(Systemic Acquired Resistance(Resistance) – một hướng đi mới trong phòng trị bệnh cháy lá lúa ? pot

Chào mừng Ngày Nhà giáo Việt Nam 20/11/2003
Thông tin khoa học

Số 15

11

ðại học An Giang

11/2003
(Systemic Acquired Resistance)
(Systemic Acquired Resistance) (Systemic Acquired Resistance)
(Systemic Acquired Resistance) –
––
–




một hướng đi mới trong phòng trò
một hướng đi mới trong phòng trò một hướng đi mới trong phòng trò
một hướng đi mới trong phòng trò
bệnh cháy lá lúa ?
bệnh cháy lá lúa ?bệnh cháy lá lúa ?
bệnh cháy lá lúa ?



Nguyễn Phú Dũng

I. MỞ ðẦU

Bệnh cháy lá lúa (Pyricularia oryzae) là một trong
những bệnh hại phổ biến và nguy hiểm gây thiệt hại
năng suất cho lúa ở ðồng Bằng Sơng Cửu Long
(ðBSCL) (Phạm Minh Sang và ctv.1996). Theo số liệu
của Cục Bảo Vệ Thực Vật phía Nam cho biết vào năm
1990, miền Bắc bị nhiễm cháy lá 632.000 ha, còn ở
miền Nam thì hầu như tỉnh nào cũng có bệnh xuất hiện
và gây thiệt hại, nặng nhất là tỉnh Long An với 33.000
ha, An giang với 88.981 ha trong đó vụ ðơng Xn 2001
là 76.765 ha (Chi cục bảo vệ thực vật An Giang 2001).
Bệnh gây hại nặng ở vụ ðơng Xn và nhẹ hơn ở vụ
Hè Thu, nhưng lúc nào bệnh cũng xuất hiện do trong vài
thập niên gần đây nơng dân sử dụng giống lúa cao sản,
thâm canh tăng vụ nên cây lúa hiện diện quanh năm tạo
điều kiện cho bệnh lưu tồn và phát triển như huyện
Chợ Mới, An Giang với 3 vụ/năm.
ðể phòng trị bệnh này, cho đến nay biện pháp hố
học vẫn là phổ biến. Tuy nhiên, biện pháp này vẫn còn
hạn chế nhiều, một mặt do đặc điểm phát triển của
nấm bệnh, mặt khác nơng dân sử dụng thuốc hố học
khi mầm bệnh vượt q mức phòng trị, ơ nhiễm mơi
trường sống… Biện pháp sử dụng giống có tính kháng
trên diện tích rộng sẽ gây áp lực chọn lọc của sâu bệnh,
điều này dễ phát sinh ra nòi sinh học mới phá vỡ tính
kháng của cây trồng (Kiyosawa S, 1989; Way và Heong,
1994; Noda và ctv, 1998), thực tế thì đã phát hiện nhiều
nòi gây bệnh cháy lá lúa ở ðBSCL (Dư et al, 1998; ðịnh
et al, 1999). Việc sử dụng chất kích kháng lưu dẫn
(System Acquired Resistance, SAR), giúp cây có phản
ứng tự bảo vệ khi được chủng trước vi sinh vật và sau

đó lây nhiễm với cùng hoặc khác chủng vi sinh vật gây
bệnh đã được nghiên cứu nhiều và cho kết quả khả
quan (Sticher et al, 1997). SAR ở cây trồng được kích
thích bởi các yếu tố ngoại sinh đã được nhiều nhà khoa
học chứng minh, đặc biệt ở lúa thì các yếu tố vơ hay
hữu sinh được sử dụng để kích kháng SAR chống lại
bệnh cháy lá như các hố chất tổng hợp được sử dụng
để kích kháng gồm Salicyclic Acid (SA), Acetyl Salicylic
Acid (ASA), Di-Potassium Phosphate (K
2
HP0
4
), CuCl
2
,
Sodium Salicylate … cũng được ghi nhận (Manandhar et
al 1998, Kloepper et al 1992). Theo các nghiên cứu trong
nhà lưới của Lê Thanh Phong, Trịnh Ngọc Th, Diệp
ðơng Tùng và Phạm Văn Kim (1999) cũng cho thấy các
hố chất K
2
HP0
4
, Na
2
Si0
3
, Acid Benzoid, CuCl
2
… có

hiệu quả kích kháng bệnh cháy lá lúa. Vì vậy việc tìm ra
biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh
cũng như bảo vệ mơi trường là điều cần thiết, trong đó
kích kháng có thể được xem như là biện pháp có triển
vọng.
II. Nội Dung
2.1. ðịnh nghĩa
SAR là kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (ở thực
vật), thường được gọi là “kích kháng”.
Vậy kích kháng là gì? Nghĩa là khi chúng ta dùng một
tác nhân (vi sinh vật hay hố chất khơng phải là thuốc
bảo vệ thực vật) tác động lên lá, chồi non hoặc lên hạt,
giúp cho cây có khả năng kháng với một bệnh mà chúng
ta xem xét. Tuy nhiên cây được kích kháng trở nên
kháng bệnh chỉ ở một mức độ nào đó.
2.2. Cơ chế
Ở một số giống cây trồng có mang tính kháng bệnh,
khi bị mầm bệnh tấn cơng, cây sẽ có phản ứng để
chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh, nhờ đó cây
thốt khoải bệnh hoặc chỉ bệnh nhẹ.
Cơ ngun kháng bệnh này do nhiều cơ chế khác
nhau, trong đó có thể do cây tiết ra các chất chống lại
sự xâm nhiễm của mầm bệnh hoặc do phản ứng tự
chết của mơ cây, do đó cây khơng bị mầm bệnh gây hại
(Phạm Văn Kim, 2000).
Ở cây trồng có các gen điều khiển tế bào tiết ra các
chất giúp mơ cây kháng lại với một bệnh nào đó. Trong
điều kiện bình thường, các gen này bị một gen ức chế
bên cạnh ức chế. Do bị ức chế nên các gen này khơng
hoạt động được. Ta gọi đó là các gen kháng bệnh ẩn.

Khi ta sử dụng các tác nhân gây kích kháng lên lá
cây, kích thích các thụ thể có ở bề mặt lá. Các thụ thể
này tạo ra tín hiệu và truyền đến nhân tế bào và tác
động vào các gen điều tiết. Gen điều tiết bị tác động nên
khơng hoạt động và khơng còn gen ức chế các gen
kháng bệnh ẩn, nhờ đó tế bào cây có thể tiết ra các chất
kháng bệnh.
Chào mừng Ngày Nhà giáo Việt Nam 20/11/2003
Thông tin khoa học

Số 15

12

ðại học An Giang

11/2003
2.3. Tác nhân gây kích kháng
2.3.1. Tác nhân hữu sinh
Vi khuẩn và nấm là hai tác nhân thường được dùng
trong nghiên cứu gây sự kích kháng chống lại bệnh trên
cây trồng. Các vi sinh vật này khơng có tác động đối
kháng với mầm bệnh thì mới được xem là tác nhân gây
kích kháng.
2.3.2. Tác nhân vơ sinh
Sử dụng các hố chất khơng phải là thuốc bảo vệ
thực vật làm tác nhân gây kích kháng. Các hố chất này
khơng có tác động trực tiếp lên mầm bệnh, mà chỉ gây
kích thích tính kháng bệnh của cây.
2.4. Các kết quả ứng dụng kích kháng trong và

ngồi nước
2.4.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới
ðã có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học về việc
sử dụng hố chất để kích thích tính kháng ở cây trồng
để chống lại sự xâm
nhiễm của nấm hoặc vi
khuẩn như:
* Yamada và ctv (1990),
đã sử dụng Methanol trích
từ hạt lúa mì và lúa mạch
để chống lại nấm
Pyricularia oryzae rất
mạnh.
* Phun Silincon dạng
bột mịn (Si0
2
) cho thấy
kích kháng SAR do gia
tăng hoạt động của phân
hố tố đối với Chitin
(Schneider and Ulrich, 1994).
* Salicyclic acid (SA) trong cây lúa và cây thuốc lá
được tổng hợp từ Cinnamic acid qua Benzoic acid. Khi
tiêm chủng vi khuẩn khơng gây bệnh Pseudomonas
syrinae D20 hoặc chủng nấm gây bệnh Magnaporthe
grisea trong cây thì thấy có tương quan đến tính kháng
bệnh (Silverman và ctv, 1995).
* SA cũng kích thích tính kháng bệnh trên dưa leo
chống lại nấm Colletotrichum và trên lúa mạch chống lại
bệnh phấn trắng (Erysiphe graminis f. sp. hordei) theo

Manandhar (1998). Cũng theo tác giả này thì K
2
HP0
4
gây
ra tính kháng bệnh trên cây dưa leo, nho và bắp.
* Xử lý Nickel nitrate trên callus ở cây lúa có tác dụng
là tăng hoạt động của Phenylalanine amonialyase và
Peroxidase, sẽ kích kháng đối với bệnh cháy bìa lá lúa
do Xanthomonas campestris pv. oryzae (Rajoppan và ctv,
1995).
* Theo Asai và Nakai (1998), thì việc xử lý hạt và
phun trên lá lúa bằng chất Ethyleneimine và
Ethylmethanosulfonate sẽ kích thích tính kháng chống lại
bệnh cháy bìa lá lúa do Xanthomonas campestris pv.
oryzae
Riêng về bệnh cháy lá lúa do nấm Pyricularia oryzae,
thì cũng có rất nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học
theo hướng sử dụng hố chất để kích thích tính kháng
nhằm chống lại bệnh này như:
* Song và ctv (1994), cho rằng sử dụng hai acid béo
11(s), 12(s), 13(s)- trihydroxy-(9z,15z)-octadecadienoic
acid và 11(R)-hydroxy-12(s),13(s)-epoxy-(9z,15z)-
octadecadienoic acid, phun qua lá trước hay sau khi
nhiễm bệnh giúp tăng tính kháng bệnh của lúa đối với
bệnh cháy lá lúa và giúp giảm bệnh hơn 50%.
* Phun SA 0,01mM lên lá mạ, thì SA kích thích làm
cho hai chất Phenylalanine amonialyase (PAL) và
Peroxidase (POD) hoạt động trong cây tăng lên, khi đó
hàm lượng lignin cũng tăng lên và tích luỹ độc tố

Monilactone, là một chất kháng sinh thực vật giúp kìm
hãm sự nẩy mầm của bào tử nấm Magnaporthe grisea
theo Cai và ctv (1996).
* Theo Manandhar (1998), xử lý cây lúa với chất
Ferric chioride, K
2
HP0
4
, Probenazole và SA thì các chất
này có khả năng làm cho cây lúa tiết ra chất kháng sinh
thực vật gây kích kháng
chống lại nấm Magnaporthe
grisea.
* Xử lý cây lúa chất PAL
và Cinnamyl-alcoho-
dehydrogenase, thấy cây lúa
có tính kháng với nấm
Magnaporthe grisea theo
Thieron và ctv (1995).
* Manandhar và ctv
(1998), nói rằng Yoshida
(1992) đã sử dụng chất 2,6-
dichloro-iso-niconitinamid là
tác nhân làm tăng hoạt động
của Jasmonic acid trong cây lúa nhằm kìm hãm sự phát
triển của bệnh cháy lá lúa và cho rằng chất này là chất
có khả năng kích kháng chống lại bệnh do nấm
Magnaporthe grisea.
* SA, Acetyl Salicylic Acid (ASA), Di-Potassium
Phosphate (K

2
HP0
4
), CuCl
2
, Sodium Salicylate … cũng
được ghi nhận có khả năng kích kháng bệnh cháy lá lúa
(Manandhar et al 1998, Kloepper et al 1992).
2.4.2. Kết quả nghiên cứu trong nước
Cho đến nay cũng đã có nhiều cơng trình nghiên cứu
về bệnh cháy lá lúa được thực hiện trong nước, đặc
biệt ở ðại Học Cần Thơ và Viện Lúa Ơ Mơn như:
* Sử dụng hố chất như Ethrel 800ppm, Saccharine
0,05mM, Bion 200ppm, Natrium silicate 4mM và CuCl
2

0,05mM cho hiệu quả kích kháng bệnh cháy lá lúa kéo
dài đến 18 ngày sau khi phun trên lá lúa. Ngồi ra, các
hố chất Chitosan glucosamine, Napthalene acetic acid
30ppm, KH
2
P0
4
5mM, Aspirin (Acetylsalicylic acid) 0,4mM,
SA 0,4mM, Ascorbic acid 1mM và Benzoic acid cũng gây
kích kháng bệnh nhưng khơng kéo dài được lâu (Lê
Thanh Phong, Trịnh Ngọc Th, Diệp ðơng Tùng, Võ
Bình Minh và Phạm Văn Kim, 1999).

Chào mừng Ngày Nhà giáo Việt Nam 20/11/2003

Thông tin khoa học

Số 15

13

ðại học An Giang

11/2003
* SA, ASA, K
2
HP0
4
và Chitosan được xử lý 1 và 2
giờ trước khi chủng bệnh với P.oryzae trên 2 giống OM
269 và OM 1723, cho thấy có ảnh hưởng đến tính kháng
lưu dẫn (Phạm Văn Dư và ctv, 2000).
* Hạt lúa được xử lý với Na
2
B
4
0
7
thì có khả năng làm
giảm diện tích bệnh trên lá từ 19-27% trong thí nghiệm
nhà lưới và 7% bệnh trên bơng ở thí nghiệm đồng ruộng
(Phạm Văn Dư và ctv, 2001).
* Tính kháng bệnh đạo ơn ở cây lúa được ghi nhận
khi xử lý hạt với K
2

HP0
4
20-23mM thì khơng gây hại đến
tỷ lệ nẩy mầm, chiều dài rễ và phát triển chồi và K
2
HP0
4

15mM phun trên lá ở giống lúa CMK 39(Khao Dawk Mali)
vào các ngày 10, 35 và 65 ngày sau khi sạ thì có thể làm
tăng tính kháng qua việc giảm số vết bệnh đang phát
triển, tổng vết bệnh trên lá và tỷ lệ đạo ơn cổ bơng
(Phạm Văn Dư và ctv, 2000).
* Sử dụng Acibenzolar-S-methyl kích kháng bệnh
cháy lá lúa khi xử lý hạt, thì có thể kéo dài tính kháng
đến 30 ngày sau khi sạ (Diệp ðơng Tùng, 2000).
* Xử lý hạt lúa bằng cách ngâm với CuCl
2
0,05mM,
cây lúa thì có khả năng kích kháng bệnh cháy lá lúa từ 9-
24 ngày sau khi sạ và khi phun trên lá vào 20 ngày sau
khi sạ thì làm giảm đến nhỏ hơn 50% tỉ lệ bệnh trên lá
lúa và có thể kéo dài đến 43 ngày sau khi sạ (Trịnh Ngọc
Th, 1999).
2.4.3. Các thử nghiệm trên đồng ruộng

Sử dụng
K
2
HP0

4
để k ích kháng và cho kết quả giảm
được bệnh trên lá đến 54% và giảm thối cổ gié 60%.
K
2
HP0
4
15mM và phun vào 10, 35 và 65 ngày sau khi sạ
đối với giống lúa CMK 39. Ngồi ra xử lý hạt lúa với
CuCl2 0.05mM trong 24 giờ trước khi ủ giúp cây lúa nẩy
mầm sớm và mạnh hơn, cây mạ mọc mạnh và giúp
giảm bệnh cháy lá đến 60%, ở giai đoạn 30 ngày tuổi và
kéo dài hiệu lực đến hơn 30 ngày.
Mặt khác thí nghiệm Natritetraborac 0.2 - 0.35mM xử
lý hạt trước ngâm ủ và phun với nồng độ 0.05 –
0.35mM sẽ giúp giảm bệnh và tăng năng suất từ 10 đến
12% trong thí nghiệm ở trại thực nghiệm của Viện
Nghiên Cứu Lúa ðBSCL. Một số hố chất khác cũng có
hiệu quả kích kháng lưu dẫn như: benzoic acid,
saccharin, Oxalic acid…
Hiện nay, việc triển khai ứng dụng kết quả nghiên
cứu kích kháng đã được thực hiện ở một vài địa
phương nhằm đánh giá hiệu quả kích kháng đích thực
trên đồng ruộng ở diện rộng như Nơng Trường cờ ðỏ,
Thốt Nốt, xã An Bình (Cần Thơ), Thạnh Trị (Sóc Trăng),
Bạc Liêu, Cai Lậy (Tiền Giang)… Qua đó từng bước
hồn thiện dần kỹ thuật và khả năng ứng dụng để xem
“kích kháng” như là biện pháp phòng trị sinh học đối với
bệnh cháy lá lúa.
III. KẾT LUẬN

Với nhiều cơng trình nghiên cứu hiệu quả kích kháng
cho thấy đây là biện pháp có triển vọng giúp giảm bớt
một lần phun thuốc đặc trị bệnh cháy lá lúa trong giai
đoạn đầu của cây lúa. Xử lý hạt với chất kích kháng
vừa rẻ tiển, ít tốn cơng nhưng có tác dụng kích thích hạt
lúa nẩy mầm, cây mạ mọc khoẻ và mạnh hơn. Ngồi ra,
chất kích kháng khơng là thuốc bảo vệ thực vật và
được sử dụng với nồng độ lỗng nên khơng gây ơ
nhiễm cho mơi trường. Có thể nói “kích kháng” là một
hướng đi mới trong phòng trị sinh học đối với bệnh cháy
lá lúa ở nước ta
