Nghiên cứu đa dạng di truyền của vi khuẩn bạc lá (Xanthomonas oryzae pv. Oryzae) và chọn tạo giống lúa kháng bạc lá Báo cáo tông hop

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI






BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA VI KHUẨN BẠC LÁ
(XANTHOMONAS ORYZAE PV. ORYZAE) VÀ CHỌN TẠO
GIỐNG LÚA KHÁNG BẠC LÁ



CNĐT : NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO














9239

HÀ NỘI - 2012




1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Hà Nộị, ngày… tháng… năm 2011
BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ NHIỆM VỤ
1. Tên nhiệm vụ
“Nghiên cứu đa dạng di truyền của vi khuẩn bạc lá (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) và
chọn tạo giống lúa kháng bệnh bền vững”.
Thuộc: Nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học công nghệ theo nghị định thư Việt-Nhật

2. Chủ nhiệm nhiệm vụ
Họ và tên: Nguyễn Thị Phương Thảo
Học hàm, học vị: chuyên môn : Tiến Sỹ Khoa học Nông nghiệp.
Chức danh khoa học:
Điện thoại cơ quan: 04 38767172
Điện thoại nhà riêng: 04 38276321 Điện thoại di động: 0912630268
Email:
Tên tổ chức đang công tác: Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Địa chỉ tổ chức: Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: Đường Ngô Xuân Quảng, Khu tập thể Đại học NN Hà Nội

3. Tổ chức chủ trì nhiệm vụ
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
Địa chỉ: Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội
Điện thoại: 04 38767172 Fax: 04.38276554 Website: www.hua.edu.vn.com
Địa chỉ: Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS. Trần Đức Viên
Số tài khoản: 301.01.001; Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Gia Lâm, Hà Nội
Tên cơ quan chủ quản: Bộ Khoa học và Công nghệ

2
II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện nhiệm vụ
- Theo hợp đồng đã ký kết năm 2008,
- Thời gian thực hiện 36 tháng, từ tháng 1/2008 đến tháng 12/2010.
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 1.350,0 triệu đồng, trong đó:
- Kinh phí hỗ trợ từ SNKH: 1.350,0 triệu đồng
- Kinh phí từ các nguồn khác: 0 triệu đồng
- Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với nhiệm vụ (nếu có)
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số thứ
tự
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Triệu
đồng)

Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Triệu đồng)
Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
1 2008 350,0 2008 350,0 350,0
2 2009 600,0 2009 600,0 600,0
3 2010 400,0 2010 400,0 400,0
Cộng 1.350 1.350 1.350

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số TT Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Trả công lao động
(Khoa học và phổ
thông)
450,0 450,0 0 450,0 450,0 0
2 Nguyên vật liệu,
năng lượng
450,0 450,0 0 446,6 446,6 0
3 Thiết bị, máy móc 0 0 0 0 0 0
4 Xây dựng, sữa chữa
nhỏ

0 0 0 0 0 0
Chi đoàn ra 239,2 239,2 0 239,2 239,2 0
Chi đoàn vào 40,8 40,8 0 40,8 40,8 0
5 Chi khác 170,0 170,0 0 170,0 170,0 0

Tổng cộng 1.350,0 1.350,0 0 1.346,6 1.346,6 0
- Lý do thay đổi ( nếu có): Kinh phí tiết kiệm 3,4 triệu đồng

3
3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án
Số thứ tự Số, thời gian ban hành các
văn bản
Tên văn bản Ghi
chú
1 Số 2697/ QĐ-BKHCN ngày
14 tháng 11 năm 2007
Quyết định thành lập hội đồng KH&CN
tư vấn xét duyệt thuyết minh nhiệm vụ
hợp tác KH&CN theo nghị định thư

2 Ngày 21 tháng 11 năm2007 Biên bản họp hội đồng KHCN tư vấn
xét duyệt thuyết minh nhiệm vụ hợp
tác KH&CN theo nghị định thư

3 Số 355/QĐ-BKHCN ngày
10 tháng 3 năm 2008
Quyết định về phê duyệt các nhiệm vụ
hợp tác quốc tế về khoa học và công
nghệ theo nghị định thư bắt đầu thực
hiện năm 2008

4 Quyết định số 1966/QĐ-
NNH ngày 2/11/2011
Thành lập nghiệm thu cấp cơ sở 04
quy trình kỹ thuật

5 Quyết định số 1965/QĐ-
NNH ngày 2/11/2011
Thành lập nghiệm thu cấp cơ sở NĐT

4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài/dự án:
TT Tên tổ chức Địa chỉ Hoạt động/đóng góp cho nhiệm vụ
A Phía Việt Nam

1 Bộ môn Bệnh cây,
Cây lương thực, ĐH
Nông nghiệp HN
Trâu Quỳ,
Gia Lâm, Hà
Nội
- Tham gia phân lập, xác định chủng,
đánh giá độ độc tính và kháng bệnh.
- Tham gia đánh giá, chọn tạo giống và
xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh.
2 HTX Kim Sơn, HTX
Giang Biên, Gia
Lâm, Hà Nội
Gia Lâm, Hà
Nội
- Xây dựng mô hình tình diễn các

giống lúa triển vọng
3 Công ty cổ phần
giống Nông nghiệp
Việt Nam
Bà Triệu, HN Tiến hành thử nghiệm các giống mới
và xây dựng mô hình trình diễn

4

B Phía đối tác nước
ngoài

1 Trường Đại học
Kyushu
-Lab of genetics and
plant breeding
-Lab of Plant
pathology
Hakozaki,
Higashiku,
Fukuoka,
812-8581
Japan
- Tham gia xác định đa dạng di truyền,
giải trình tự một số gen và so sánh
giữa các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc
lá lúa Việt Nam với Quốc tế.
- Phối hợp đào tạo cán bộ và tập huấn
2 Trường Đại học
Kagoshima

Korimoto,
Kagoshima
8900065
Japan
- Nghiên cứu chỉ thị phân tử nhằm xác
định một số chủng vi khuẩn gây bệnh
bạc lá lúa Việt Nam.
- Phối hợp đào tạo cán bộ, Thạc sỹ và
tập huấn.
- Lý do thay đổi ( nếu có):
5. Cá nhân tham gia thực hiện nhiệm vụ:
Số
TT
Tên cá nhân đăng ký
theo Thuyết minh
Tên cá nhân đã
tham gia thực hiện
Nội dung tham gia
chính
Sản phẩm chủ
yếu đạt được
1 Nguyễn Thị Phương
Thảo
Nguyễn Thị Phương
Thảo
Chủ nhiệm nhiệm
vụ
- Nghiên cứu di
truyền tính kháng
của giống chứa gen

kháng hữu hiệu.
Tổng hợp phân
tích kết quả,
viết báo cáo
tổng kết
- Xác định được
kiểu di truyền
của các gen
kháng hữu hiệu
2 Phan Hữu Tôn Phan Hữu Tôn - Thu thập, phân lập,
xác định số lượng và
thành phần các chủng
vi khuẩn gây bệnh
bạc lá lúa ở các vùng
sinh thái khác nhau
bằng chỉ thị phân tử
và lây nhiễm dòng
đẳng gen.
- Thành phần,
phân bố và số
lượng chủng
VK gây bệnh
bạc lá ở các
vùng trồng lúa,
lưu trữ và bảo
quản chúng
3 Tống Văn Hải Tống Văn Hải - Thu thập, phân
lập, xác định số
- Thành phần,
phân bố và số

5
lượng và thành
phần các chủng vi
khuẩn gây bệnh bạc
lá lúa ở các vùng
sinh thái khác nhau
bằng chỉ thị phân tử
và lây nhiễm dòng
đẳng gen.
- Nghiên cứu độ độc
tính của từng chủng
trên cơ sở xác định
hoạt độ độc tính của
xanthomonin và lây
nhiễm tập đoàn các
giống lúa Việt Nam.
lượng chủng
VK gây bệnh
bạc lá ở các
vùng trồng lúa,
lưu trữ và bảo
quản chúng.


- Xác định
chủng chủng
nào có độ độc
tính mạnh nhất
dựa vào khả

năng lây nhiễm
của chúng
4 Phan Thị Hiền Phan Thị Hiền - Tiến hành lai hồi
quy chuyển gen
kháng từ các dòng
chỉ thị chứa một số
gen kháng hữu hiệu
với những giống tốt
có năng suất cao,
chất lượng tốt và
thích ứng rộng.
- Lai tạo quần thể
phân ly tăng tiến
giữa các giống lúa
chất lượng tốt, tiềm
năng năng suất cao
với các giống/dòng
tố
t chứa gen kháng
bệnh hữu hiệu.
Dùng chỉ thị phân tử
PCR chọn lọc cây
tốt tăng tiến chứa
gen kháng bệnh bạc
lá từ quần thể F2.
- Lai giữa dòng
chỉ thị chứa 2-3
gen kháng hữu
hiệu với 10
giống tốt, thích

ứng rộng.



- Lai 50 tổ hợp,
chọn được 5 tổ
hợp có ưu thế
lai ở F1 và tăng
tiến ở F2. dùng
chỉ thị phân tử
chọn gen mong
muốn.



5 Nguyễn Quốc Trung Nguyễn Quốc Trung - Nghiên cứu đa
dạng di truyền các
- Vẽ hình cây
quan hệ di

6
chủng bằng chỉ thị
phân tử DNA
(RAPD, AFLP và
protein) và xác định
chỉ thị đặc thù nhận
biết từng chủng.
- Nghiên cứu xác
định những gen
kháng hữu hiệu đối

với các chủng vi
khuẩn Việt Nam.
truyền giữa các
chủng bệnh bạc
lá



-Xác định được
3 - 4 gen kháng
từ 6 chủng VN
trở lên.
6 Phan Trọng Nhật Phan Trọng Nhật - Sử dụng chỉ thị
phân tử DNA để
chọn lọc và quy tụ
nhiều gen kháng
vào giống tốt.
- Chọn được các
gen mục tiêu
bằng chỉ thị
phân tử.

7 Nguyễn Văn Hùng Nguyễn Văn Hùng - Nghiên cứu di
truyền tính kháng
của giống chứa gen
kháng hữu hiệu.
- Xây dựng quy
trình kỹ thuật thâm
canh nhằm phát huy
hết tiềm năng năng

suất của giống.
- Xác định được
kiểu di truyền
của các gen
kháng hữu hiệu
- Kỹ thuật thâm
canh đạt 6,5 –
7,0 tấn/ha cho 2
giống.

8 Phan Thanh Tùng Phan Thanh Tùng - So sánh sự giống
và khác nhau ở mức
phân tử giữa các
chủng Việt Nam
với chủng chuẩn
Quốc tế hoặc ở
Nhật Bản.
- Xác định được
sự khác nhau ở
mức độ phân tử
giữa một số
chủng bệnh
Việt Nam và
Nhật Bản
9 Nguyễn Thị Dung Nguyễn Thị Dung Ứng dụng côngnghệ
nuôi cấy bao phấn,
bầu nhuỵ trước &
sau thụ tinh tạo cây
đơn bội, lưỡng bội
hoá thuần chủng,

nhằm rút ngắn quá
- Quy trình kỹ
thuật nuôi cấy
bao phấn, phôi
trước & sau thụ
tinh.

7
trình tạo dòng thuần.
10
Ninh Thị Thảo Ninh Thị Thảo
- Nghiên cứu gây
tạo đột biến in vitro
và sử dụng độc tố
xanthomonin để
chọn lọc dòng tế
bào kháng vi
khuẩn.
- Quy trình kỹ
gây tạo đột biến
soma sử lý
phóng xạ.

11 Taura S. Taura S. - So sánh sự giống
và khác nhau ở mức
phân tử giữa các
chủng Việt Nam
với chủng chuẩn
Quốc tế hoặc ở
Nhật Bản.

- Xác định được
sự khác nhau ở
mức độ phân tử
giữa một số
chủng bệnh
Việt Nam và
Nhật Bản
- Lý do thay đổi ( nếu có): Các cá nhân tham gia Phan Trọng Nhật và Nguyễn Quốc Trung được cử
đi học nước ngoài năm 2009 nên nội dung công việc đảm nhận được giao cho các thành viên
khác đảm nhiệm
6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số thứ tự Theo kế hoạch Thực tế đạt được
1
03 cán bộ sang Nhật Bản khảo sát, liên hệ và
ký kết. Kinh phí đi lại và sinh hoạt do phía
Việt Nam cấp.
03 cán bộ sang Nhật Bản khảo
sát, liên hệ và ký kết. Kinh phí đi
lại và sinh hoạt do phía Việt Nam
cấp.
2
02 học viên sang Nhật Bản học các kỹ thuật
về DNA, ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong
chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá. Kinh
phí đi lại và sinh hoạt do phía Việt Nam cấp.
02 học viên sang Nhật Bản học
các kỹ thuật về DNA, ứng dụng
chỉ thị phân tử ADN trong chọn
tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá.
Kinh phí đi lại và sinh hoạt do

phía Việt Nam cấp.
3 02 chuyên gia sang VN hướng dẫn các kỹ
thuật và khảo sát các vùng bị nhiễm bệnh bạc
lá, kinh phí đi lại phía bạn cấp, kinh phí sinh
hoạt phía Việt Nam cấp
02 chuyên gia sang VN hướng dẫn
các kỹ thuật và khảo sát các vùng
bị nhiễm bệnh bạc lá, kinh phí đi
lại phía bạn cấp, kinh phí sinh
hoạt phía Việt Nam cấp
- Lý do thay đổi ( nếu có):

8
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm )
1 Tổ chức 01 hội nghị đầu bờ tại Đại học
Nông nghiệp Hà Nội và Các HTX tham
gia mô hình trình diễn năm 2010, kinh
phí 8,3 triệu đồng
Tổ chức 01 hội nghị đầu bờ tại Đại học
Nông nghiệp Hà Nội và Các HTX tham gia
mô hình trình diễn năm 2010, kinh phí 8,3
triệu đồng
2 Hội thảo tổ chức tại đai học Hà Nội về
vấn đề chọn tạo giống lúa lai kháng bệnh

bạc lá Việt Nam năm 2010, kinh phí 14,7
triệu đồng.
Hội thảo tổ chức tại đai học Hà Nội về vấn
đề chọn tạo giống lúa lai kháng bệnh bạc lá
Việt Nam năm 2010, kinh phí 14,7 triệu
đồng.
- Lý do thay đổi ( nếu có):
8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu được duyệt theo hợp đồng:
Thời gian Số thứ
tự

Các nội dung, công việc chủ yếu
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Người, cơ quan thực
hiện
1 Thu thập, phân lập, xác định số
lượng và thành phần các chủng vi
khuẩn gây bệnh bạc lá lúa ở c¸c
vùng sinh thái khác nhau ở Miền
B¾c VN bằng chỉ thị phân tử và lây
nhiễm dòng đẳng gen.

1/2008-
8/2009


1/2008-

8/2009

ĐH Nông nghiệp HN
2 Nghiên cứu độ độc tính của từng
chủng trên cơ sở xác định hoạt độ
độc tính của xanthomonin và lây
nhiễm tập đoàn các giống lúa Việt
Nam.
1/2009 -
11/2009

1/2009 -
11/2009

ĐH Nông nghiệp HN
3 Nghiên cứu đa dạng di truyền các
chủng bằng chỉ thị phân tử DNA
(RAPD, AFLP) và protein và xác
định chỉ thị đặc thù nhận biết từng
chủng.
1/2009 -
11/2009

1/2009 -
11/2009

ĐH Nông nghiệp HN
4 So sánh sự giống và khác nhau ở
mức phân tử giữa các chủng Việt
Nam với chủng chuẩn Quốc tế hoăc

ở Nhật Bản.
1/2009 -
12/2009

1/2009 -
12/2009

ĐH Nông nghiệp HN
5 Nghiên cứu xác định những gen
kháng hữu hiệu đối với các chủng vi
khuẩn Việt Nam.
1/2008-
11/2008
1/2008-
11/2008
ĐH Nông nghiệp HN
6 Dùng chỉ thị phân tử DNA xác định
khả năng chứa gen kháng hữu hiệu
của tập đoàn các giống lúa VN.
1/2008-
11/2008
1/2008-
11/2008
ĐH Nông nghiệp HN
7 Nghiên cứu di truyền tính kháng của
gièng chứa gen kháng hữu hiệu.
1/2008-
11/2008
1/2008-
11/2008

8 Tiến hành lai hồi quy chuyển gen
6/2008- 6/2008-
ĐH Nông nghiệp HN

9
kháng từ các dòng chỉ thị chứa một
số gen kháng hữu hiệu với những
giống tốt có năng suất cao, chất
lượng tốt và thích ứng rộng.
6/2010

6/2010

9 Sử dụng chỉ thị phân tử DNA để
chọn lọc và quy tụ nhiều gen kháng
vào giống tốt
6/2008-
6/2010

6/2008-
6/2010

ĐH Nông nghiệp HN
10 Lai tạo quần thể phân ly tăng tiến
giữa các giống lúa chất lượng tốt,
tiềm năng năng suất cao với các
giống/dòng tốt chứa gen kháng bệnh
hữu hiệu. Dùng chỉ thị phân tử PCR
chọn lọc cây tốt tăng tiến chứa gen

kháng bệnh bạc lá từ quần thể F2.
6/2008-
6/2010


6/2008-
6/2010

ĐH Nông nghiệp HN
11 Ứng dụng công nghệ nuôi cấy bao
phấn, bầu nhuỵ trước sau thụ tinh
tạo cây đơn bội, lưỡng bội hoá tạo
dòng thuần chủng, nhằm rút ngắn
quá trình tạo dòng thuần.
6/2008-
11/2009

6/2008-
11/2009


ĐH Nông nghiệp HN
12 Nghiên cứu gây tạo đột biến invitro
và sử dụng độc tố xanthomonin để
chọn lọc dòng tế bào kháng vi
khuẩn.
6/2008-
11/2009
6/2008-
11/2009

ĐH Nông nghiệp HN
13 Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học,
sinh trưởng, phát triển, năng suất của
giống/ mới chọn tạo.
2010 2010 ĐH Nông nghiệp HN
14 Xây dụng quy trình kỹ thuật thâm
canh nhằm phát huy hết tiềm năng
năng suất của giống.
2010 2010 ĐH Nông nghiệp HN
15 Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc
lá của giống lúa mới chọn tạo đối
với các chủng vi khuẩn thu từ các
vùng sinh thái khác nhau.
2010 2010 ĐH Nông nghiệp HN
16 Xây dựng mô hình trình diễn
dòng/giống mới năng suất cao, chất
lượng tốt, kháng bệnh bạc lá.
2010 2010 ĐH Nông nghiệp HN


10
III. SẢN PHẨM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CỦA ĐỀ TÀI,DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm dạng I:
Số lượng Số TT Tên sản phấm và chỉ tiêu chất
lượng chủ yếu
Đơn vị đo
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
2 Isolate vi khuẩn gây bệnh bạc lá isolate 420
3 Chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá Chủng 10 12

4 Dòng/giống triển vọng dòng 35
5 Dòng/giống khảo nghiệm Dòng/giống 1-2 02
6 Giống công nhận QG Giống 1

b) sản phẩm dạng II:
Yêu cầu khoa học
cần đạt Số
TT
Tên sản phẩm
Theo kế hoạch Thực tế
đạt được
Ghi
chú
1 Quy trình kỹ thuật nuôi cấy bao
phấn tạo dòng thuần
1 1
2 Quy trình gây tạo đột biến
invitrro
1 1
3 - Quy trinh Kỹ thuật thâm canh
cho 2 dòng/giống lúa mới đạt
năng suất cao.
1 1
4 Quy trình chọn tạo giống kháng
bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử
DNA
1

c) Sản phẩm dạng III:
Yêu cầu khoa học

cần đạt Số
TT
Tên sản phẩm
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi
công bố
(Tạp chí, nhà
xuất bản)
1 Bài báo đăng trong các tạp
chí chuyên ngành và hội
nghị Quốc Gia
03 04


11
d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên ngành
đào tạo
Theo kế hoạch Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết thúc)
1 Thạc sỹ 05 05 2009, 2010
2 Tiến sỹ 01 01 2011

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại
- Bồi dưỡng, đào tạo cán bộ khoa học và công nghệ
+ Bồi dưỡng đào tạo được nguồn cán bộ nghiên cứu, giảng dạy cho khoa CNSH và khoa Nông học
về áp dụng Công nghệ Sinh học trong chọn tạo giống lúa thuần năng suất cao kháng bệnh bạc lá.
Các kỹ thuật về sinh học phân tử, về nuôi cấy mô tế bào và gây tạo đột biế
n.
+ Đào tạo các nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành CNSH, Di truyền
giống, cán bộ kỹ thuật sản xuất và phát triển các giống lúa mới tai các địa phương triển khai sản
phẩm đề tài.
- Đối với lĩnh vực khoa học có liên quan
+ Lĩnh vực nghiên cứu cơ bản: Xác định được phương pháp, ứng dụng công nghệ sinh học mới
trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá.
+ Lĩnh vực nghiên c
ứu ứng dụng: Bổ xung vào tập đoàn quỹ gen cây lúa của Việt Nam nhiều
nguồn gen quý, làm phong phú nguồn vật liệu chọn tạo giống, đặc biệt là nguồn giống lúa địa
phương chứa các gen kháng bệnh bạc lá hữu hiệu.
+ Các chủng bệnh bạc lá cũng như bản đồ phân bố của các chủng gây bệnh là tiền đề cho công
tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá ở Việt Nam.
+ Góp phần vào đẩy mạnh việc áp dụng khoa học công nghệ mới trong lĩnh vực chọn tạo giống
lúa ở Việt Nam
- Đối với kinh tế - xã hội
+ 03 giống mới ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, kháng bệnh bạc lá sẽ góp phần nâng cao
thu nhập cho các hộ nông dân trong vùng nhiệm vụ. Nhờ sử dụng giống mới tổng sản lượng lương
thực tăng, bớt chi phí dầu vào do ti
ết kiệm được thuốc BVTV, không gây ô nhiễm môi trường, cơ
cấu cây trồng được chuyển đổi, góp phần ổn định điều kiện kinh tế xã hội tại các vùng triển khai
nhiệm vụ.

12

+ Kết quả giống mới đã tạo công việc cho các công ty giống, các Trung tâm giống, trung tâm
khuyến nông, các hộ nông dân tham gia sản xuất giống và nâng cao sự hiểu biết về áp dụng công
nghệ sinh học trong chọn tạo giống lúa cho các cán bộ, giảng viên.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số thứ
tự
Nội dung Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính )
I Báo cáo định kỳ Hàng năm 02
lần
Đúng thời gian, nội dung và tiến độ đề ra
II Kiểm tra định kỳ
13/8/2009
Chủ nhiệm, cơ quan chủ trì đã bám sát mục
tiêu, nội dung, tiến độ và đã tổ chức triển
khai các nội dung công việc theo hợp đồng
đã ký. Bước đầu đã có được kết quả cơ bản
về các nội dung công việc đảm bảo về khối
lượng, chất lượng và tiến độ so với hợp
đồng.
Người chủ trì: Ông Lưu Trường Đệ, Bộ
Khoa học và Công nghệ
III Nghiệm thu cơ sở 11/2011 Bổ sung các số liệu thống kê, chỉnh sửa theo
những đóng góp của hội đồng, hoàn thiện
hồ sơ nghiệm thu cấp nhà Nước
Người chủ trì: PGS.TS.Nguyễn Tất Cảnh
Phó Hiệu trưởng trường ĐHNNHN

Chủ nhiệm đề tài Tổ chức chủ trì
( Họ tên, chữ ký) ( Họ tên, chữ ký và đóng dấu)



TS. Nguyễn Thị Phương Thảo





Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 1 -
ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay đối với ngành trồng lúa nước ta, bệnh bạc lá (Xanthomonas Oryzea. pv
oryzea) là một trong số bệnh nguy hại nhất. Chúng phá hoại ở hầu hết các vùng trồng lúa, các
vụ lúa cả xuân lẫn mùa và thường hại nặng ở những ruộng thâm canh cao và trồng giống
nhiễm bệnh. Để phòng trừ bệnh bạc lá có nhiều biện pháp khác nhau, nhưng hướng chọn tạo
giống kháng bệnh được coi là có hiệu quả nhiề
u mặt, vừa giảm chi phí, bảo vệ môi trường và
tạo được sản phẩm sạch.
Để tạo giống có khả năng kháng bệnh bền vững trong sản xuất thì cần phải có nguồn
gen kháng và tổ hợp được nhiều gen kháng các chủng khác nhau vào một giống. Muốn vậy,
trước hết phải xác định được số lượng và thành phần các chủng hiện đang tồn tại ở vùng sẽ
phổ biến giống trong tương lai, sau đó cần xác định được gen kháng hữu hiệu đối với từng
chủng để từ đó có kế hoạch sử dụng trong công tác lai tạo giống.
Theo Mew và cộng sự (1987) trên thế giới đã phát hiện đang tồn tại ở Nhật Bản có 12

chủng, Ấn độ có 9 chủng và Philippine có 6 chủng. Ở Việt Nam, theo Phan Hữu Tôn và cộng
sự (2002) thì miền Bắc tồn t
ại 10 chủng bệnh bạc lá. Để xác định thành phần chủng bệnh bạc
lá trước tiên phải đi thu thập mẫu bệnh ở các vùng sinh thái khác nhau sau đó phân lập, lây
nhiễm nhân tạo trên dòng đẳng gen từ đó phân chủng dựa vào phản ứng của chúng. Tuy
nhiên, do phương pháp lây nhiễm nhân tạo có một số nhược điểm như phụ thuộc vào môi
trường, tốn thời gian, nhiều khi kết quả thu được chưa thậ
t chính xác. Để khắc phục nhược
điểm trên thì cần thiết phải xác định một cách chính xác sự đa dạng di truyền giữa các chủng
ở mức phân tử DNA. Trên thế giới có khá nhiều công trình nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử
DNA trong việc phân lập và xác định các chủng vi sinh vật gây bệnh. Hiện nay, có thể xác
định và phân biệt nhanh chóng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng cách sử dụng
kỹ thuật PCR. Adachi và T. Oku (2000) đề xuất sử dụng 2
đoạn mồi XOR-F và XOR-R2 để
nhân đoạn DNA, đoạn DNA này nằm giữa hai gen tổng hợp nên cấu tử 16S và 23S của
ribosome vi khuẩn bạc lá. Bằng cách này loài vi khuẩn bạc lá sẽ được xác định nhanh chóng
và chính xác hơn, không cần phải dựa trên quan sát biểu hiện của khuẩn lạc và lây nhiễm
nhân tạo. Lee và cộng sự (2005) lần đầu tiên công bố đã xác định được trình tự DNA của
genome vi khuẩn Xoo, vòng genome dài 4,9 triệu bp, trong đó đã xác
định được một số vùng
bảo thủ và những vùng dễ biến động, đây có thể là cơ sở phân tử để phân ra các chủng khác
nhau. Sau đó, Tika và cộng sự đã sử dụng phương pháp rep-PCR và IS-PCR để nghiên cứu đa
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 2 -
dạng di truyền của 171 chủng vi khuẩn Xoo phân lập ở Nepal và đã phân ra được 31 nhóm
chủng khác nhau.
Tương ứng với các chủng gây bệnh có các gen kháng bệnh, hiện người ta đã xác định
được 29 gen kháng bệnh, được ký hiệu từ Xa1 đến Xa29 (K.S Lee và cộng sự, 2003). Trong đó

có 21 gen trội và 7 gen lặn là: xa5, xa8, xa13, xa15, xa19, xa20 và xa 24. Một số gen kháng
được tạo ra bằng gây đột biến nhân tạo gồm: xa19, xa20, Xa25 và 2 gen trội có nguồn gốc từ
loài lúa d
ại O. Longistaminata là: Xa21 và Xa23 K.S. Lee et al. (2003). Khả năng kháng bệnh
bạc lá có thể do một gen lặn, một gen trội, một gen trội không hoàn toàn hoặc do nhiều gen
kháng cùng liên kết quy định. Cả hai gen kháng trội (Xa) và lặn (xa) đều có ý nghĩa trong công
tác chọn tạo giống kháng bệnh bền vững. Nhờ kỹ thuật RFLP và RAPD, Ronald et al (1992) và
Yoshimura et al. (1995) đã xác định và định vị được một số gen kháng trên từng NST. Gen Xa4
liên kết với marker XNpb181 và nằm trên NST 11, gen lặn xa5 liên kết với marker RZ390,
RG556, RG207 và n
ằm trên NST số 5. Còn gen Xa21 liên kết với marker RG103 trên và nằm
trên NST 11. Gen Xa10 cũng định vị trên NST 11 và liên kết với marker RAPD locus 007 2000
với khoảng cách liên kết là 5,3 cM. Theo kết quả nghiên cứu của K.S. Lee (2003) thì kể từ khi
phát hiện ra các giống kháng chứa gen Xa4 đầu tiên ở Philippine cho đến nay đã phát hiện được
khá nhiều chủng vi khuẩn mới có biểu hiện kháng với gen Xa4. Như vậy, sự ra đời của các
giống lúa kháng bệnh đã kéo theo sự ti
ến hoá của các chủng vi khuẩn, làm giảm tính bền vững
của gen kháng. Vì thế chiến lược nhằm kéo dài thời gian kháng bền vững của giống kháng là vô
cùng quan trọng trong việc chọn giống kháng bệnh bạc lá.
Để tạo được giống kháng bền vững thì cần thiết phải hội tụ được nhiều gen kháng hữu
hiệu vào giống tốt ở một vùng sinh thái khác nhau. Để quy tụ gen kháng chúng tôi đề xuất 2
giải pháp là: Lai hồi quy (backcross) và t
ạo giống nhiều dòng đó là giống được tạo ra bằng
cách phối trộn các dòng khác nhau về gen kháng nhưng có nền gen chung là giống nhau, tuỳ
theo vùng sinh thái và chủng bệnh mà có thể có tỷ lệ phối trộn riêng. Phương pháp lai hồi quy
và tạo giống nhiều dòng có ưu điểm cơ bản là có thể tiến hành tạo giống cho nhiều vùng sinh
thái khác nhau, vì đây là phương pháp bổ sung chỉ một vài gen kháng bệnh khiếm khuyết cho
một giống tốt
đang phổ biến trong vùng chứ không làm thay đổi kiểu gen của giống. Đồng
thời trong quá trình lai lại và chọn lọc gen thường là gen bổ khuyết nên không cần dựa vào

kiểu hình để chọn cây đem lai lại. Thường lai lại 5-6 lần thì hầu như toàn bộ gen của giống
tốt sẽ được chuyển sang và quần thể trở thành đồng hợp tử. Theo Tika và Mew, khi nghiên
cứu khả năng kháng bệnh trên 11 dòng đẳng gen mang 1,2,3 hoặc 4 gen kháng bằng cách lây
nhi
ễm nhân tạo với 50 chủng vi khuẩn thu thập tại Nepal. Kết quả cho thấy dòng nào mang
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 3 -
nhiều gen kháng sẽ biểu hiện bị nhiễm nhẹ hơn hẳn so với dòng chỉ mang một gen kháng
(Tika B. Adhikari, Ram Chandra Basnyat, T. W. Mew,1999). Điều này chứng tỏ việc tổ hợp 2
hay nhiều gen kháng vào một giống chính là chiến lược để tăng phổ kháng cho giống và tăng
độ bền của gen kháng.
Xuất phát từ những nghiên cứu trên và dựa vào tình hình thực tiễn của Việt Nam là
cần có bộ giống kháng bệnh bạc lá, chúng tôi hợp tác với tr
ường Đại học Kyushu và
Kagoshima – Nhật Bản tiến hành thực hiện nhiệm vụ: “Nghiên cứu đa dạng di truyền của vi
khuẩn bạc lá (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) và chọn tạo giống lúa kháng bệnh bền
vững”.

Mục tiêu
- Xác định được thành phần các chủng bệnh bạc lá lúa, vùng phân bố, tính độc và sự
đa dạng di truyền của các chủng vi khuẩn ở Việt Nam.
- Tạo được 2 dòng/giống lúa thuần có triển vọng, ngắn ngày, năng suất cao, chất
lượng tốt và kháng bệnh bạc lá bền vững.

Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 4 -
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU


1.1. TÌNH NGHIÊN CỨU VỀ BỆNH BẠC LÁ LÚA
1.1.1. Lịch sử phát hiện bệnh
Bệnh bạc lá lúa (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) được phát hiện đầu tiên ở Nhật Bản
khoảng năm 1884 - 1885. Trên cánh đồng lúa vùng Fukuoka, Nhật Bản, ban đầu các nhà khoa
học Nhật bản cho rằng bệnh có nguồn gốc sinh lý do đất chua gây nên. Năm 1908, Takaishi

đã tìm thấy vi khuẩn trong giọt dịch và lây lại được trên cây lúa. Dựa theo kết quả phân lập
năm 1911, Bokura đã kết luận triệu ch
ứng do vi khuẩn gây nên chứ không phải do sinh lý.
Kết quả này cũng phù hợp với các kết quả của Takashi năm 1908. Từ năm 1950 trở đi,
bệnh bạc lá lúa phát triển mạnh ở Nhật Bản và đến năm 1960 bệnh đã lan ra khắp Nhật Bản,
trừ miền bắc hòn đảo Hokaido.
Bệnh bạc lá lúa đã trở thành một bệnh phổ biến ở tất cả các vùng trồng lúa trên thế
gi
ới vào khoảng cuối thập kỉ 60 đến đầu thập kỉ 80 của thế kỷ XX. Năm 1940, bệnh được phát
hiện ở Ấn Độ. Nhưng phải đến năm 1965, thì ở Ấn Độ người ta mới xác định được đúng
nguyên nhân gây bệnh là do vi khuẩn X. oryzae gây ra. Bệnh bạc lá lúa được phát hiện ở
Indonesia vào năm 1950. Khi nghiên cứu triệu chứng héo, Reitsma và Schure gọi tên bệnh là
Kresek và xác định do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra. Vì vậ
y, vi khuẩn gây bệnh này
được đặt tên là Xanthomonas kresek Schure.
Năm 1957, các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện thấy bệnh trên các cánh đồng
trồng lúa phía Tây và Nam. Năm 1976, bệnh này được thông báo ở Pakistan. Trong nửa cuối
thập kỷ 70, bệnh xuất hiện ở hầu hết các nước Châu Á, trừ Tây Á. Năm 1973, bệnh bạc lá lúa
được thông báo ở miền bắc Châu Úc. Năm 1979, người ta quan sát thấy bệnh trong các trại thí
nghiệm ở Kogoni, Mali thuộc vùng phía tây Châu Phi. Tháng 9 năm 1980, bệnh bạc lá lúa
cũ
ng đã xuất hiện trên một số giống lúa lùn Châu Á.
Ở Việt Nam, bệnh được phát hiện từ sau hòa bình lập lại (1945) trên các giống lúa địa
phương cao cây. Sau đó, do phong trào thâm canh lúa tăng cao đã làm bệnh bạc lá lúa phát
triển mạnh trên diện rộng và phức tạp, khó phòng trừ và thường xuyên gây hại nặng ở vụ
mùa. Bệnh đã phát triển thành dịch lớn ở một số tỉnh Đồng bằng sông Hồng trong vòng từ
năm 1968 – 1975. Trong nh
ững năm gần đây, ở miền Bắc thiệt hại do bệnh bạc lá lúa có xu
hướng tăng trở lại và gây hại cả ở vụ xuân.
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 5 -
1.1.2. Triệu chứng
Theo Goto 1970, bệnh bạc lá có 3 kiểu triệu chứng điển hình là bạc lá, héo xanh
(Kresek) và vàng nhợt. Héo xanh và bạc lá là triệu chứng của sự nhiễm bệnh, có nguyên nhân
là do độc tố của vi khuẩn tiết ra khi xâm nhiễm, còn vàng nhạt là biểu hiện bệnh về sau, là hậu
quả của sự nhiễm vi khuẩn bạc lá. Bệnh bạc lá phát sinh, gây hại hầu hết các giai đoạn sinh
trưởng, phát triển của cây lúa. Triệu chứ
ng bệnh thể hiện rõ nhất ở giai đoạn sau đẻ nhánh đến
trỗ và chín sữa, gây hại trên tất cả các bộ phận, chủ yếu là trên phiến lá, bông và hạt.
- Trên mạ: Triệu chứng bệnh không thể hiện đặc trưng như trên lúa, do đó rất dễ nhầm
lẫn với các hiện tượng khô đầu lá do sinh lý. Vi khuẩn hại mạ gây ra triệu chứng ở mép lá,
mút lá với những vệt có độ
dài ngắn khác nhau, có màu xanh vàng, nâu bạc nặng có làm cho
lá mạ bị khô cháy.
- Trên lúa: Triệu chứng bệnh thể hiện rõ rệt hơn, tuy nhiên có thể thay đổi ít nhiều tuỳ
theo giống và điều kiện ngoại cảnh. Vết bệnh từ mép, mút lá lan dần vào trong phiến lá hoặc
kéo dài theo đường gân chính, nhưng cũng có khi vết bệnh xuất hiện ngay giữa phiến lá rồi
lan rộng ra. Vết bệnh thường phân biệt rõ ràng với phần mô khoẻ, lan dầ
n theo đường gợn
sóng màu vàng, mô bệnh xanh tái, vàng lục, lá nâu bạc rồi khô xác.

Hình 2.1: Ảnh triệu chứng bệnh trên lá

Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 6 -

- Trên hạt: Bệnh quan sát thấy những vết không màu xung quanh có viền nước, các vết
bệnh còn thấy rõ khi hạt thóc còn non và xanh. Khi chín vết bệnh chuyển sang màu vàng xám
hoặc vàng nhạt.
Kết quả nghiên cứu của trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội cho thấy có hai loại hình
triệu chứng bệnh là bạc lá gợn vàng và bạc lá tái xanh. Loại hình bạc lá gợn vàng là phổ biến
trên hầu hết các giống và các mùa vụ, còn loại hình bạc lá tái xanh thường chỉ xuấ
t hiện trên
một số giống lúa mẫn cảm với bệnh, đặc biệt là các giống lúa ngắn ngày, phiến lá to, chịu
phân như NN27, X1, T1, (Đỗ Tấn Dũng và Nguyễn Văn Viên). Trong điều kiện nhiệt độ,
ẩm độ cao, trên bề mặt vết bệnh xuất hiện những giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ, có màu
vàng đục, khi keo đặc rắn có màu nâu hổ phách. Vì vậy, phương pháp giọt dịch vi khuẩn
thường
được áp hiệu quả trong chẩn đoán và phát hiện sớm bệnh bạc lá trên đồng ruộng. Bạc
lá gợn vàng phổ biến nhất, thường gặp trên tất cả các giống lúa. Bạc lá tái xanh : Thường gặp
trên những giống mẫn cảm với bệnh.

Hình 2.2: Ảnh giọt dịch vi khuẩn trên lá bệnh
1.1.3. Đặc điểm phát sinh phát triển và các yếu tố ảnh hưởng
Bệnh phát sinh phát tri
ển thuận lợi khi nhiệt độ, ẩm độ cao, mưa bão nhiều vì vậy ở
Miền Bắc Việt Nam bệnh có thể phát sinh gây hại cả hai thời vụ : Vụ xuân phát sinh trong
thời kỳ lúa đẻ nhánh tháng 3, tháng 4 cao điểm vào tháng 5, tháng 6, vụ mùa bệnh phát sinh
sớm hơn khoảng tháng 8 và cao điểm ở tháng 9, tháng 10.
Mức độ gây hại của bệnh phụ thuộc vào giống, hầu hết các giống lúa đang trồng sản
xu
ất có mức độ nhiễm trung bình đến nặng, điển hình là các giống lúa lai, giống nhập nội từ
Trung Quốc : Tạp giao, Khang dân, Q5, Nhị ưu 838,…Năm 1970 trên diện tích lúa mùa giống
NN8 bị bệnh ở mức độ 60 – 100% làm giảm năng suất từ 30 – 60%, theo báo cáo của phòng
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 7 -
bệnh cây Viện bảo vệ thực vật (1970) thì tác hại của bệnh ngày càng lớn khi mức độ bị bệnh
càng nặng. Điều đáng lưu ý là mức độ gây hại còn phụ thuộc vào thời kỳ cây lúa bị nhiễm
bệnh, nếu cây lúa bị bệnh ngay từ khi đẻ nhánh thì mức độ bị bệnh về sau thường rất nặng,
ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất, có thể làm gi
ảm 41% trở lên, nếu bị bệnh bắt đầu từ thời kỳ
đòng – trổ tác hại có thể vẫn còn lớn trung bình làm giảm năng suất cây lúa khoảng 30%,

nhưng nếu bị bệnh vào thời kỳ cuối (chín sữa – chín chắc) mức độ gây hại ít hơn, dưới 10%
(Lê Lương Tề, 1970).
+ Nhiệt độ: Theo tác giả Muko (1957) thì nhiệt độ thích hợp cho bệnh phát sinh khoảng
25-30°C. Bệnh phát triển thành dịch trong khoảng nhi
ệt độ 22-31°C, tối thích là 27-30°C,
ngoài phạm vi nhiệt độ này hoặc là vi khuẩn không phát triển hoặc kém phát triển. Tác giả
cho rằng bệnh không phát triển ở 17°C (dẫn theo Tạ Minh Sơn, 1987). Devadath lại công bố
là nhiệt độ dưới 18°C và trên 37,2°C đều hạn chế sự phát triển của bệnh. Trong điều kiện mùa
hè quá nóng, không khí khô làm hạn chế sự phát triển của bệnh. Sự khác biệt về khoảng nhiệt
độ giữa các nghiên cứu nay có thể
do yếu tố địa lý hay sự thích ứng địa lý khác nhau của các
chủng vi khuẩn.
Ngoài ra nhiệt độ còn ảnh hưởng khác nhau đến thời gian ủ bệnh khi lây bệnh. Bệnh ủ
13 ngày ở nhiệt độ 22°C, 6 ngày ở 24°C và 3 ngày ở 26-30°C (dẫn theo OV,1987). Triệu
chứng Kresek biểu hiện sau 30 ngày ở 31°C và sau 40 ngày ở 24°C (theo Muko, 1975).
Còn trong các thí nghiệm lây bệnh nhân tạo, bệnh phát triển ở 25-28°C mạnh hơn ở
17-21°C. Nhiệt độ thích hợp cho lây bệnh từ 21,3-32,7°C, nhiệt
độ dưới 16°C và trên 34,7°C
đều không thích hợp cho bệnh phát triển.
+ Ẩm độ: Ngoài nhiệt độ ẩm độ cũng có ảnh hưởng lớn đến sự phát sinh, phát triển
bệnh. ẩm độ từ 79,3-92,8% làm tăng sự phát triển bệnh, còn ẩm độ từ 66,3-77% hạn chế sự
phát triển bệnh.
+ Nguồn bệnh ban đầu: Theo Lê Lương Tề, 1998 thì nguồn bệnh ban đầu ở nước ta
là hạt giống, tàn dư
gây bệnh, viên keo vi khuẩn tồn tại ở cuối vụ, đều có thể là nguồn bệnh
ban đầu.
+ Phân bón: Phân bón có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng,
đồng thời thông qua cây trồng có ảnh hưởng quan trọng đến sự phát sinh và gây hại của nhiều
loài dịch hại. Trong số các loại phân bón chủ yếu thì N và K có ảnh hưởng rõ rệt nhất đến
bệnh bạc lá. Theo Tagami và Mirzukami thì N20 là nhân tố quan trọng đố

i với sự phát sinh,
phát triển bệnh là do nitơ thúc đẩy sinh trưởng sinh dưỡng của cây trồng làm tăng ẩm độ trong
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 8 -
ruộng vì vậy bệnh lây lan nhanh. Do vậy mức bón nitơ tăng làm bệnh bạc lá tăng dẫn đến
năng suất lúa giảm (Vũ Công Khải, 2000).
Ngoài ra mức độ bệnh còn phụ thuộc vào địa thế đất đai. Trên chân đất trũng, chua, khó
thoát nước, đặc biệt ở những vùng đất hẩu, đất nhiều mùn nhiều bóng cây bệnh sẽ phát sinh
sớm và mạnh hơn. Những kết quả nghiên cứu của b
ộ môn bệnh cây - trường Đại học Nông
Nghiệp, Viện bảo vệ thực vật,…đã chứng minh những nhận định trên.
1.1.4. Những thiệt hại do bệnh bạc lá lúa gây ra
Bệnh bạc lá có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây lúa, làm tăng cường độ hô
hấp, giảm cường độ quang hợp làm cây mềm yếu, kéo dài thời gian trỗ, tỷ lệ hạt lép cao, gạo
nát (Tạ Minh Sơn,1987). Vì v
ậy bệnh bạc lá gây thiệt hại lớn về năng suất.
Tại Ấn Độ hàng năm có tới hàng triệu ha bị bệnh nặng năng suất giảm từ 6-60% (theo
Srivastara,1972). Nhật Bản trong những năm gần đây, hàng năm có từ 300.000-400.000 ha
lúa bị bệnh nặng, với năng suất giảm từ 20-30%, có nơi tới 50%.
Ở Việt Nam, bệnh đã gây hại từ lâu trên các giống lúa mùa cũ như
ng đặc biệt từ năm
1965-1966 tới nay có năm bệnh phá hại một cách nghiêm trọng đến các vùng đồng bằng trên
các giống lúa mới nhập nội có năng suất cao ở vụ xuân và nhất là trong vụ mùa. Mức độ tác
hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ bị nhiễm của cây sớm hay muộn và mức độ bị nặng
hay nhẹ.
Theo thí nghiệm của viện khoa học kỹ
thuật nông nghiệp Việt Nam tại Văn Điển cho
thấy, giống lúa Chân Trâu Lùn bị bệnh 100%, vụ mùa năm 1969 đạt năng suất 177 tạ/ha và vụ

mùa năm 1970 chỉ đạt 15 tạ/ha. Năng suất lúa bị bệnh giảm so với ruộng bình thường không bị
bệnh là 40-60% (Mai Văn Quyết, 1969-1970). Còn trong những năm 1970-1975 bệnh gây thiệt
hại nghiêm trọng cho một số giống lúa mới, đặc biệt là NN8 cấy trong vụ mùa b
ị bệnh ở mức độ
60-100%, giảm năng suất từ 30-60%. Bệnh gây nặng ở các tỉnh đồng bằng ven biển như: Hà Nam
Ninh (cũ), Thái Bình với 18% diện tích giồng NN8 bị bệnh (Đường Hồng Dật, 1998).
Năm 1996 diện tích bị nhiễm ở các tỉnh miền bắc, miền trung là 304.700 ha (gấp 2,5
lần so với vụ mùa năm 1995), các giống bị nhiễm gồm: Lúa lai, lúa thuần Trung Quốc,
CR203. Tỷ lệ b
ị bệnh trên nhiều giống lên tới 90-100% với cấp 7 đến 9 và gây cháy lá (theo
viện BVTV,1998). Còn năm 1997 bệnh phát sinh mạnh trong vụ đông xuân, diện tích bị bệnh
tăng tới 29 lần, tỷ lệ bị bệnh trung bình là 20%, nơi cao là 70-90%, chủ yếu trên các giống lúa
lai, lùa thuần Trung Quốc, CR203. Theo Tạ Minh Sơn thì cứ 1% chỉ số bệnh làm giảm năng
suất 0,94 tạ/ha.
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 9 -
Những năm gần đây, kéo theo sự phát triển của công nghiệp, nguồn nước bị ô nhiêm
và sự lạm dụng phân bón hóa học làm bệnh càng trở nên nguy hiểm. Chúng gây hại trên cả
vụ xuân lẫn vụ mùa, có những năm mất trắng, không có thu hoạch. Điển hình là ở Nam
Trường Nam Định (vụ mùa 2007). Sông Thao, Phú Thọ (vụ mùa 2008) hiện tượng cháy bạc
lá diễn ra trên diện rộng.
1.1.5. Nghiên cứu về cách chẩn đoán bệnh bạ
c lá.
Hiện nay đã có nhiều phương pháp khác nhau để chẩn đoán bệnh bạc lá. Mỗi phương
pháp đều có ưu và nhược điểm riêng của mình. Có thể kể ra ở đây một vài phương pháp và kỹ
thuật chẩn đoán phổ biến như sau:
- Phương pháp giọt dịch: Cắt những đoạn vết bệnh dài 3-5 cm, quấn bông thấm nước
thành từng bó nhỏ cho vào cốc nước vô trùng hoặc n

ước muối 0,85% ngập 2/3 cốc nước. Sau
2-3 giờ nếu trên các mô lá xuất hiện các giọt dịch nhỏ màu hơi vàng trên đầu lá cắt, đó là biểu
hiện lá bị bệnh.
- Phương pháp ELISA: Bộ ELISA (xét nghiệm chất hấp thụ miễn dịch trong liên kết
enzyme) dựa trên khả năng nhận biết một chất protein nhất định hoặc liên kết kháng nguyên
với mầm bệnh thực vật của một kháng thể
. Bộ dụng cụ rất dễ sử dụng, một vài thí nghiệm có
thể tiến hành ngay trên đồng ruộng có nghi ngờ dịch bệnh, chỉ mất 5 phút thử nghiệm. Hơn
nữa, ELISA không cần tới phòng thí nghiệm hay bất cứ đào tạo đặc biệt nào.
- Phương pháp thấm hút tế bào trực tiếp (Direct tissue blotting): Kỹ thuật này cũng
sử dụng các kháng thể nhất định để phát hiện sự hi
ện diện các mầm bệnh trong cây. Trong
phương pháp này, các mẫu tế bào mang bệnh được nén, để rút protein trên một loại giấy đặc
biệt, và kháng thể được đặt thêm vào. Sau đó, sử dụng thêm thuốc thử màu xem phản ứng
giữa hỗn hợp mầm bệnh và kháng thể. Phản ứng màu cho thấy kết quả dương tính và vị trí các
điểm chốt của mầm bệnh trong tế bào bị bệnh. (nguồn từ : Agbiotech Viêt Nam
-
www.agbiotech.com.vn).
- Sử dụng que DNA/RNA: Một bộ công cụ khác có thế sử dụng dự đoán bệnh của cây
trồng là que axit nucleic (hay DNA/RNA). Các que này là các phân đoạn axit nucleic sắp xếp
trong một chuỗi bổ sung cho các chuỗi DNA hoặc RNA của mầm bệnh. Vì các chuỗi bổ sung
lần nhau, nên các que có thể được sử dụng để xác định bệnh. (nguồn từ : Agribiotech Viêt
Nam-www.agbiotech.com.vn).
- Phương pháp thấm hút nén (Squash blot method): Trong phương pháp thấm hút
nén, tế bào từ cây trồng bị
nghi có bệnh bị nén vào một loại giấy đặc biệt, gọi là màng. Màng
này được xử lý bằng một loại que có thể kết lại với DNA hoặc RNA của cây bị nghi có mầm
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010

- 10 -
bệnh trong tế bào. Quá trình kết dính sẽ xảy ra khi chuỗi bổ sung xuất hiện. Sau khi bổ sung
thêm vài chất vào màng, phản ứng màu cho thấy que và DNA/RNA mầm bệnh quyện vào
nhau, và bệnh được phát hiện. Không có màu phản ứng nghĩa là thử nghiệm âm tính.(Nguồn
từ : Ag biotech Viêt Nam-www.agbiotech.com.vn).
- Phương pháp sử dụng kỹ thuật PCR với cặp mồi XOR theo Adachi và cộng sự,
1990: Nhận biết và phân biệt loài vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. Oryzae, sử dụng kỹ thuật
PCR theo phương pháp c
ủa Adachi, N và Oku, T. (2000), dùng 2 đọan mồi có trình tự chuỗi
như sau: XOR-F 5'-GCA TGA CGT CAT CGT CCT GT-3' và XOR-R2 5'- CTC GGA GCT
ATA TGC CGT GC-3' để nhân đoạn ADN nằm giữa 2 gen chịu trách nhiệm tổng hợp cấu tử
16S và 23S của ribosome vi khuẩn bạc lá lúa.
1.1.6. Đặc điểm hình thái và cấu trúc
Vi khuẩn Xoo thuộc họ Pseudomonadaceae, có dạng hình gậy hai đầu hơi tròn, có
một lông roi ở một đầu, kích thước 1-2 x 0,5-0,9 µm. Trên môi trường nhân tạo khuẩn lạc cầu
vi khuẩn có dạng hình tròn, màu vàng sáp, rìa nhẵn, bề mặt khuẩ
n lạc ướt, háo khí, nhuộm
Gram âm. Vi khuẩn không có khả năng phân giải nitrat, không dịch hoá gelatin, không tạo
NH3, nhưng tạo H2S, tạo khí nhưng không tạo axít trong môi trường có đường. Nhiệt độ
thích hợp cho vi khuẩn sinh trưởng từ 26 - 30
0
C, nhiệt độ tối thiểu 0 - 5
0
C, tối đa 40
0
C nếu
cao hơn 53
0
C sẽ làm vi khuẩn chết. Vi khuẩn có thể sống trong phạm vi pH khá rộng từ 5,7 -
8,5 thích hợp nhất ở pH 6,8 - 7,2.

Hình 2.3. Ảnh hiển vi điện tử quét tế bào vi
khuẩn Xoo trong mạch dẫn của lá lúa .

Hình 2.4. Hình dạng tế bào vi khuẩn
bệnh bạc lá lúa (Anna Maselli, 1999).

Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 11 -
1.1.7. Đặc điểm bộ genom Xoo
Hiện đã có một số nghiên cứu về trình tự genom của các chủng vi khuẩn Xoo, trong
đó gần đây nhất phải kể đến là công trình nghiên cứu về cấu trúc genom của hai chủng phổ
biến nhất hiện nay là: MAF311018 (Nhật Bản) và KACC10331 (Hàn Quốc), được công bố
trên website:

Bộ genome Xoo chủng MAFF311018

Hình 2.5. Bản đồ genom vi khuẩn Xoo chủng MAFF311018.
Hình phía trên trình bầy cấu trúc genome nhiễm sắc thể vi khuẩn Xoo chủng
MAFF311018 biểu hiện bằng tám vòng tròn. Vòng ngoài cùng biểu hiện chiều dài của mỗi
vùng gen bằng đơn vị 100kb, vòng thứ 2 và 3 biểu hiện vị trí của các gen theo các hướng
phiên mã khác nhau tương ứng. Những gen đã xác định rõ chức năng được ký hiệu màu vàng,
gen chưa xác định rõ chức năng được ký hiệu màu xanh. Vòng tròn thứ tư biểu hiện v
ị trí tụ
tập của các gen hrp và những gen gây độc avr ký hiệu màu xanh. Vòng tròn thứ năm biểu
hiện vị trí của các trình tự gắn chèn. Vòng thứ sáu biểu thị hàm lượng C + G của mỗi trung
bình 20 kb của mỗi đoạn. Vòng số bẩy biểu hiện vị trí của các gen mã hóa tạo ra tRNA và

rRNA của vi khuẩn. Cuối cùng là vòng số tám biểu hiện vị trí của các prophage cùng các gen
của phage.
Theo đó genom của Xoo chủng MAFF 311018 gồm một nhiễ
m sắc thể vòng dài
4.940.217 bp, với hàm lượng G+C trung bình chiếm 63,7%. Bên trong không phát hiện thấy
có chứa một thể plasmid nào. Trong đó phát hiện thấy có hai bản copy của operon rrn và thứ
tự liền kề một số gen như sau: 16S-tRNAAla -tRNAIle -23S-5S. Genom chứa tổng số 53 gen
mã hóa tạo thành các tRNAs đại diện cho 43 loại tRNA khác nhau.
Báo cáo tổng kết Nghị định thư hợp tác Việt - Nhật

Thời gian thực hiện 2008 -2010
- 12 -
Trong tổng số 4.372 khung đọc mở được phát hiện (ORFs) trong genom chủng
MAFF311018 thì có 2.799 (64%) gen đã xác định được chức năng, 1.383 (32%) proteins
được xác định tương đồng với nhiều protein điển hình của vi khuẩn Xoo nhưng chưa biết rõ
chức năng. Có 190 gen (4%) được xác định là không tương đồng rõ rệt với những gen đã
được xác định và công bố trước đó của vi khuẩn.
Cấu trúc genom chủng KACC10331
Theo Lee và cộng sự, 2008 thì genom vi khuẩn Xoo chủng KACC10331 có c
ấu trúc
như sau: Tổng genom nhiễm sắc thể vòng dài 4.941.439 bp, với hàm lượng C + G chiếm
63.7%. Genom có 4637 khung đọc mở, trong đó có 3340 (72.0%) có thể xác định được chức
năng. Khoảng 80% số gen trong đó được phát hiện thấy trong các loài vi khuẩn X.
axonopodis pv. citri (Xac) và X.campestris pv. campestris (Xcc). Tuy nhiên, 245 gen được
xác định là chỉ đặc thù đối với Xoo, trong đó có 8 gen gây độc. Đồng thời nhóm tác giả còn
xác định được vị trí của cả những gen tạo phản ứng siêu mẫn (hrp), nhữ
ng gen sinh ra vỏ
polysaccharide, gen mã hóa tạo enzyme phân rã màng tế bào thực vật. Điều này giúp chúng ta
hiểu rõ được cơ chế tương tác giữa vi khuẩn Xoo gây bệnh đối với ký chủ họ hòa thảo.
Genom chủng vi khuẩn PXO99A

Đây là công bố mới nhất về trình tự genom của vi khuẩn Xathomonas oryzae pv.
oryzae, được tiến hành bởi Steven L. Salzberg và cộng sự, tiến hành trên chủng vi khuẩn
PXO99A của Philippine và cũng là dạng phổ biến ở khu vực Nam và Đông Nam châu Á.
Được công bố trên trang web tháng 3 năm
2008. Theo đó, genom vi khuẩn gồm một nhiễm sắc thể dạng vòng dài 5,240,075 bp, hàm
lượng các base nitơ G + C chiếm 63.6%. Có 5,083 gen mã hoá cho các protein chức năng, hai
operon RNA riboxom, 55 tRNA, được biểu diễn trên hình 3. Ngoài ra còn có 87 vùng đặc thù
chỉ có ở chủng vi khuẩn PXO99A, khám phá ra nhiều vùng gen liên quan đến khả năng gây
độc hay mẫn cảm của vi khuẩn với tính kháng của cây trồng, có ít nhất 10 vùng trên nhiễm
sắc thể được sắp xếp lại so với genom của hai chủng KACC10331 và PXO99A, trong đó có 7
trong 10 vùng là do có sự g
ắn thêm vào của các trình tự chèn. Nghiên cứu cũng đã chỉ ra,
nhiều gốc tái bản tương đồng với cấu trúc ở các loài vi khuẩn thuộc họ Xathomonadaceace,
bởi sự gần gũi với các gen (dnaA, dnaB và gyrB) thường thấy ở nguồn gốc các genom vi
khuẩn, và sự chênh lệch cao hơn về nồng độ của các base nitơ G so với C ở trong gen.