Nghiên cứu chẩn đoán bệnh héo xanh do vi khuẩn lelliottia amnigena gây ra trên cây cà chua bằng chỉ thị phân tử

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÙI THỊ KIM CÚC

NGHIÊN CỨU CHẨN ĐOÁN BỆNH HÉO XANH
DO VI KHUẨN LELLIOTTIA AMNIGENA GÂY
RA TRÊN CÂY CÀ CHUA BẰNG CHỈ THỊ
PHÂN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Đà Nẵng – Năm 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÙI THỊ KIM CÚC

NGHIÊN CỨU CHẨN ĐOÁN BỆNH HÉO XANH
DO VI KHUẨN LELLIOTTIA AMNIGENA GÂY
RA TRÊN CÂY CÀ CHUA BẰNG CHỈ THỊ
PHÂN TỬ

Chuyên ngành: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
Mã số

: 8420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Minh Lý

Đà Nẵng – Năm 2022



LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các quý Thầy, Cô giáo của Khoa
Sinh- Môi trường đã hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới TS. Nguyễn Minh
Lý người thầy tâm huyết đã tận tình hướng dẫn, đã luôn theo sát, truyền đạt kiến
thức chuyên ngành, đưa ra những góp ý, động viên, dành nhiều thời gian trao đổi
và định hướng khoa học cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn thân thương đến toàn thể bạn bè, đồng nghiệp, những
người anh, người chị và các bạn sinh viên phòng sinh học tế bào đã luôn động
viên tinh thần, đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian hoàn thành luận văn.

Cuối cùng, với tình u từ đáy lịng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới bố, mẹ,
chồng, con cùng các anh, chị, em, những người thân yêu đã luôn ở bên cạnh,
động viên về vật chất lẫn tinh thần để tôi vững tâm hoàn thành luận văn của
mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả!




MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1

1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................................................3
2.1. Mục tiêu tổng quát..................................................................................................................3
2.2. Mục tiêu cụ thể..........................................................................................................................3
3. Ý nghĩa của đề tài..............................................................................................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học.....................................................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................................................3
4. Bố cục đề tài.........................................................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1. Đặc điểm cây cà chua.................................................................................................................4
1.1.1. Nguồn gốc, phân loại và giá trị dinh dưỡng của cà chua..........................4
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây cà chua................................................................5
1.1.3. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh......................................................................................6
1.2. Khái quát về héo xanh vi khuẩn...........................................................................................6
1.2.1. Triệu chứng bệnh héo xanh vi khuẩn......................................................................6
1.2.2. Tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn.......................................................................8
1.2.3. Vi khuẩn gây bệnh héo xanh......................................................................................10
1.3. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Lelliottia amnigena..........................................11
1.3.1. Phân loại................................................................................................................................11
1.3.2. Đặc điểm hình thái vi khuẩn L. amnigena........................................................12
1.3.3. Đặc tính sinh hóa của vi khuẩn L. amnigena..................................................13
1.3.4. Phương thức tồn tại, xâm nhập và lây lan của L. amnigena.................13
1.4. Chẩn đoán bệnh cây trồng.....................................................................................................15

1.4.1. Khái quát chẩn đoán bệnh..........................................................................................15
1.4.2. Phương pháp chẩn đoán bệnh..................................................................................15
1.5. Ứng dụng chỉ thị phân tử chuẩn đoán bệnh HXVK..............................................18


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
21

2.1. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................................................21
2.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................................................22
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................................22
2.3.1. Tìm trình tự DNA đặc trưng cho lồi L. amnigena......................................22
2.3.2. Thiết kế trình tự đoạn mồi...........................................................................................22
2.3.3. Đánh giá hiệu quả các cặp mồi được thiết kế.................................................23
2.3.4. Xây dựng quy trình chẩn đốn phân tử L. amnigena gây bệnh héo
xanh....................................................................................................................................................25
2.3.5. Phương pháp tính tốn và xử lí số liệu...............................................................27
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

28

3.1. Xác định trình tự dna đặc trưng cho loài L. amnigena........................................28
3.2. Thiết kế các cặp mồi dựa trên trình tự dna đặc trưng của loài L. amnigena
33
3.2.1. Thiết kế trình tự cặp mồi..............................................................................................33
3.2.2. Kiểm tra tính đặc hiệu của trình tự mồi thiết kế............................................35
3.2.3. Phản ứng PCR mô phỏng trên hệ gen chủng L. amnigena.....................37
3.3. Đánh giá hiệu quả cặp mồi được thiết kế bằng phương pháp thực nghiệm .. 40

3.3.1. Phản ứng PCR với cặp mồi Pec431......................................................................40
3.3.2. Tối ưu nhiệt độ bắt cặp với cặp mồi Pec431...................................................43
3.4. Xây dựng quy trình chẩn đoán bệnh HXVK L. amnigena gây ra.................44
3.4.1. Đánh giá khả năng gây bệnh của vi khuẩn L. amnigena bằng phương
pháp gây bệnh nhân tạo.........................................................................................................44
3.4.2. Tái phân lập vi khuẩn và xác định tác nhân gây HXVK...........................45
3.4.3. Định danh vi khuẩn gây bệnh bằng chỉ thị phân tử.....................................47
3.4.4. Quy trình chẩn đoán bệnh HXVK L. amnigena trên cây cà chua.......49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

52

1. Kết luận................................................................................................................................................52
2. Kiến nghị.............................................................................................................................................52
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

53


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
bp

Base pair

cs

Cộng sự

CTPT

Chỉ thị phân tử

CTAB

Cetyltrimethyl-ammonium bromide

DNA

Deoxyribonucleic acid

EDTA

Ethylene diamine tetraacetic acid

HXVK

Héo xanh vi khuẩn

Kb

Kilobase

PCR

Polymerase chain reaction

SP

Sucrose peptone

SPA

Sucrose peptone agar

TBE

Tris-Borate acid-EDTA

TZC

2,3,5- triphenyl tetrazolium clorua


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

2.1.

Danh sách 9 chủng vi khuẩn của 6 loài được sử dụng
trong nghiên cứu

21

3.1.

Mức độ tương đồng của một số locus thuộc loài L.
amnigena

30

3.2.

Thông tin các đoạn mồi thiết kế dựa trên trình tự đặc
trưng của loài L. amnigena

35

3.3.

Kết quả BLASTn các trình tự đoạn mồi đặc hiệu

39

3.4.

Kết quả chạy PCR mô phỏng trên phần mềm FastPCR

41

3.5.

Tỉ lệ héo xanh do vi khuẩn L. amnigena gây hại trên cây
cà chua (%)

45

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
1.1.

Tên hình

Trang

Hình thái khuẩn lạc và tế bào của vi khuẩn L.amnigena

13

Căn chỉnh trình tự PDDA01000045 (Pectate lyase),
NZ_PDDA01000053
(C4-dicarboxylate
ABC
3.1.

transporter),

MW148523 (16S ribosomal

RNA),

34

NZ_JAKRZN010000064 (Hypothetical protein) bằng

phần mềm MEGA X
3.2.

Kết quả phản ứng PCR mô phỏng với các cặp mồi Pec431
và C183

39

3.3.

DNA tổng số của 09 chủng vi khuẩn

41

3.4.

Phản ứng PCR với cặp mồi Pec431 với 9 chủng vi khuẩn

42

3.5.

Tối ưu hóa nhiệt độ bắt cặp của cặp mồi Pec431 với chủng
L. amnigena. M- Ladder 1kB; Lane 1- 55ºC; Lane 2-

44

56,2ºC; Lane 3- 57,1ºC; Lane 4- 58,2ºC; Lane 5- 59,5ºC;
Lane 6- 60,7ºC; Lane 7- 61,6ºC; Lane 8- 63ºC
3.6.

Tái phân lập vi khuẩn trên môi trường TZC

47

3.7.

Kết quả PCR khuẩn lạc phân lập từ cây bị bệnh. A - Cặp
mồi Pec431, B- Cặp mồi 759/760. M: ladder 3kB; Lane 1:

48

Khuẩn lạc từ cây nhiễm bệnh L. amnigena; Lane 2: Khuẩn
lạc từ cây bị nhiễm bệnh R. solanacearum
3.8.

Quy trình chuẩn đoán bệnh héo xanh do vi khuẩn L.
amnigena gây ra sử dụng chỉ thị phân tử Pec431

50


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cà chua (Lycopersicum esculentum Mill) là cây trồng có giá trị kinh tế cao
ở nhiều nước. Nó khơng chỉ là một trong những loại rau ăn quả quan trọng nhất
trên thế giới mà còn là cây rau quả được sử dụng rộng rãi cho các mục đích

khác nhau (Fernández-Marcos và cs, 2011), và cũng là nguồn cung cấp
vitamin A, C quan trọng (Hanson và cs, 2016). Ở Việt Nam, cà chua được
trồng rất phổ biến ở tất cả các tỉnh thành trên cả nước (Đinh Trần Nguyễn và
cs, 2010). Tuy nhiên, việc sản xuất loại cây trồng này cũng gặp nhiều khó
khăn khi chịu ảnh hưởng của hơn 200 loại bệnh. Trong đó, bệnh héo xanh vi
khuẩn (HXVK) là một trong những bệnh gây hại nặng nề nhất đối với cà chua
(Caldwell và cs, 2017; Hayward, 1991).
Tác nhân gây bệnh có phạm vi ký chủ rộng. Cà chua và các cây họ
Solanacea khác là ký chủ chính. Căn bệnh này đe dọa việc canh tác các loại
cây này ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Bệnh đặc biệt nghiêm trọng ở
vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, nơi có các yếu tố như mầm bệnh độc lực, mầm
bệnh ưa khí hậu, vật chủ nhạy cảm và có đủ thời gian để bệnh phát triển
(Ramesh và Bandyopadhyay 1993). Kết quả là mầm bệnh gây ra thiệt hại kinh
tế đáng kể (Hayward, 1991; Lopes và Rossato, 2018).
Vi khuẩn gây ra bệnh héo xanh là loài rất phức tạp, đa dạng về chủng, nòi
sinh học khác nhau, phân bố ký chủ rộng tồn tại lâu trong tàn dư thực vật và
trong đất. Cho đến nay việc đưa ra thành phần loài vẫn còn tiếp tục được nghiên
cứu. Loài vi khuẩn gây bệnh héo xanh được chuyển đổi tên rất nhiều (Cho và cs,
2018; Hayward, 1991, Jeong và cs, 2007). Cùng với những nghiên cứu về loài vi
khuẩn Ralstonia solanacearum ( R. solanacearum) là tác nhân chính gây ra bệnh
héo xanh cho cây trồng thì khoảng thời gian gần đây, có nghiên cứu đã


2

tìm ra được ngoài R. solanacearum còn một loài mới thuộc chi Enterobacter
là Lelliottia amnigena (L. amnigena). Tại Việt Nam, nghiên cứu của Mai
Xuân Cường năm 2020 đã xác định được tác nhân gây bệnh HXVK từ mẫu cà
chua bị bệnh tại Đà Nẵng là L. amnigena (Mai Xuan Cuong, 2020).
Như vậy, vi khuẩn R. solanacearum và vi khuẩn L. amnigena đều được

phân lập từ mẫu cà chua bị bệnh héo xanh. Vậy cần phải xác định rõ tác nhân
gây bệnh héo xanh cho cây cà chua là gì? Để từ đó đưa ra các biện pháp
phịng trừ hiệu quả là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết.
Có rất nhiều phương pháp phát hiện bệnh héo xanh do vi khuẩn gây ra
trên cây trồng, trong đó phương pháp phân tử, đặc biệt là ứng dụng phản ứng
PCR đã thành công trong việc xác định và phát hiện các loại tác nhân khác
nhau, mầm bệnh thực vật (Lacourt và Duncan, 1997; Ippolito và cs, 2 002;
Schena và cs, 2002). Phương pháp chẩn đốn bằng phản ứng PCR có độ đặc
hiệu cao, độ nhạy cao và cho kết quả nhanh, độ chính xác cao (Barros và cs,
2001; Beretta và cs, 1997; Chiocchetti và cs, 1999; Errampalli và cs, 2001).
Ở Việt Nam cho đến nay, các nghiên cứu bệnh HXVK hại cà chua do
vi khuẩn L. amnigena gây ra vẫn chưa có nghiên cứu nào. Đặc biệt chưa có
nghiên cứu nào dựa trên các công cụ tin sinh thiết kế mồi để định danh vi
khuẩn L. amnigena. Vì vậy nghiên cứu bằng chỉ thị phân tử về vi khuẩn định
danh vi khuẩn L. amnigena vẫn đang là một vấn đề được quan tâm, là hướng
nghiên cứu mới. Vì vậy, việc chẩn đốn chính xác tác nhân gây bệnh HXVK
hại cà chua là yếu tố quan trọng vô cùng cần thiết cho quá trình áp dụng các
biện pháp phòng trừ bệnh HXVK có hiệu quả. Xuất phát từ những lí do trên,
tơi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu chẩn đoán bệnh héo xanh do vi
khuẩn Lelliottia amnigena gây ra trên cây cà chua bằng chỉ thị phân tử”.


3

2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Tạo ra chỉ thị phân tử đặc hiệu có khả năng phát hiện vi khuẩn L. amnigena
gây ra bệnh héo xanh phục vụ cơng tác chẩn đốn bệnh trên cây cà chua.

2.2. Mục tiêu cụ thể

- Thiết kế các cặp mồi có thể nhận biết vi khuẩn L. amnigena bằng công
cụ tin sinh học.
- Lựa chọn chỉ thị phân tử đặc hiệu bằng phương pháp thực nghiệm.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu ban đầu về
việc chẩn đoán vi khuẩn L. amnigena gây bệnh héo xanh vi khuẩn hại cà chua
bằng chỉ thị phân tử.
- Cung cấp thêm một số thông tin, tài liệu cho quá trình đào tạo và
nghiên cứu trong lĩnh vực sinh học, công nghệ sinh học.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho việc chẩn đốn chính xác tác nhân
gây bệnh héo xanh do vi khuẩn L. amnigena gây ra trên các loại cây trồng.
4. Bố cục đề tài
Cấu trúc luận văn được chia thành các phần
- Phần mở đầu
- Chương 1: Tổng quan tài liệu
- Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả và thảo luận
- Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm cây cà chua
1.1.1. Nguồn gốc, phân loại và giá trị dinh dưỡng của cà chua
a. Nguồn gốc

Cà chua (Lycopersicum esculentum Mill) thuộc họ cà (Solanaceae) có
nguồn gốc từ châu Mỹ. Theo nghiên cứu của De Candole (1884), Muller
(1940), Lac Ovin, Jenkin (1948) thì cà chua trồng hiện nay có nguồn gốc từ
Peru, Equađo, Bolivia, quần đảo Tây Ấn Độ, Philippin.
Ở Việt Nam, lịch sử trồng cà chua chỉ mới 100 năm nay từ thời thực dân
Pháp chiếm đóng và được người dân thuần hố thành cây trồng bản địa. Từ
đó, cây cà chua trở thành cây trồng có giá trị kinh tế. Trong những năm gần
đây ở nước ta, diện tích trồng cà chua ngày một tăng. Điều kiện thiên nhiên,
khí hậu và đất đai nước ta rất thích hợp cho cà chua sinh trưởng và phát triển.
Vì vậy, khắp các tỉnh từ Nam đến Bắc, ở đâu cũng trồng được cà chua
(Đường Hồng Dật, 2003). Nông dân thường trồng cà chua ở ngoài đồng tự
nhiên. Sự canh tác này dễ gặp các điều kiện bất lợi của môi trường và dịch
bệnh (Đinh Trần Nguyễn và cs, 2010).
b. Phân loại
Cây cà chua tên khoa học: Lycopesicon esculentum Mill; loài: S.
lycopersicum; họ cà: Solanaceae; bộ Hoa mõm sói (Scrophulariales), phân lớp
Cúc (Asteridae), lớp Hai lá mầm (Dicotyledonae), ngành Hạt kín
(Magnoliophyta), giới Thực vật (Plantae). Chi Lycopersicum được phân loại theo
nhiều tác giả: Miller (1940), Daskalov và Popov (1941), Luckwill (1943),
Lehmann (1953), Brezhnev (1955, 1964), Zhucopski (1964). Phân loại cà chua
đã được nhiều các tác giả phân loại, nhưng sự phân loại của Muller được sử


5

dụng rộng rãi nhất cho đến nay (Nguyễn Ngọc Thanh Trà, 2014).
c. Giá trị dinh dưỡng
Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, trong cà chua có
chứa nhiều loại vitamin như A, C, B1, B2, K... nhưng nhiều nhất là vitamin C.
Ngoài ra cịn có các chất khoáng như Ca, Fe, P, S, Na, Mg, K và đường (Đỗ

Văn Viên và cs, 2003).
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây cà chua
Cà chua có bộ rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh. Thời gian đầu rễ
chính phát triển nhanh, ăn sâu vào đất, sau đó rễ phụ sinh trưởng và phát triển
mạnh. Rễ phụ nhiều và phân bố dày đặc trong đất ở thời kì sinh trưởng mạnh.
Hệ rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất 0- 30 cm. Khả năng tái sinh của hệ rễ cà
chua mạnh, khi rễ chính bị đứt, rễ phụ phát triển mạnh. Trong quá trình sinh
trưởng hệ rễ chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ và độ ẩm của đất. Rễ cà chua
tương đối chịu hạn nhưng hệ rễ sinh trưởng tốt trong mơi trường đất có độ ẩm
từ 70- 80% (Tạ Thu Cúc, 2003).
Thân cà chua phân nhánh mạnh. Chiều dài thân đạt từ 0,3-2m phụ thuộc
vào giống và điều kiện trồng trọt. Ở cà chua trồng, khi cịn non thân có dạng
trịn, khi già thân có góc cạnh.
Lá cà chua là lá kép lơng chim lẻ, mỗi lá có 3-4 đơi lá chét, các lá chét có
răng cưa sâu nơng khác nhau tùy theo giống.
Hoa cà chua mọc thành chùm, hoa đính vào chùm bằng cuống ngắn, số
lượng hoa của mỗi chùm từ 5-20, có khi nhiều hơn. Hoa cà chua gồm có đài
hoa, cánh hoa, nhị và nhụy. Cà chua tự thụ phấn là chủ yếu do đặc điểm cấu
tạo của hoa.
Quả cà chua thuộc loại quả mọng, nhiều nước, có số lượng ơ khác nhau,
dạng quả có thể dẹt, trịn dẹt, trịn hoặc hình elip, bầu dục. Hạt cà chua nhỏ, dẹt,
nhọn, hạt khô có màu vàng bao phủ lơng tơ, một quả chứa 50- 350 hạt, sức nảy


6

mầm của hạt có thể giữ được 4- 5 năm (Tạ Thu Cúc, 2003).
1.1.3. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh
Cà chua thuộc nhóm cây ưa nhiệt, hạt cà chua nảy mầm nhanh ở nhiệt độ
25- 30ºC. Cà chua là cây ưa ánh sáng, ưa cường độ ánh sáng mạnh. Cà chua

là cây tương đối chịu hạn, nhưng yêu cầu nước nhiều nhất vào thời kì ra hoa,
quả (Đỗ Văn Viên và cs, 2003).
Cà chua sinh trưởng trong điều kiện có ánh sáng đầy đủ, khi có đủ ánh sáng
cây mới phát triển tốt, quả to, màu sắc lá tươi, phẩm chất quả ngon. Ngoài ra, cà
chua cũng phát triển tốt ở những nơi có độ ẩm trong đất tương đối cao, trong khi
độ ẩm khơng khí tương đối thấp. Ở giai đoạn ươm cây con, độ ẩm thích hợp từ
60- 70%. Từ thời kì ra quả về sau, yêu cầu độ ẩm đất cao hơn vào khoảng 8590%. Nước là yếu tố quan trọng để đảm bảo cho năng suất cà chua cao. Vào thời
kì ra hoa, nếu đất bị khơ hoa hình thành ít, dễ bị rụng. Trồng cà chua ở chân đất
khơng thốt nước, cây dễ bị úng và trên lá xuất hiện nhiều loại bệnh. Đặc biệt là
bệnh héo lá do vi khuẩn (Đường Hồng Dật, 2003).

1.2. Khái quát về héo xanh vi khuẩn
1.2.1. Triệu chứng bệnh héo xanh vi khuẩn
Bệnh héo xanh do vi khuẩn gây ra là một trong những bệnh gây hại nặng nề
nhất ảnh hưởng đến nhiều loại cây trồng. Cà chua và các cây họ Solanaceae khác
là ký chủ chính. Căn bệnh này đe dọa việc canh tác các loại cây này ở các vùng
nhiệt đới và cận nhiệt đới và các nhà kính được sưởi ấm ở các vùng ơn đới vì
nhiệt độ cao thích hợp hơn cho sự phát triển của mầm bệnh và dịch bệnh. Kết
quả là mầm bệnh gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể (Hayward, 1991; Lopes và
Rossato, 2018). Mầm bệnh di chuyển vào rễ cây thông qua các khe hở tự nhiên,
chẳng hạn như các lỗ thoát nước, hoặc các khu vực bị tổn thương và sinh sơi
trong các mơ xylem. Sau đó, nó làm hỏng các mơ xylem và chặn dịng nước, dẫn
đến sự sụp đổ và chết hoàn toàn của các cây mẫn cảm (Bae và cs, 2015;


7

Lowe-Power và cs, 2018). Vi khuẩn gây bệnh héo xanh gây hại bó mạch dẫn
của cây làm cắt đứt đường vận chuyển các chất trong cây từ đó các lá héo
xanh rũ xuống cuối cùng toàn cây héo rũ tái xanh, gãy gục xuống và chết (Đỗ

Tấn Dũng, 2001).
Trong giai đoạn đầu của bệnh, các triệu chứng trên lá bao gồm héo nhanh
các lá non nhất ở cuối cành trong thời gian nóng nhất trong ngày (Martin và
French, 1985; Hayward, 1991; EPPO, 2004). Ở giai đoạn này, chỉ một hoặc một
nửa lá có thể bị héo và cây có thể phục hồi vào ban đêm khi nhiệt độ thấp hơn
(Martin và French, 1985; Champoiseau và cs, 2009). Khi bệnh phát triển, tất cả
các lá có thể nhanh chóng bị héo và khô đi mặc dù chúng vẫn xanh
(Champoiseau và cs, 2009). Điều này có thể tiếp theo là vàng lá và cuối cùng là
chết cây; các triệu chứng khác bao gồm khơ héo, úa lá, và cịi cọc (Martin và
French, 1985; Champoiseau và cs, 2009). Chảy nước có thể là kết quả của sự
chuyển động của nước bị hạn chế do sự hình thành chất nhờn bao quanh khối

vi khuẩn trong các bó mạch thân (Martin và French, 1985). Các bó mạch thân
bị nhiễm bệnh có thể trở nên rõ ràng dưới dạng các vệt dài, hẹp, màu nâu sẫm
và thân cũng có thể bị gãy ở cây non (Champoiseau, 2008). Trong các trường
hợp nhiễm bệnh đã được xác định rõ, các mặt cắt ngang của thân cây có thể
cho thấy các mô bị nhiễm bệnh đổi màu nâu (EPPO, 2004) và một khối vi khuẩn
màu trắng, nhầy nhụa có thể tiết ra từ các bó mạch của mặt cắt (Martin và
French, 1985; Hayward, 1991; EPPO, 2004). Chất nhờn này cũng chảy tự nhiên
dưới dạng sợi chỉ, khi bề mặt cắt của thân cây lơ lửng trong nước. Đó là đặc
điểm đặc trưng bệnh héo xanh vi khuẩn hại cà chua. Nó có thể giúp cho q trình
chẩn đốn, phân tích và giám định bệnh héo xanh vi khuẩn với các loại bệnh héo
rũ hại cà chua do các tác nhân gây bệnh khác (Đỗ Tấn Dũng, 2001).
Tuy nhiên, có nhiều trường hợp do cây nhiễm bệnh đã quá lâu hoặc triệu
chứng bệnh khơng đặc trưng do đó dễ nhầm lẫn, thiếu chính xác khi chẩn đốn


8

bệnh (Đỗ Văn Viên và cs, 2003).

Sự phát sinh, phát triển của bệnh héo xanh vi khuẩn hại lạc có liên quan
chặt chẽ với các yếu tố thời tiết khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, mưa, gió, độ pH
đất,... Từ lúc xâm nhiễm tới khi xuất hiện triệu chứng đầu tiên của bệnh phải
trải qua một khoảng thời gian nhất định. Thời gian đó phụ thuộc rất nhiều vào
điều kiện ngoại cảnh. Bệnh phát triển mạnh, thuận lợi trong điều kiện thời tiết
nóng ẩm nhất là ở nhiệt độ từ 25 oC đến 35oC nên bệnh gây hại chủ yếu là ở
vùng nhiệt đới. Đất có độ ẩm cao > 60% và độ pH 5 - 6,8 thích hợp cho sự
sinh trưởng của vi khuẩn (Anitha và cs, 2003). Bệnh hại nặng hơn trên đất cát
pha, thịt nhẹ, trên ruộng nghèo chất hữu cơ, độc canh cây ký chủ… Bệnh phát
triển kém, mức độ nhiễm bệnh nhẹ hơn trên các ruộng luân canh lạc với lúa
nước, các loài cây không phải là ký chủ và trên đất kiềm hoặc bón vơi.
1.2.2. Tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn
Bệnh HXVK phá hoại trên diện rộng, ảnh hưởng đến nhiều loại cây trồng
quan trọng về kinh tế, bao gồm cả cà chua. Ở nhiều vùng sản xuất cà chua trên
thế giới, bệnh HXVK đã gây thiệt hại khá nghiêm trọng đến năng suất, có khi tới
95%, thậm chí gây mất trắng. Nó là một trong những loại bệnh gây hại nghiêm
trọng nhất và là yếu tố gây trở ngại hạn chế lớn nhất đối với các vùng sản xuất
chuyên canh rau màu của nước ta và các nước trên thế giới như Mỹ, Úc, Trung
Quốc, Ấn Độ, Pháp, Đài Loan, Thái Lan (Đỗ Văn Viên và cs, 2003).
Bệnh HXVK gây ra thiệt hại với các loại cây trồng khác như cây sắn ở
Indonesia, dâu tằm và ô liu ở Trung Quốc. Do đó, căn bệnh này dường như đang
ngày càng trở nên quan trọng. Bệnh làm giảm năng suất lớn về nông nghiệp ở
vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới và hiện đang là mối đe dọa tiếp tục ở các vùng
khí hậu ơn đới (Denny T.P., 2006). Bệnh rất khó phịng trừ bằng biện pháp ln
canh vì vi khuẩn này tồn tại lâu dài trên tàn dư thực vật và trong đất. Theo báo
cáo tại hội nghị quốc tế tổng kết về bệnh héo xanh của Trung tâm


9

Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á, thiệt hại do bệnh này có thể là 100%.
Năm 1995 tác giả Yabuuchi đã nghiên cứu đề nghị chuyển vi khuẩn gây
bệnh HXVK thành tên mới là R. solanacearum. Trước đây, vi khuẩn R.
solanacearum gây bệnh héo rũ mạch và được xếp hạng là vi khuẩn gây bệnh
quan trọng thứ 2. Nó là một trong những mầm bệnh có sức phá hủy mạnh
nhất được xác định cho đến nay vì gây ra các triệu chứng héo nhanh chóng và
gây chết cho cây ký chủ. Phạm vi ký chủ bệnh rộng, gây hại trên 200 loài cây
trồng thuộc 50 họ thực vật khác nhau như cà tím, khoai tây, thuốc lá và chuối.
Thiệt hại về năng suất trực tiếp do bệnh HXVK gây ra rất khác nhau tùy theo
vật chủ, giống cây trồng, khí hậu, loại đất, kiểu trồng trọt và chủng loại. Ví
như, tổn thất năng suất thay đổi từ 0 đến 91% ở cà chua, 33 đến 90% ở khoai
tây, 10 đến 30% ở thuốc lá, 80 đến 100% ở chuối và lên đến 20% ở lạc
(Elphinstone JG, 2005). Cùng với những nghiên cứu về loài R. solanacearum,
cho đến khoảng thời gian gần đây đã tìm ra một loài gây bệnh héo xanh cho
cây trồng mới thuộc chi Enterobacter là L. amnigena.
Cho đến nay, chưa có phương pháp nào để chữa khỏi những cây bị
nhiễm bệnh. Ngoài ra, vi khuẩn sinh ra trong đất nên có thể tồn tại trong thời
gian dài, điều này khiến việc kiểm soát các bệnh này trở nên khó khăn hơn
(Yadeta và Thomma, 2013). Các phương pháp truyền thống như hóa chất,
thuốc trừ sâu được tưới trực tiếp xuống đất và tích tụ gây ảnh hưởng xấu đến
môi trường và sức khỏe con người và không hiệu quả (Agrios, 2012).
Bệnh rất khó phịng trừ do vi khuẩn có khả năng tồn tại lâu dài trong đất,
trong cơ thể ký chủ thực vật như thân, hạt giống, củ giống, tàn dư thực vật,.. Tác
hại của bệnh héo xanh là rất nghiêm trọng, bệnh héo gây hại nặng có thể làm cây
chết trên diện tích lớn gây khuyết mật độ. Bệnh gây hại làm ảnh hưởng đến năng
suất, có thể giảm từ 15 - 95%, thậm chí có khi lên tới 100% ảnh hưởng đến phẩm
chất rau quả khi thu hoạch. Chẳng hạn, đầu những năm 2000, bệnh