera: Olethreutidae) vào năm 1962 [109] đã mở ra phương hướng nghiên cứu ứng dụng phòng trừ sâu hại có tên gọi là vô sinh FI (F1 Sterility) - còn gọi là vô sinh di truyền (Inherited Sterility), vô sinh một phần (Partly Sterility), v6 sinh cham (Delayed Sterility). Chúng tôi thực hiện để tài: “ Góp phần nghiên cứu hiệu ứng vô sinh F1 của liều bức xạ gamma 200 Gy trên sâu tơ P!/ella xylostella (L.)” với mục đích: - Bước đầu xây dựng cơ sở khoa học cho nghiên cứu gây tạo vô sinh F1 ở sâu tơ hại rau tại Việt Nam. - Thăm dò tiểm năng của biện pháp vô sinh F1 đối với việc kìm hăm số lượng quần thể sâu tơ tại Đà Lạt, một trong những trung tâm trồng rau lớn nhất tại Việt Nam. Nội dung cơ bản của luận án bao gồm: - _ Nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái học của sâu tơ ở Đà Lạt.

- _ Nghiên cứu vô sinh ở sâu tơ chiếu xạ và hậu thế F1 của chúng. - _ Đánh giá ảnh hưởng của sâu tơ vô sinh phóng thả đối với quần thể sâu tơ trong lồng ngoài đồng ruộng. Để tài luận án là một phần của chương trình nghiên cứu hợp tác quốc tế “Đánh giá sự kìm hãm quần thể côn trùng bởi loài Lepidoptera chiếu xạ và hậu thế của chúng” (Evaluation of insect population suppression by irradiated Lepidoptera and their progeny) (1992-1998) do Cơ Quan Năng Lượng Nguyên Tử Quốc Tế (IAEA) chủ trì. CHUGNG MOT TONG QUAN TAI LIU 1.

KHAI QUAT VE CAC NGHIEN CUU VA UNG DUNG VO SINH GAY TAO TRONG PHONG TRU SAU HAI Trong lịch sử loài người, bảo đảm nhu câu về lương thực và thực phẩm bao giờ cũng là một vấn để cấp thiết. Dân số tăng nhanh không tương ứng với sự gia tăng của sản lượng cây trồng. Thêm vào đó, tổn thất do sâu hại gây ra chiếm 20% tổng sản lượng nông nghiệp/năm, riêng vùng nhiệt đới con số này lên đến 30% [6]. Đã có thời kỳ một số loại thuốc trừ sâu hóa học được “sủng ái” và trao toàn quyển bảo vệ thực vật cho chúng.

Sau Đại Chiến Thế Giới Thứ Hai lượng DDT sản xuất lên tới 2 triệu tấn/năm để rải trên hàng trăm triệu hecta. Hiện nay, vài nghìn loại thuốc trừ sâu đang lưu hành trên thị trường thế giới. Nhiễu loại có phổ tác động rộng và tổn lưu lâu dài. Riêng tại nước ta, danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng tính từ đầu năm 1998 gồm 245 hoạt chất với 708 tên thương phẩm: thuốc hạn chế sử dụng gồm 21 loại hoạt chất với 46 tên thương phẩm; thuốc cấm sử dụng gồm 23 loại hoạt chất [1].

Bảo vệ thực vật bằng thuốc trừ sâu có ưu điểm là hiệu quả nhanh và giá thành tương đối rẻ. Từ đó dễ dẫn đến lạm dụng thuốc trừ sâu. Kết quả nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới cho thấy hiệu quả của thuốc càng ngày càng giảm. Nhiều trường hợp phải tăng nổng độ thuốc lên tới hàng chục lần, số lần phun thuốc tăng gấp 10 lần mà sâu bệnh vẫn không trừ được.

Có khi năng suất cây trồng ở đó lại giẩm sút so với nơi không phun thuốc. Một quá trình chọn lọc tự nhiên đã diễn ra một cách nhanh chóng. Các cá thể có đột biến kháng thuốc đã được tự nhiên chọn lọc và bảo tổn tạo ra những chủng sinh vật trơ với thuốc, Việc sử dụng thiếu cân nhắc thuốc trừ sâu còn là nguyên nhân làm cho cơ chế điều chỉnh tự nhiên số lượng quần thể bị rối loạn, tạo điều kiện cho các sâu hại phát triển mạnh mẽ. Mặt khác, lượng thuốc trừ sâu rải khắp ruộng đồng làm nhiễm bẩn và đâu độc môi sinh.

Sự tham gia của các loại thuốc trừ sâu (nhất là các loại thuốc có tác động tích tụ) vào chuỗi thức ăn dẫn đến một số hiện tượng kỳ lạ như thuốc trừ sâu được phát hiện trong chim cánh cụt ở Nam cực và trong gấu trắng ở Bắc cực. Mặt khác, các chất hữu cơ lơ lững trong nước, đặc biệt là dầu hỏa và các sản phẩm của dầu hỏa chứa DDT với lượng 10.000 lần lớn hơn nước, còn bùn ở dưới đáy biển thì chứa DDT với lượng 1,7 triệu lần lớn hơn nước [69]. Chim bị ngộ độc thường xuyên khi ăn cá và các động vật ở nước. Ở Việt Nam, hiện trạng ô nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu hoá học đã trở thành vấn để cần được quan tâm.

Các loại thuốc này đã và đang là những nguyên nhân đóng góp vào việc làm giảm số lượng nhiều loài sinh vật có ích, làm giẩm tính đa dạng sinh học, ảnh hưởng có hại đối với sức khỏe con người. Tỷ lệ thuóc hóa học sử dụng bình quân trên 1 ha gieo trồng là 0,4-0,5 kg chất hữu hiệu a. Cá biệt ở vùng rau Đà lạt 5,1 — 13,5 kg a./ha; vùng trồng bông Thuận Hải 1,7-2,5 kg a./ha; vùng trỗng lứa ở đồng bằng sông Cửu Long 1,5-2,7 kg a./ha; vùng chè ở Hoà Bình 3,2- 3,5 kg a.