Tiểu luận môn đấu tranh sinh học VIRUT VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG PHÒNG CHỐNG DỊCH HẠI

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
& …
TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN: ĐẤU TRANH SINH HỌC
ĐỀ TÀI: VIRUT VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG
PHÒNG CHỐNG DỊCH HẠI

Giáo viên hướng dẫn: Học viên:
PGS.TS. Nguyễn Văn Thuận Phạm Thị Hồng Hạnh
Chuyên ngành: LL & PP DHM Sinh học-K22

Huế, 4/2015
1
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo
PGS.TS. Nguyễn Văn Thuận đã tận tình giảng dạy
học phần “Đấu tranh sinh học”
và hướng dẫn em hoàn thành tiểu luận này.
Học viên
Phạm Thị Hồng Hạnh

2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
NỘI DUNG 5
2.1. Virut
2.1.1. Khái niệm virut…………………………………………………………5
2.1.2. Virut gây bệnh côn trùng……………………………………
2.2. Những nhóm vi rút gây bệnh cho côn trùng …………………
2.2.1. Họ Baculoviridae ………………………………………………

2.2.1.1. Virut đa diện nhân (NPV) ……………………………………
2.2.1.2. Vi rút hạt (Granulos virut –GV) ………………………….
2.2.2. Họ reoviridae- Nhóm cytoplasmic polyhedrosis virut CPV
…………………………………………………………………………
2.2.3. Họ Poxviridae (EV)……………………………………………
2.3. Phương thức lây nhiễm và khả năng tồn tại trong tự nhiên của virut côn
trùng…………………………………………………………………
2.3.1. Phương thức xâm nhập cơ thể côn trùng của virut gây bệnh…………
2.3.2. Các con đường lây nhiễm nguồn bệnh virut………………………
2.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng virut ký sinh côn trùng và sản xuất chế phẩm
virut ứng dụng trong nông nghiệp.………………………………
2.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 13
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam……………………………… 13
2.5. Quy trình sản xuất chế phẩm…………………………………………15
2.6. Cách sử dụng chế phẩm virus……………………………………… 15
KẾT LUẬN……………………………………………………………16
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………
3
MỞ ĐẦU
Ngày nay với khoa học kỹ thuật phát triển con người đã biết ứng dụng
những phương pháp hiện đại vào kỹ thuật canh tác nhằm tăng năng suất cây trồng,
hạn chế những thiệt hại do côn trùng sâu bệnh hại gây ra. Sử dụng thuốc hóa học
một cách thường xuyên đã gây nên hậu quả nghiêm trọng là ô nhiễm đất, nước, và
ngay cả thực phẩm cũng bị nhiễm độc. Chính vì vậy, một hướng nghiên cứu mới
đã ra đời với mục đích vừa tiêu diệt được sâu bệnh vừa giảm gây ô nhiễm môi
trường, tạo thực phẩm sạch đó chính là biện pháp đấu tranh sinh học. Đây chính là
biện pháp sử dụng một cách thông minh các loài ký sinh, ăn thịt để khống chế các
quần thể các loài gây hại (theo Doutt). Nói một cách khác đó chính là sử dụng
những sinh vật sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằm ngăn ngừa
hoặc làm giảm bớt tác hại do các sinh vật hại gây ra (IOBC, 1971). Nhiệm vụ chủ

yếu đó chính là nghiên cứu các biện pháp sinh học để sử dụng các sinh vật có ích
để trừ các loài dịch hại. Những tác nhân sinh vật bao gồm: Virut, vi khuẩn, nấm,
côn trùng ăn thịt, nhện ăn thịt, chim,….Nghiên cứu các biện pháp sử dụng các sản
phẩm hoạt động sống của sinh vật để chống dịch hại nông nghiệp.
Ngày nay người ta đã đưa đấu tranh sinh học cả những thành tựu kỹ thuật,
công nghệ sinh học để tạo ra những giống cây trồng chống sâu bệnh hoặc sản phẩm
có tác dụng nhử thuốc trừ sâu diệt cỏ sinh học trong việc bảo vệ mùa màng.
Có nhiều nhóm sinh vật là thiên địch của các loài dịch hại nông nghiệp như:
Các sinh vật ký sinh, Các sinh vật ăn thịt, Các sinh vật gây bệnh trong đó nhóm
sinh vật gây bệnh có ảnh hưởng và vai trò lớn trong quá trình tiêu diệt và sản xuất
các chế phẩm sinh học. Với việc có những ứng dụng nhiều trong sản xuất các chế
phẩm vi sinh, cũng như đặc tính của vi rút gây bệnh tiêu diệt dịch hại nhanh chóng
vậy virut gây bệnh cho côn trùng như thế nào, nó có vai trò gì trong đấu tranh sinh
học chính vì vậy tôi chọn đề tài: “Virut và vai trò của chúng trong phòng chống
dịch hại”
4
NỘI DUNG
2.1. Virut
2.1.1. Khái niệm virut
Virus là các sinh vật không có cấu tạo tế bào, có vỏ protein bao bọc lõi acid
nucleic , chỉ có thể nhân lên trong các tế bào chủ và sử dụng bộ máy trao đổi chất
và ribosome của tế bào chủ để tổng hợp nên các bộ phận cấu thành sau đó lắp ráp
các bộ phận này tạo thành các hạt virus gọi là các virion mang bộ gene virus và có
thể nhiễm vào các tế bào chủ khác.
Hình 1: Cấu tạo của virus
2.1.2. Virut gây bệnh côn trùng
Là nhóm vi sinh vật có nhiều triển vọng trong việc phòng chống côn trùng
hại cây trồng, bởi vì chúng có đặc điểm nổi bật là tính chuyên hóa rất hẹp, chúng
chỉ gây bệnh cho côn trùng và ngay trong cơ thể côn trùng cũng chuyên hóa ở
những mô nhất định.

Virut có kích thước siêu hiển vi, và chỉ có khả năng sống, sinh sản trong mô,
tế bào sống, không nuôi cấy được trong môi trường nhân tạo. Chúng có cấu tạo vỏ
Prôtêin bao bọc các hạt viruts tạo các thể vùi đa diện hay dạng hạt, tuy vậy có
những loài không tạo nên thể vùi
2.2. Những nhóm vi rút gây bệnh cho côn trùng
Hiện nay các vi rút gây bệnh cho côn trùng được xếp thành 7 họ đó là:
Baculoviridae, Reoviridae, Iridoviridae, Parvoviridae, Picaviridae, Poxviridae,
Rhabdoviridae. Trong đó hai họ Baculoviridae, Reoviridae có nhiều loài và là
5
những tác nhân quan trọng trong việc phát triển đấu tranh sinh học phòng trừ sâu
hại.
- Ngoài ra, chia thành 2 nhóm lớn:
+ Virus tạo thể vùi: NPV, GV, CPV,
+ Virus không tạo thể vùi: Iridovirus, Densovirus, Baculovirus,
2.2.1. Họ Baculoviridae
Nhóm Baculoviridae này được nghiên cứu rất kỹ do khả năng diệt sâu của
chúng. Hơn nữa, gần đây những nghiên cứu về vai trò của vectơ biểu hiện đối với
một số gen có hoạt tính sinh học. Đặc điểm cơ bản của Baculoviridae thuộc họ này
là có mặt một sợi đôi AND trong hệ gen của chúng. Cho tới nay người ta đã xác
định bệnh do nhóm virut này gây ra ở côn trùng thuộc 6 bộ sau:
- Lepidoptera – Bộ cánh vẩy
- Diptera – Bộ hai cánh
- Coledoptera – Bộ cánh cứng
6
- Hymenoptera – Bộ cánh màng
- Orthoptera – Bộ cánh thẳng
- Neuroptera – Bộ cánh mạch
Baculovirut bao gồm một vỏ lipoprotein bao quanh 1 protein lõi AND. Các
virion được bao bọc một tinh thể dạng lưới có bản chất protein được gọi là thể vùi
Hệ gen của Baculoviridae bao gồm một sợi đôi AND vòng với trọng lượng

phân tử từ 50- 100.10
6
.
Baculoviridae bao gồm một số loại sau:
2.2.1.1. Virut đa diện nhân (NPV) là vi rút gây bệnh cho côn trùng có thể protein
hình khối đa diện, trong chứa nhiều hạt virut (virion) hình que.
- Đặc điểm:
+NPV có tính chuyên hóa rất cao, virut của loài nào thì gây bệnh cho loài đó, cũng
có những virut gây bệnh cho vài loài côn trùng.
(VD: NPV sâu xanh Baculovirus heliothis có thể gây bệnh cho 7 loài sâu xanh
Heliothis khác)
+ NPV thường ký sinh trong tế bào hạ bì, thể mỡ, khí quản, dịch huyết và biểu mô
ruột giữa.
Đến nay đã phát hiện NPV gây bệnh cho côn trùng thuộc 7 họ cánh cứng, hai cánh,
cánh màng, cánh mạch, cánh thẳng và cánh nữa.
-Biểu hiện sâu bị bệnh NPV: Sâu bị bệnh NPV trở nên ít hoạt động, ngừng ăn, cơ
thể trở nên sáng màu hơn, căng phồng, trương phù chứa toàn nước, dễ dàng vỡ ra
khi có tác động cơ học. Sâu chết thường bị treo ngược trên cây. Nếu do NPV ký
sinh ở tế bào thành ruột thì sâu chết có phần đầu bám chặt vào cây. Bình thường từ
khi nhiễm đến khi sâu chết là từ 1- 3 ngày, có khi lên đến 4-5 ngày nếu sâu đã
trưởng thành.
7
2.2.1.2. Vi rút hạt (Granulos virut –GV) là vi rút có thể protein dạng hạt hoặc
dạng viên, trong chỉ chứa 1 virion, rất hiếm khi có hai virion. Virion hình que,
chúng xâm nhiễm chủ yếu vào tế bào lớp hạ bì, mô mỡ và huyết tương.
- Đặc điểm :
+ Thể vùi dạng hạt, mỗi thể vùi chỉ chứa một virion (ít khi 2). Virion của virut hạt
cũng có dạng que.
+ Virut hạt có tính chuyên hóa cáo nhất trong các virut gây bệnh cho côn trùng.
Chúng thường gây bệnh cho một loài nhất định. Đến nay chỉ mới phát hiện virut

gây bệnh cho côn trùng bộ cánh vẩy.
Ví dụ : Virut gây bệnh cho sâu xám mùa đông Agrotis segetum không gây bệnh
cho sâu xám khác
+ Chúng thường xâm nhiễm mô mỡ, lớp hạ bì và huyết tương.
-Biểu hiện của sâu bị bệnh GV : Thường bị còi, chậm lớn, cơ thể phân đốt rõ ràng,
tầng biểu bì trở nên sáng màu, đôi khi phớt hồng, huyết tương có màu trắng sữa.

8
2.2.2. Họ reoviridae- Nhóm cytoplasmic polyhedrosis virut CPV
Nhóm virut đa diện tế bào chất (CPV) gây bệnh cho hơn 200 loài côn trùng,
chủ yếu đối với bộ Lepidoptera và Diptera. Virut trong họ reoviridae có đặc điểm
hình thái giống virut của NPV, nhưng chúng khác ở chỗ chúng chứa sợi đôi RNA
trong bộ gen. CPV tạo thành các thể protein chứa các virion hình cầu có đường
kính 50-65 nm. Các virion có một số gai ở đỉnh với chiều dài 20nm. Trong thể vùi
có thể bao gồm một hay nhiều virion
-Đặc điểm :
+ Tạo thành thể vùi, trong thể vùi chứa các virion hình cầu
+ CPV ký sinh trong chất dịch tế bào ở các biểu mô ruột giữa của côn trùng
+ Có phổ ký chủ rộng, lây truyền bệnh nhanh.
CPV gây bệnh cho côn trùng thuộc 5 bộ : Cánh cứng, hai cánh, cánh màng, cánh
vẩy, cánh mạch. Trong hơn 200 loài côn trùng bị bệnh CPV thì có 85% thuộc bộ
cánh vẩy.
-Biểu hiện sâu bị bệnh : Chậm lớn, đôi khi đầu phình to so với cơ thể. Cơ thể trở
nên trắng như phấn, đặc biệt là ở bụng. Côn trùng bị bệnh thường tạo thành khối u
và chết ở pha trưởng thành, tỷ lệ chết khá cao. Nhóm CPV ít được sử dụng trong
đấu tranh sinh học vì hiệu quả chưa cao.
2.2.3. Họ Poxviridae (EV)
Họ vi rút lớn thứ 3 gây bệnh cho côn trùng thuộc bộ Coleoptera,
Lepidoptera, Orthoptera, Diptera. Về mặt hình thái và đặc điểm hóa sinh tương tự
với poxvirut kí sinh trên động vật có xương sống. Các virion bao gồm các sợi đôi

ADN, có hình bầu dục, có kích thước 350 x 250 nm đến 450 x 250 nm. Kích thước
các thể vùi hình bầu dục là 1 đến 24µm.
9
Biểu hiện sâu bị bệnh : Virut gây bệnh trong các cơ quan đặc biệt là tế bào
thể mỡ hoặc trong hầu hết các cơ quan của cơ thể. Màu của sâu bị nhiễm bệnh :
trắng hoặc xanh nhạt.
2.3. Phương thức lây nhiễm và khả năng tồn tại trong tự nhiên của virut côn
trùng
2.3.1. Phương thức xâm nhập cơ thể côn trùng của virut gây bệnh
- Nguồn virut lâm truyền bệnh: Là các thể vùi (của virut NPV, GV, CPV) được giải
phóng từ cơ thể sâu bị bệnh rơi xuống đất. Các thể vùi virut cùng thức ăn xâm
nhập vào ruột côn trùng.
- Dịch tiêu hóa hòa tan vỏ protein và giải phóng virion
- Các virion xâm nhập vào máu qua biểu mô ruột và đi đến xâm nhập vào bên
trong các tế bào. Ở đó chúng sinh sản và gây bệnh cho vật chủ.
- Virut hoàn thành sự phát triển thông qua 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1 tiềm ẩn (khoảng 12h): Virut xâm nhập vào bên trong tế bào các
virion dính vào vị trí thích hợp trên màng của nhân tế bào.
+ Giai đoạn 2 tăng trưởng (16-48h): Virut sinh sản rất nhanh, sau 32h nhân tế bào
cơ thể vật chủ chứa đầy các virion trần.
+ Giai đoạn 3 đây là giai đoạn cuối: Tạo thành thể vùi (các virion được bao bọc
trong vỏ protein)
10
Hình 6: Cơ chế gây bệnh ở côn trùng
Triệu chứng sâu bị virus xâm nhập
+ Hoạt động yếu, ít ăn, cơ thể đổi màu.
+ Sau 2-3 ngày, sâu bệnh, cơ thể căng phồng mọng nước, da mỏng dần và dễ bị
vỡ, sau 3-4 ngày thì dịch trắng chảy ra.
+ Riêng NPV, sâu bị chết nhũn và treo ngược lên cành cây, đầu chút xuống dưới
(bệnh thối nhũn) (Phạm Thị Thuỳ. 2010).

Hìn
h 7: Một số hình ảnh sâu chết do bị nhiễm virut
2.3.2. Các con đường lây nhiễm nguồn bệnh virut
11
Hình 8: Chu trình sống của virut côn trùng
Nguồn lây lan virus ở côn trùng
- Lây truyền ngang: lây truyền giữa các cá thể cùng thế hệ. Virut có thể bám bên
ngoài vỏ trứng, khi nở ấu trùng sẽ bị nhiễm bệnh.
- Lây truyền dọc: lây truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác qua sinh sản (từ trứng
qua phôi).
- Xâm nhập trực tiếp vào dịch máu qua vết thương trên cơ thể qua vết chích đẻ của
ong ký sinh, lỗ xâm nhiễm của ấu trùng ký sinh vào bên trong vật chủ.
2.3.3. Sự tồn tại của virut trong tự nhiên
Virut có thể tồn tại nhiều năm trong điều kiên tự nhiên vì các thể vùi có thể bảo vệ
các virion chống lại tác động bất lợi của các điều kiện môi trường.
Ví dụ: Thể vùi NPV gây bệnh tằm nghệ không hòa tan trong cồn axeton và các
dung môi hữu cơ khác, không thối trong thời gian bảo quản dài. Nhiều loại thể vùi
có thể tồn tại trong tự nhiên 5 năm, 10 năm, 20 năm.
2.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng virut ký sinh côn trùng và sản xuất chế
phẩm virut ứng dụng trong nông nghiệp.
12
2.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Ở trên thế giới đã nghiên cứu và sản xuất ra được một số chế phẩm từ virut như:
- Nga có chế phẩm NPV dạng bột: VIRIN Ha; VIRIN Dp, trừ sâu xanh, sâu róm
thông,
- Trung Quốc có chế phẩm sinh học kết hợp virus và vi khuẩn với hiệu quả trừ sâu
hại trên hàng vạn ha bông, cà chua,
- Mỹ, Úc, dùng công nghệ tế bào nhân nuôi virus côn trùng để sản xuất chế phẩm
virus dùng trong nông-lâm nghiệp.
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

- Có chế phẩm dạng dịch thể trừ sâu xanh, sâu khoang, từ đề tài KC.08-14 (giai
đoạn 1990-1995) của Viện Bảo vệ thực vật.
- Đề tài KHCN.02-07 (giai đoạn 1996 – 2000) do Viện Bảo vệ thực vật nghiên cứu
sử dụng chế phẩm virus đơn lẻ hoặc phối hợp trong phòng trừ dịch hại cây trồng.
- Sản xuất được chế phẩm Vi-Bt dạng bột đa chức năng so với giai đoạn trước.
13
Hình 9: Mộ số chế phẩm virus
Hình 10: Chế phẩm Vi- BT
2.5. Quy trình sản xuất chế phẩm
Ví dụ quy trình sản xuất chế phẩm virut NPV
Không như chế phẩm BT hoặc nấm (nuôi trên môi trường nhân tạo), NPV phải
được nhân nhiễm trên mô tế bào sống hoặc cơ thể vật chủ, vì vậy phải nuôi sâu để
cung cấp cho sản xuất chế phẩm.
14
Quy trình gồm các bước sau:
2.6. Cách sử dụng chế phẩm virus
Nhiễm hạt giống: trộn chế phẩm với hạt giống trước khi gieo sạ.
- Hồ rễ cây: ngâm rễ cây non vào dung dịch chế phẩm. Phương pháp này mất thời
gian và bất tiện.
- Bón chế phẩm vào đất: có thể bón vào luống trước gieo hoặc ủ và bón cùng phân
chuồng,
- Phun, tưới chế phẩm lên cây hoặc đất: chế phẩm được hoa với nước sau đó đem
phun. (Chu Thị Thơm. 2006).
KẾT LUẬN
3.1. Kết luận
- Ứng dụng biện pháp sinh học trong sản xuất ngày càng được nông dân quan tâm.
- Dùng chế phẩm virus trong phòng trừ sâu hại giúp giảm chi phí, tăng năng suất,
an toàn sức khoẻ và môi trường,
- Tạo ra sản phẩm sạch, an toàn.
3.2. Kiến nghị

15
- Cần nghiên cứu các loại virus có phổ ký chủ rộng đê nâng cao tính chuyên hoá
của chế phẩm virus.
- Cần nghiên cứu tính kháng của sâu hại đôi với chế phẩm để có cách xử lý kịp
thời.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Chu Thị Thơm. 2006. Tìm hiểu về chế phẩm vi sinh vật dùng trong nông
nghiệp. NXB Lao động.
2. Nguyễn Xuân Thành. 2004. Vi sinh vật học nông nghiệp. NXB Đại học Sư
phạm.
16
3. Phạm Thị Thuỳ. 2010. Giáo trình Công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật.
NXB Giáo dục Việt Nam.
4. Nguyễn Văn Thuận, Bài giảng đấu tranh sinh học và ứng dụng, NXB đại học
Huế, 2003.
5. Phạm Văn Ty. 2007. Virut học. NXB Giáo dục.
6. Phạm Văn Ty, Vũ Nguyên Thành. 2006. Công nghệ sinh học – Tập 5. NXB
Giáo dục.
17