ứng dụng chất kích kháng sinh học trích từ cây cỏ cứt heo ageratum conyzoides l. và nấm xanh metarhizium anisopliae sorokin trong quản lý một số dịch hại trên lúa tại huyện cờ đỏ, tp. cần thơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG




NGUYỄN PHAN TUẤN DŨNG
LIÊU QUYẾT THẮNG





ỨNG DỤNG CHẤT KÍCH KHÁNG SINH HỌC TRÍCH
TỪ CÂY CỎ CỨT HEO Ageratum conyzoides L. VÀ
NẤM XANH Metarhizium anisopliae Sorokin TRONG
QUẢN LÝ MỘT SỐ DỊCH HẠI TRÊN LÚA
TẠI HUYỆN CỜ ĐỎ, TP. CẦN THƠ



Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG



Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT




Tên đề tài:
ỨNG DỤNG CHẤT KÍCH KHÁNG SINH HỌC TRÍCH
TỪ CÂY CỎ CỨT HEO Ageratum conyzoides L. VÀ
NẤM XANH Metarhizium anisopliae Sorokin TRONG
QUẢN LÝ MỘT SỐ DỊCH HẠI TRÊN LÚA
TẠI HUYỆN CỜ ĐỎ, TP. CẦN THƠ




Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
PGs.Ts. Trần Văn Hai Nguyễn Phan Tuấn Dũng
Ths. Trịnh Thị Xuân MSSV: 3103588
Liêu Quyết Thắng
MSSV: 3103685
Lớp Bảo Vệ Thực Vật K36

Cần Thơ, 2013


i
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT


Chứng nhận đã chấp nhận Luận văn tốt nghiệp với tên đề tài “Ứng dụng chất kích
kháng sinh học từ cây Ageratum conyzoides L. và nấm xanh Metarhizium
anisopliae Sorokin trong quản lý một số dịch hại trên lúa tại huyện Cờ Đỏ TP. Cần
Thơ”.
Do 2 sinh viên là Nguyễn Phan Tuấn Dũng và Liêu Quyết Thắng thực hiện.
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp.


Cần Thơ, ngày …. tháng …. năm 2013
Cán bộ hƣớng dẫn




PGs. TS Trần Văn Hai

Ths. Trịnh Thị Xuân


ii
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

-O0O-


Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn đính kèm với đề tài: “Ứng
dụng chất kích kháng sinh học từ cây Ageratum conyzoides L. và nấm xanh
Metarhizium anisopliae Sorokin trong quản lý một số dịch hại trên lúa tại huyện
Cờ Đỏ TP. Cần Thơ ”.


Đƣợc thực hiện từ 8/2012 – 3/2013 do sinh viên Nguyễn Phan Tuấn Dũng và Liêu
Quyết Thắng thực hiện và bảo vệ trƣớc hội đồng ngày……tháng……năm 2013.

Luận văn tốt nghiệp đã đƣợc hội đồng đánh giá ở mức:


Ý kiến của hội đồng chấm luận văn:

Duyệt khoa Cần Thơ, ngày……tháng……năm 2012
Trƣởng Khoa Nông Nghiệp & SHƢD Chủ tịch hội đồng



iii
LƢỢC SỬ CÁ NHÂN


1. Họ và tên: NGUYỄN PHAN TUẤN DŨNG
Ngày sinh: 24/01/1992 Nơi sinh: H. Tân Châu, tỉnh An Giang.
Giới tính: Nam Dân tộc: Kinh
Họ và tên cha: Nguyễn Văn Chuyền Họ và tên mẹ: Nguyễn Thị Diễm Thúy
Từ năm 1998 - 2003: học tại trƣờng tiểu học “C” Tân An, huyện Tân Châu, tỉnh An
Giang.
Từ năm 2003- 2007: học tại trƣờng Trung học cơ sở Tân An, huyện Tân Châu, tỉnh
An Giang.
Từ năm 2007 - 2010: học tại trƣờng Trung học phổ thông Nguyễn Quang Diêu
huyện Tân Châu, tỉnh An Giang.
Từ năm 2010 đến nay học tại trƣờng Đại học Cần Thơ, đƣờng 3/2, quận Ninh Kiều,
thành phố Cần Thơ.

2. Họ và tên: LIÊU QUYẾT THẮNG
Ngày sinh: 09/11/1992 Nơi sinh: Thuận Hòa, Mỹ Tú, Sóc Trăng
Giới tính: Nam Dân tộc: Khơ-me

Họ và tên cha: Liêu Sơn Họ và tên mẹ: Lý Thị Ngọc Dung
Từ năm 1998 - 2003: học tại trƣờng Tiểu học Thuận Hòa C, Xã Thuận Hòa, Huyện
Mỹ Tú, Tỉnh Sóc Trăng.
Từ năm 2003- 2007: học tại trƣờng Trung học Thuận Hòa cấp 2-3, Xã Thuận Hòa,
Huyện Mỹ Tú, Tỉnh Sóc Trăng.
Từ năm 2007 - 2010: học tại trƣờng Trung học phổ thông Thuận Hòa,TT. Châu
Thành, Huyện Châu Thành, Tỉnh Sóc Trăng.
Từ năm 2010 đến nay học tại trƣờng Đại học Cần Thơ, đƣờng 3/2, quận Ninh Kiều,
thành phố Cần Thơ.



iv
LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số
liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trƣớc đây.


Tác giả luận văn




Nguyễn Phan Tuấn Dũng Liêu Quyết Thắng


v
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng!

Ông bà, cha mẹ, những ngƣời đã suốt đời tận tụy, hết lòng vì con đã chăm sóc và
dạy bảo con nên ngƣời.
Thành kính biết ơn!
Thầy Trần Văn Hai và cô Trịnh Thị Xuân đã dành nhiều thời gian quý báu
hƣớng dẫn và giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp.
Thầy, cô trong bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã giúp đỡ, truyền đạt những kiến
thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài và trong những
ngày ở giảng đƣờng đại học.
Chân thành cảm ơn!
Cô Hƣơng, anh Thắng, anh Hùng, anh Long, anh Hồng Anh, anh Nam, anh
Tính, anh Cƣờng, chị Kiều, chị Mỹ, chị Tho chia sẻ nhiều kinh nghiệm thực tiễn
trong quá trình thực hiện đề tài.
Các bạn Sơn, Phong, Tám và các bạn lớp Bảo Vệ Thực Vật K36 đã giúp đỡ
và động viên chúng tôi trong suốt quá trình điều tra để hoàn thành đề tài.

Nguyễn Phan Tuấn Dũng Liêu Quyết Thắng







vi


Nguyễn Phan Tuấn Dũng và Liêu Quyết Thắng, 2013. “Ứng dụng chất kích kháng
sinh học từ cây Ageratum conyzoides L. và nấm xanh Metarhizium anisopliae
Sorokin trong quản lý một số dịch hại trên lúa tại huyện Cờ Đỏ TP. Cần Thơ”.
Luận văn tốt nghiệp Đại hoc, ngành Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh

Học Ứng Dụng, trƣờng Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hƣớng dẫn: PGs.TS Trần Văn
Hai và Thạc sĩ Trịnh Thị Xuân

TÓM LƢỢC
Đề tài thực hiện nhằm khảo sát hiệu lực của chất kích kháng và nấm xanh trong
điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với bệnh đạo ôn và rầy nâu qua các
lần phun:
Tất cả các liều lượng chất kích kháng đều có hiệu quả đối với sự nẩy mầm, chiều
dài rễ và lá mầm.
Tỷ lệ bệnh đạo ôn vụ Đông Xuân 2012-2013 ở các nghiệm thức có phun chất kích
kháng cho kết quả như sau: sau phun lần 1 có tỷ lệ bệnh thấp là 4,54% và cao là
9,27%; sau phun lần 2 có tỷ lệ bệnh thấp nhất là 2,83% và cao là 7,43%; sau phun
lần 3 thấp nhất là 7,24% và cao 13,27%, nghiệm thức không phun chất kích kháng
có tỷ lệ bệnh thấp nhất là 6,98% và cao nhất 10,12%.
Diễn biến mật số rầy nâu trong điều kiện ngoài đồng của vụ Đông Xuân đạt cao
nhất là 5.927 con/m
2
, nghiệm thức phun thuốc hóa học của nông dân đạt cao nhất
5375 con/m
2
, tỷ lệ mọc nấm trở lại 55,3% ở 10NSKP.
Mật số sâu cuốn lá của các nghiệm thức phun nấm xanh ở vụ Đông Xuân đạt cao
nhất là 13 con/m
2
, nghiệm thức nông dân đạt cao nhất là 11 con/m
2
. Nghiệm thức
sử dụng nấm xanh có mật số bọ xít nước và bọ xít mù xanh luôn ổn định.
Năng suất thực tế của các nghiệm thức xử lý nấm xanh MA và chất kích kháng ở vụ
Đông Xuân đạt cao nhất là 7,0 t/ha. Về hiệu quả kinh tế, sử dụng nấm xanh phun

hai lần và ba lần chất kích kháng mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất.









vii
MỤC LỤC
MỤC LỤC vii
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ix
DANH SÁCH HÌNH x
DANH SÁCH BẢNG xi
GIỚI THIỆU 1
CHƢƠNG I 2
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1.1 SƠ LƢỢC VỀ BỆNH ĐẠO ÔN (CHÁY LÁ) 2
1.1.1. Nguồn gốc và phân bố 2
1.1.2. Triệu chứng 2
1.1.3. Tác nhân gây hại 3
1.1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát sinh và phát triển bệnh. 4
1.2 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KÍCH KHÁNG BỆNH TRÊN CÂY TRỒNG CÓ
NGUỒN GỐC TỪ THỰC VẬT 5
1.2.1 Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới 6
1.2.2 Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam 6
1.3 ĐẶC TÍNH CỦA CHẤT KÍCH KHÁNG TRONG THÍ NGHIỆM 7
1.3.1 Đặc điểm 7

1.3.2 Thành phần hóa học 7
1.3.3 Sự tổng hợp hợp chất phenol 7
1.3.4 Sự lignin hóa 8
1.3.5 Sự tổng hợp callose 8
1.3.6 Phản ứng siêu nhạy cảm (Hypersensitive Response, HR) 8
1.4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 9
1.4.1 Lịch sử nghiên cứu nấm Metarhizium ký sinh côn trùng 9
1.4.2 Độc tố, cơ chế tác động của nấm Metarhizium đối với côn trùng 9
1.4.3 Một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học của nấm Metarhizium 11
1.4.4 Một số kết quả nghiên cứu về khả năng ký sinh gây bệnh của nấm Metarhizium
trên côn trùng gây hại cây trồng 12
1.5 SƠ LƢỢC VỀ RẦY NÂU 14
1.5.1 Phân bố: 14
1.5.2. Ký chủ 14
1.5.3 Vòng đời 14
1.5.4 Đặc điểm hình thái 15
1.5.5 Tập quán sinh sống và cánh gây hại 16
1.5.6 Các biện pháp phòng trừ rầy nâu 16
1.6 SỬ DỤNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT 17
CHƢƠNG 2 18
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát liều lƣợng của chất kích kháng (Ageratum conyzoides) đối
với sự nẩy mầm của hạt, chiều dài rễ và số lƣợng rễ của hạt trong điều kiện phòng thí
nghiệm. 18
2.1.1 Phƣơng tiện 18
2.1.2 Phƣơng pháp 18
2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu quả của chất kích kháng (Ageratum conyzoides),
Cruiser Plus

312,5FS, Comcat 150WP, Kola 600FS đối với sự nẩy mầm, chiều cao cây,

chiều dài rễ và số lƣợng rễ trong điều kiện phòng thí nghiệm 19


viii
2.2.1 Phƣơng tiện 19
2.2.2 Phƣơng pháp 20
2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu quả của chất kích kháng (Ageratum conyzoides) và
nấm xanh (Metarhizium anisopliae) đối với bệnh đạo ôn, rầy nâu qua các lần phun ở vụ
Đông Xuân 2012-2013, trong điều kiện ngoài đồng. 20
2.3.1 Phƣơng tiện 20
2.3.2 Phƣơng pháp 21
2.4 Ghi nhận năng suất 23
2.4.1 Năng suất lý thuyết 23
2.4.2 Năng suất thực tế 23
CHƢƠNG 3 24
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24
3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát liều lƣợng của chất kích kháng (Ageratum conyzoides) đối
với sự nẩy mầm, chiều dài rễ và số lƣợng rễ của hạt trong điều kiện phòng thí nghiệm.24
3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu quả của chất kích kháng, Cruise

312,5FS, Comcat
150WP, Kola 600FS đối với sự nẩy mầm, chiều cao cây, chiều dài rễ và số lƣợng rễ
trong điều kiện phòng thí nghiệm 27
3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu quả của chất kích kháng (Ageratum conyzoides) và
nấm xanh (Metarhizium anisopliae) đối với bệnh đạo ôn, rầy nâu qua các lần phun ở vụ
Đông-Xuân 2012-2013 trong điều kiện ngoài đồng 30
3.3.1 Tỷ lệ và chỉ số bệnh đạo ôn vụ Đông-Xuân 2012-2013 32
3.3.2 Diễn biến mật số rầy nâu vụ Đông-Xuân 2012-2013 37
3.3.3 Diễn biến mật số Bọ xít nƣớc vụ Đông-Xuân 2012-2013 38
3.3.4 Diễn biến mật số Bọ xít mù xanh vụ Đông-Xuân 2012-2013 41

3.3.5 Hoạch toán kinh tế 46
CHƢƠNG 4 48
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48
4.1 Kết luận 48
4.2 Đề nghị 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ CHƢƠNG


















ix
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ

ĐBSCL
Đồng bằng sông Cửu Long
BVTV
Bảo vệ thực vật
ĐHCT
Đại Học Cần Thơ
Mat
Metarhizium
CP
Cổ phần
TNHH
Trách nhiệm hữu hạn
NN & SHƢD
Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng
BXN
Bọ xít nƣớc
BXMX Bọ xít mù xan
Bọ xít mù xanh
CKK
Chất kích kháng
CSB
Chỉ số bệnh
ĐC
Đối chứng
MA
Metarhizium anisopliae
TLB
Tỷ lệ bệnh
NT
Nghiệm thức

NSKU
Ngày sau khi ủ
TQND
Tập quán nông dân
NSS
Ngày sau sạ
NSP
Ngày sau phun
RN
Rầy nâu





x

DANH SÁCH HÌNH


Hình Diễn giải Trang
Hình 1.1 Sơ đồ vòng đời rầy nâu 14
Hình 3.1 Vết bệnh đạo ôn……………………………………………………………… 35
Hình 3.2 Ghi nhận chỉ tiêu bệnh đạo ôn 35
Hình 3.3 Pha chất kích kháng 35
Hình 3.4 Phun chất kích kháng……………………………………………………… 35
Hình 3.5 Rầy nâu trên ruộng nông dân 43
Hình 3.6 Rầy nâu nhiễm nấm xanh…………………………………………………… 43
Hình 3.7 Rầy nâu ủ trong đĩa bị nấm ký sinh……………………………………………43
Hình 3.8 Rầy nâu nhiễm nấm 10NSKP…………………………………………………43

Hình 3.9 Thu hoạch lúa tính năng suất 45
Hình 3.10 Đập lúa tính năng suất 45
Hình 3.11 Đo ẩm độ sau khi thu hoạch 45
Hình 3.12 Đếm số hạt trên bông 45


















xi
DANH SÁCH BẢNG

Bảng Diễn giải Trang

Bảng 1.1: Một số sản phẩm làm từ nấm đã đăng ký tại một số quốc giaError! Bookmark
not defined.
Bảng 2.1 Liều lƣợng sử dụng chất kích kháng trong phòng thí nghiệm 18

Bảng 2.2: Liều lƣợng sử dụng thuốc trong phòng thí nghiệm 19
Bảng 2.3 Số lần sử dụng nấm xanh và chất kích kháng trong điều kiện ngoài đồng 21
Bảng 3.1 Hiệu quả của liều lƣợng chất kích kháng đối với tỷ lệ nẩy mầm 24
Bảng 3.2 Hiệu quả của liều lƣợng chất kích kháng đối với chiều dài rễ mầm 25
Bảng 3.3 Hiệu quả liều lƣợng của chất kích kháng ảnh hƣởng đến số lƣợng rễ mầm 25
Bảng 3.4 Hiệu quả của chất kích kháng (Ageratum conyzoides), Cruise

312,5FS, Comcat
150WP, Kola 600FS đối với sự nẩy mầm 26
Bảng 3.5 Hiệu quả của chất kích kháng, Cruise

312,5FS, Comcat 150WP, Kola 600FS đối
với chiều cao cây 27
Bảng 3.6 Hiệu quả của chất kích kháng, Cruise

312,5FS, Comcat 150WP, Kola 600FS đối
với chiều dài rễ 28
Bảng 3.7 Hiệu quả của chất kích kháng (Ageratum conyzoides), Cruise

312,5FS, Comcat
150WP, Kola 600FS đối số lƣợng rễ 29
Bảng 3.8: Tỷ lệ bệnh đạo ôn qua các lần phun kích kháng vụ Đông-Xuân 2012-2013 trong
điều kiện ngoài đồng 31
Bảng 3.9: Chỉ số bệnh đạo ôn qua các lần phun kích kháng vụ Đông-Xuân 2012-2013
trong điều kiện ngoài đồng 31
Bảng 3.10: Diễn biến mật số rầy nâu vụ Đông-Xuân 2012-2013 trong điều kiện ngoài đồng
36
Bảng 3.11 Diễn biến mật số bọ xít nƣớc vụ Đông-Xuân 2012-2013 trong điều kiện ngoài
đồng 36
Bảng 3.12 Diễn biến mật số bọ xít mù xanh vụ Đông-Xuân 2012-2013 trong điều kiện

ngoài đồng 40
Bảng 3.13 Năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của ruộng lúa thí nghiệm tại xã Thới
Xuân, H. Cờ Đỏ, TP. Cần Thơ vụ Đông-Xuân năm 2012-2013 40
Bảng 3.14 Tỷ lệ rầy nâu mọc nấm xanh trở lại ở lần phun thứ hai của vụ Đông Xuân 2012-
2013 trong điều kiện PTN, Bộ môn BVTV, tháng 12/2012 41
Bảng 3.15 Phân tích hiệu quả kinh tế tại ruộng ở xã Thới Xuân, H. Cở Đỏ, TP. Cần Thơ vụ
Đông-Xuân 2012-2013 46

1


GIỚI THIỆU
Lúa là cây lương thực chính của nước ta nói chung, đặc biệt là Đồng Bằng
Sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng, hàng năm cung cấp sản lượng lớn cho cả
nước và xuất khẩu đứng hàng đầu trên thế giới. Để đạt được năng suất cao thì
nông dân phải thâm canh tăng vụ sử dụng rất nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực
vật (BVTV). Bên cạnh những mặt đạt được trước mắt thì ô nhiễm môi trường,
mất cân bằng sinh thái cần được nhắc đến.
Thâm canh tăng vụ là nguyên nhân chính phát sinh ra dịch bệnh lây lan
nhanh và phức tạp, do hệ sinh thái bị con người hủy diệt bằng việc lạm dụng các
loại thuốc bảo vệ thực vật trên đồng ruộng. Các loại nấm, các côn trùng cũng biến
đổi gen dần để thích nghi cao hơn.
Ngoài ra, do người nông dân áp dụng biện pháp canh tác như: sạ dày, bón
thừa đạm, lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật,… Một phần nửa là do nấm bệnh, côn
trùng có rất nhiều dòng sinh lý khác nhau và có sự biến động các dòng này rất
mạnh cũng góp phần làm cho dịch bệnh tăng lên rất nhanh. Bên cạnh đó, việc sử
dụng thuốc bảo vệ thực vật để phòng ngừa bệnh, côn trùng chưa đúng lúc đã góp
phần làm tăng sự biến động các dòng dịch hại và gây ảnh hưởng xấu đến môi
trường.
Việc sử dụng giống kháng bệnh cũng gặp nhiều khó khăn, do sự thay đổi

nhanh các dòng sinh lý nấm, côn trùng.
Ngày nay, với phương hướng phát triển nông nghiệp bền vững mang tính
chất sinh học,… Ít ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe con người được các nhà
khoa học quan tâm rất nhiều nhằm tạo ra các sản phẩm sạch, an toàn cho người
tiêu dùng đặc biệt là thân thiện với môi trường.
Ở ĐBSCL nói chung, đặc biệt là ở trường Đại Học Cần Thơ (ĐHCT) đã
nghiên cứu tìm ra được nấm xanh Metarhizium anisopliae phòng trừ rầy nâu,
chất kích kháng được ly trích từ cây cỏ cứt heo xử lý bệnh cháy lá… Mục tiêu
của đề tài: ỨNG DỤNG CHẤT KÍCH KHÁNG SINH HỌC TRÍCH TỪ CÂY
CỎ CỨT HEO Ageratum conyzoides L. VÀ NẤM XANH Metarhizium
anisopliae Sorokin TRONG QUẢN LÝ MỘT SỐ DỊCH HẠI TRÊN LÚA
TẠI HUYỆN CỜ ĐỎ, TP. CẦN THƠ so với biện pháp canh tác truyền thống
của người nông dân nhằm:
Ứng dụng chất kích kháng sinh học từ cây Ageratum conyzoides L. trong
quản lý bệnh đạo ôn và nấm xanh Metarhizium anisopliae Sorokin trong quản lý
rầy nâu.
Hoạch toán kinh tế ruộng xử lý chất kích kháng sinh học Ageratum
connyzoides L và nấm Metarhizium anisopliae Sorokin so với biện pháp canh tác
truyền thống của nông dân.




2



CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 SƠ LƯỢC VỀ BỆNH ĐẠO ÔN (CHÁY LÁ)
1.1.1. Nguồn gốc và phân bố
Bệnh đạo ôn là một trong những bệnh phổ biến và gây hại có ý nghĩa kinh
tế ở các nước trồng lúa trên thế giới, là một bệnh hại lúa có lịch sử lâu đời và
phân bố rộng (Ou, 1983). Bệnh phát triển đầu tiên ở Ý vào năm 1560, sau đó các
nước khác cũng đã ghi nhận sự xuất hiện của bệnh như Trung Quốc (1637), Nhật
Bản (1704), Ấn Độ (1913), …(Ou, 1985).
Ở Việt Nam, bệnh xuất hiện và gây hại ở Bắc Bộ và Nam Trung Bộ từ năm
1921. Ở miền Nam, diện tích nhiễm bệnh năm 1992 là 165.000 ha (Lê Lương Tề
và Vũ Triệu Mân, 1998).
1.1.2. Triệu chứng
Nấm bệnh có thể tấn công ở lá, đốt thân, cổ gié, nhánh gié và hạt. Đặc
điểm của vết bệnh thể hiện có thể tùy theo tuổi cây, điều kiện thời tiết và tính
nhiễm của giống. Trên giống nhiễm, vết bệnh ban đầu chỉ là đốm úng nước, nhỏ
màu xám xanh. Vết bệnh sau đó lan dần ra có hình mắt én, hai đầu hơi nhọn, tâm
xám trắng. Viền nâu hay đỏ, dài 1-1,5cm, rộng 0,3-0,5cm. Khi điều kiện thời tiết
ẩm và giống nhiễm cao thì vết bệnh có màu xám xanh đài và bào tử nấm phát
triển trên đó, viền nâu hẹp hơi mờ có quầng màu vàng quanh vết bệnh. Trên giống
kháng bệnh mạnh, đốm bệnh là những chấm nhỏ li ti bằng đầu kim 1-2mm. Ở
giống kháng vừa, vết bệnh có hình tròn hay trứng tâm trắng viền nâu dài 2-3mm
(Ou, 1985, Võ Thanh Hoàng, 1993).
Vết bệnh trên mạ: Lúc đầu hình bầu dục sau đó phát triển thành hình thoi
hoặc kéo dài giống hình thoi, màu nâu hồng hoặc nâu vàng. Khi bênh nặng, từng
mảng vết bệnh kế tiếp nhau liên kết lại làm cho cây mạ có thể héo khô hoặc chết
(Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1998).
Vết bệnh trên lá lúa: Lúc đầu là những chấm nhỏ màu xanh lục hoặc vết
dầu, sau chuyển màu xám nhạt, có khi quầng màu vàng nhạt, phần giữa vết bệnh
có màu nâu xám. Trên các giống chống chịu, vết bệnh là các vết rất nhỏ hình
dạng không đặc trưng. Ở các giống có phản ứng trung gian, vết bệnh hình tròn
hoặc hình bầu dục nhỏ, xung quanh vết bệnh có viền màu nâu (Lê Lương Tề và

Vũ Triệu Mân, 1998).
Vết bệnh trên cổ bông: Xuất hiện sớm thì bông lúa bị lép, bạc, nếu xuất
hiện muộn khi hạt đã vào chắc thì gây hiện tượng gẫy cổ bông (Lê Lương Tề và
Vũ Triệu Mân, 1998).
3

Vết bệnh ở hạt: Không định hình, có màu nâu xám hoặc nâu đen. Nấm ký
sinh ở võ trấu và có thể ở bệnh trong hạt. Hạt giống bị nhiễm bệnh là nguồn bệnh
lan truyền từ vụ này sang vụ khác (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1998).
Vết bệnh trên đốt thân, cổ gié, nhánh gié có màu nâu sậm đến đen. Khi ẩm
độ cao trên vết bệnh xuất hiện khuẩn ty nấm màu xánh xanh, trời khô vết bệnh bị
nhăn lại, bệnh làm gãy đốt thân, gãy cổ gié, lép hạt hay giảm trọng lượng hạt (Võ
Thanh Hoàng, 1993).
1.1.3. Tác nhân gây hại
Bệnh cháy lá do nấm Pyricularia (Cooke) Sace thuộc lớp nấm Bắt Toàn,
bộ Monihaceae (Phạm Văn Kim, 2000). Giai đoạn sinh sản hữu tính có tên là
Magnaporthe grisea (Hebert) thuộc lớp nấm nang.
1.1.3.1. Đặc điểm hình thái và tế bào học của nấm Pyricularia grisea
Bào tử nấm cháy lá có kích thước rất nhỏ, không nhìn thấy được bằng mắt
thường, bào tử hiện diện nhiều trong không khí, theo gió bay đi khắp nơi làm lây
lan bệnh (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993).
Theo Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993), trên môi trường
nuôi cấy ban đầu, nấm tạo một lớp khuẩn ty rất mịn màu trắng, sau đó do nấm tiết
độc tố tạo một lớp đen bên dưới những sợi khuẩn ty trắng. Đính bào tử thường
mọc thành chùm ở khí khổng, có 2-4 vách ngăn ngang, phần chân hơi phình to và
nhỏ dần về phía ngọn, đường kính 1,5-5µm, có màu xanh hơi vàng hay xám nâu,
nhạt màu dần về phía ngọn, mang một hay nhiều bào tử (1-20 bào tử).
Đính bào tử hình quả lê, thường có 2 vách ngăn (hoặc 1-3 vách ngăn),
không màu hay có màu xanh nhạt, kích thước 19-23µm x 7-9 µm, có màng phụ
bộ 1,6 µm-2,4 µm ở tế bào gốc, để gắn vào các mấu trên đài với kích thước trung

bình 2 µm. Kích thước đính bào tử thay đổi theo chủng nấm và điều kiện môi
trường, biến động trung bình từ 19,2-27,3 µm x 8,1-0,3 µm. Trong mỗi tế bào của
khuẩn ty hay bào tử có thể có một hay nhiều nhân, đa số là đơn nhân và chứa 2-6
nhiễm sắc thể. Bào tử nẩy mầm ở đầu hay gốc (ít gặp ở giữa) tạo thành ống mầm
và thành lập đĩa bám ở cuối ống mầm (Ou, 1985, Võ Thanh Hoàng, 1993). Khi
bào tử trưởng thành, trên đầu hình thành chất bám dính giúp bào tử dính trên bề
mặt lá (Bonman, 1992).
Trong giai đoạn sinh sản hữu tính, bào tử sinh ra dưới dạng bào tử nang,
quả nang bầu (đơn hay thành cụm) mọc chìm trong mô cây, ngọn nhô ra khởi mặt
mô, có màu nâu sậm đến đen, đường kính phần chân của quả nang khoảng 30-
600µm (trung bình 180µm), có gai đệm dài bên trong. Nang hình trụ, vách dày
(8,5-70µm). Bào tử nang trong suốt, hình liềm, 3 vách ngăn, kích thước 5-21µm
(Võ Thanh Hoàng, 1993).
1.1.3.2. Đặc điểm sinh lý và cách gây hại của nấm Pyricularia grisea
4

Nấm Pyricularia grisea lưu tồn trong gốc rạ, rơm lúa và trên nhiều loại
cây trồng. Ngoài cây lúa, nấm còn ký sinh trên một số cỏ dại như cỏ đuôi phụng,
lồng vực nước, túc hình,… Khi không có lúa, nấm sống trên các loài cỏ, đến vụ
sau gặp điều kiện thuận lợi lây lan sang lúa và gây hại (Phạm Văn Kim và Lê Thị
Sen, 1993). Nguồn bệnh cháy lá còn tồn tại dạng sợi nấm và bào tử trong rơm rạ
và hạt bệnh (Vũ Triệu Mân et al., 1998).
Nấm bắt đầu sinh bào tử vào 6 ngày sau lây bệnh. Một vết bệnh điển hình
có thể sinh 2000-6000 bào tử/ngày, trong thời gian 14 ngày, cao điểm ở ngày thứ
3-8 sau khi lộ vết bệnh ở lá (Võ Thanh Hoàng, 1993, Phạm Văn Kim và Lê Thị
Sen, 1993). Nấm xâm nhập vào tế bào ký chủ thông qua sự tá động cơ học hay
hóa học. Bào tử nấm sau khi nẩy mầm cho ra sợi nấm và hình thành đĩa áp. Bên
dưới đãi áp có một vòi nhỏ, hẹp và với áp lực rất cao có thể chọc thủng lớp cutin
hay lớp mô bần và xâm nhập vào tế bào bên trong biểu bì. Đồng thời nấm cũng
tiết ra enzyme và độc tố để phân hủy màng nguyên sinh chất của tế bào ký chủ

(Phạm Văn Kim, 2001).
Nấm gây bệnh cháy lá lúa có khả năng gây biến dị cao, tạo ra nhiều chủng,
nhóm nòi sinh học, có ít nhất 256 nòi đã được ghi nhận các vùng trồng lúa trên
thế giới. Ở các tỉnh ĐBSCL có các nhóm nòi IA, ID và IG có khả năng gây hại
cao (Vũ Triệu Mân, 1998).
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và phát triển bệnh.
Nhiệt độ: Thời gian cần thiết để bào tử xâm nhập vào tế bào ký chủ thay
đổi tùy theo nhiệt độ: Ở 32
o
C là 10 giờ, ở 28
o
C là 8 giờ, ở 24
o
C là 6 giờ. Nhiệt độ
thích hợp cho sự phát triển của nấm Pyricularia grisea trong cây lúa là 24-28
o
C
và có thể 16-24 giờ ướt liên tục (Ou, 1985, Võ Thanh Hoàng, 1993).
Khuẩn ty phát triển và sinh bào tử tốt nhất ở 28
o
C. Ở nhiệt độ này bào tử
sinh nhanh và giảm dần sau 9 ngày, nếu nhiệt độ từ 16-24
o
C bào tử sinh ra chậm
nhưng có chiều hướng gia tăng sau 15 ngày. Bào tử nấm nẩy mầm tốt nhất ở 24-
28
o
C (Ou, 1985; Võ Thanh Hoàng, 1993; Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998).
Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian ủ bệnh: Ở nhiệt độ 9-10
o

C thời gian ủ
bệnh 13-18 ngày, 17-18
o
C là 7-9 ngày, ở nhiệt độ 24-25
o
C là 5-6 ngày và nhiệt độ
ở 26-28
o
C là 3-4 ngày. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển bệnh đồng thời cũng
thích hợp cho khuẩn ty phát triển, sinh sản bào tử và nẩy mầm của bào tử (Ou,
1985; Võ Thanh Hoàng, 1993).
Ẩm độ: Trên bề mặt vết bệnh, bào tử chỉ được tạo ra khi ẩm độ không khí
từ 93% trở lên, ẩm độ càng cao tốc độ sinh sản bào tử càng nhanh (Võ Thanh
Hoàng, 1993), số lượng bào tử sinh tăng lên cùng với sự gia tăng ẩm độ tương đối
(Ou, 1985), ẩm độ thấp hơn 89% không có sự sinh bào tử (Bonmam, 1992). Bào
tử muốn phóng thích được phải có nước hay sương, thời gian sương mù kéo dài
hay có nhiều nước trên bề mặt lá giúp lượng bào tử phóng thích càng cao. Khi
được xử lý nước, hầu hết bào tử được phóng thích trong vòng 2 phút, nhất là
trong 30 giây đầu tiên (Võ Thanh Hoàng, 1993).
Ánh sáng: Điều kiện sáng và tối cũng có ảnh hưởng đến sự xâm nhiễm
của nấm bệnh, hầu hết sự xâm nhiễm diễn ra trong điều kiện tối. Thời gian ủ bệnh
5

và mức độ xâm nhiễm cũng tùy thuộc vào điều kiện sáng và tối trước và sau khi
chủng bệnh, mức độ nhiễm bệnh càng cao và thời gian ủ bệnh càng ngắn (Ou,
1985; Võ Thanh Hoàng, 1993).
Điều kiện khô hạn: Điều kiện khô hạn làm cây lúa thiếu nước, quá trình
trao đổi chất kém, khả năng hấp thu dinh dưỡng yếu, cây lúa không chống chọi
được bệnh. Ở những vùng cao nguyên, điều kiện khô hạn thiếu nước kết hợp với
ban đêm có sương nhiều, biên độ lớn sẽ làm cho bệnh này càng dễ phát sinh

mạnh.
Mật độ gieo sạ: Mật độ gieo sạ cũng có liên quan đến khả năng phát triển
của bệnh cháy lá. Gieo sạ càng dày, tản lá lúa càng nhiều, khả năng che khuất
càng lớn, ẩm độ dưới tán lá càng cao, điều kiện vi khí hậu càng thuận lợi cho nấm
cháy lá phát triển.
Phân bón
Phân đạm: Bón thừa đạm thì bệnh sẽ nặng, phun lân lên lá sẽ giúp bệnh
phát triển nhanh. Bón thừa đạm làm cho tế bào biểu bì làm tăng khả năng thẩm
thấu nước do tập trung nhiều amonium, và tế bào cây sẽ ít hemicellulose, lignin
trong tế bào và biểu bì sẽ có ít tế bào được silic hóa do đó tính nhiễm bệnh sẽ gia
tăng. Theo Ou (1983), thì nghiên cứu của Kawamura và Ono cho biết rằng các
giọt sương trên lá của cây được bón nhiều đạm kích thích sự nẩy mầm và hình
thành đĩa bám của bào tử.
Giống lúa: Trồng các giống lúa nhiễm bệnh, khi gặp điều kiện thời tiết
thuận lợi cho mầm bệnh, áp lực nguồn bệnh trong khu vực cao thì cây lúa dễ bị
cháy rụi nhanh rồi chết. Ngược lại, nếu trồng giống lúa kháng bệnh kết hợp với
việc áp dụng IPM thì cây lúa sẽ đứng vững và tiếp tục cho năng suất. Khả năng
kháng lại bệnh của giống lúa chỉ có thể tồn tại trong một thời gian nhất định do
nấm gây bệnh cháy lá thường xuyên thay đổi “tính chất gây bệnh” để phù hợp với
“con bệnh”. Tại Sóc Trăng có 4 nòi, Tiền Giang 3 nòi, Vĩnh Long có 2 nòi
(Teraoka và Phạm Văn Kim, 2002).
1.2 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KÍCH KHÁNG BỆNH TRÊN CÂY
TRỒNG CÓ NGUỒN GỐC TỪ THỰC VẬT
Ngày nay việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ dịch hại không hợp lý
sẽ làm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và cũng như hệ sinh thái nông
nghiệp. Hiện tại có nhiều biện pháp phòng trừ mới nhằm thay thế biện pháp
phòng trừ trước đây đã và đang được tập trung nghiên cứu. Bên cạnh, những tác
nhân phòng trừ sinh học, việc sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc thực vật để
phòng trừ bệnh trên cây trồng là một định hướng có triển vọng (Singh và
Prithiviraj, 1997).

1.2.1 Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới
Theo Doubrave et al., (1998, được trích dẫn bởi Nguyễn Chí Cương,
2002), dịch trích từ cây rau diếp (Spinach) và cây đại hoàng (Rhubarh) có khả
năng chống lại nấm Colletotrichum lagenarium gây bệnh thán thư trên dưa leo.
6

Một số kết quả nghiên cứu cho thấy dịch trích thô từ Eukalytus citriodora
và Ageratum conyzoides cho hiệu quả cao hơn trong sự ức chế sự phát triển của
sợi nấm Didymella bryoniae so với Achilliea millefolium, Cymbopogon citratus,
trong đó khả năng ức chế nẩy mầm của bào tử nấm của Ageratum conyzoides và
Achilliea millefolium mang lại hiệu quả giảm bệnh 90-100% trong việc ngăn chặn
sự phát triển sợi nấm và khả năng nẩy mầm của bào tử nấm Didymella bryoniae
(Fion et al., 2003).
Xử lý kích kháng với dịch trích thực vật giúp cây lúa mạch giảm hơn 90%
bệnh mốc sương và cây có khả năng chống lại bệnh phấn trắng do Erysiphe
gramminis f.sp hordei (Hammersehmidt và Kúc, 1995).
Theo Yamalakannam et al. (2001, được trích dẫn bởi Phan Thị Hồng
Thúy, 2009), phun lên lá lúa bằng dịch trích lá Prosopis juliflora (cây me) có hiệu
quả giảm được bệnh cháy lá lúa (Pyricularia grisea) trong điều kiện nhà lưới và
ngoài đồng, đồng thời giúp tăng năng suất lúa. Khi tiến hành phân tích sinh hóa
trong những cây được phun với dịch trích lá Prosopis juliflora trước khi chủng
bệnh cho thấy sự tăng hoạt tính của peroxidase, polyphenol oxidase (PO) và
phenylalanine ammonia-lyase (PAL) tách riêng với việc tăng hàm lượng phenolic
và đây là kích kháng lưu dẫn chống lại bệnh cháy lá lúa.
1.2.2 Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
Bên cạnh những tác nhân kích kháng bằng vi sinh vật, hóa chất còn nhiều
nghiên cứu hướng tới việc sử dụng dịch trích của một số thực vật làm tác nhân
kích kháng. Nguyễn Chí Cương và Trần Vũ Phến (2002) đã chứng minh khả năng
kích kháng đối với bệnh cháy lá lúa của một số loài dịch trích thực vật như cỏ cứt
heo, ô rô, cỏ hôi, sống đời.

Qua kết quả nghiên cứu của Nguyễn Chí Cương (2002) cho thấy có
khoảng 28 trong tổng số 31 loại dịch trích thực vật thử nghiệm có khả năng kích
thích tính kháng ở cây lúa đối với nấm Pyricularia grisea gây bệnh cháy lá lúa.
Tính kích kháng thể hiện ở thời điểm 7 ngày sau khi lây nhiễm nhân tạo (khoảng
22 ngày sau khi kích kháng bằng ngâm hạt). Tuy nhiên, dựa vào diện tích lá bị
nhiễm bệnh và phần trăm hiệu quả giảm bệnh cho thấy sống đời và cỏ hôi có tỷ lệ
diện tích lá nhiễm thấp nhất tương ứng 0,23% và 0,20% so với đối chứng 1,65%
và có hiệu quả giảm bệnh cao nhất là 86,0% và 87,7% theo thứ tự. Bên cạnh đó,
dịch trích từ cỏ cứt heo cũng cho phần trăm hiệu quả giảm bệnh 1,7 lần so với đối
chứng.
Theo Nguyễn Chí Cương (2002), xử lý hạt với dịch trích cỏ hôi, sống đời
và cỏ cứt heo ở nồng độ 2% giúp cây lúa chống bệnh cháy lá, cho hiệu quả giảm
bệnh lần lượt là 87,67%, 86,01%, 80,36% vào thời điểm 7 ngày sau khi chủng
nấm tấn công và kéo dài đến 14 ngày sau khi phun nấm tấn công, hiệu quả giảm
bệnh lần lượt là 82,43%, 86,04% và 72,79%. Theo Phan Thị Hồng Thúy và Trần
Thị Thu Thủy (2008), ba loại cỏ: Cỏ hôi (Eupatorium odoratum), sống đời
7

(Kalanchoe pinnata), cỏ cứt heo (Ageratum conyzoides) có khả năng giúp giảm
diện tích lá nhiễm bệnh cháy lá từ 35%-45%.
Ngâm hạt bằng dịch trích cỏ cứt heo 4% có khả năng hạn chế sự phát triển
của vết bệnh và cho hiệu quả giảm chiều cao tương đối vết bệnh từ 19,1-37,8% so
với không kích kháng và kéo dài đến 15 ngày sau khi chủng bệnh đốm vằn trên
lúa do nấm Rhizoctonia solani Kuhn (Nguyễn Ngọc Thiều, 2008).
Theo Nguyễn Chơn Tình (2009) thì cả hai phương pháp xử lý áo hạt và
phun qua lá đều cho hiệu quả kích kháng cao và bền trên giống Jasmine 85 và
giống OM4498 đối với dịch trích cỏ cứt heo, cỏ hôi, sống đời ở nồng độ 4%.
1.3 ĐẶC TÍNH CỦA CHẤT KÍCH KHÁNG TRONG THÍ NGHIỆM
Chất kích kháng từ cây Ageratum conyzoides còn gọi là cỏ cứt heo, thuộc
họ Cúc (Asteraceae).

1.3.1 Đặc điểm
Cây thân thảo, hằng niên, mọc hoang dại, chiều cao từ 20-50cm, thân lá
đều có lông. Lá mọc đối, hình trứng, mép răng cưa tròn dài 2-10cm, rộng 0,5-
5cm. Hoa nhỏ màu tím xanh hay trắng, mỗi hoa đều có cuống riêng lẻ và kết lại
thành chùm. Cây và hoa vò ra có mùi hôi (Võ Văn Chi, 2000; Phạm Hoàng Hô,
2000).
1.3.2 Thành phần hóa học
Trong cây có chứa tinh dầu, trong đó lá và hoa có chứa 0,02% tinh dầu,
với mùi nồng khó chịu, tinh dầu này chứa 5% phenol. Thành phần chủ yếu của
tinh dầu là cadinen, caryphyllen, geratocromen và dometoxy – geratocromen và
một số thành phần khác (Võ Văn Chi, 2000).
1.3.3 Sự tổng hợp hợp chất phenol
Hợp chất phenol được tích lũy nhanh sau khi cây trồng bị nấm bệnh xâm
nhiễm và được tạo thành thông qua sự biến đổi của nhóm phenylpropanoid. Các
chất phenol có vai trò trong phản ứng tự vệ ở cây trồng bởi vì chúng gây độc cho
mầm bệnh và hầu hết các phytoalexin có nguồn gốc từ các phenol (Nicholson và
Hammerschmidt, 1992). Bên cạnh đó, các hợp chất phenol cũng tham gia vào sự
thay đổi của vách tế bào làm cho chúng trở nên kháng hơn đối với các enzyme
phân hủy vách tế bào do mầm bệnh tiết ra (Nicholson và Hammerschmidt, 1992).
Sự tích tụ hợp chất phenol có liên quan đến sự phát sáng tế bào, vì sự phát sáng tế
bào có liên quan đến thuộc tính của phenol (Fincher, 1976). Phenol tích tụ trong
papilla và hiện diện trong vách dày ở bó gỗ của bao mầm và những vách tế bào
song song với tế bào biểu bì (Aist et al., 1986). Các hợp chất của phenolic như
chlorogenic, caffeic acid ferulic acid có khả năng tập trung hợp chất phenol (làm
đổi màu vùng mô bị nhiễm bệnh) thì có khả năng kháng bệnh cháy lá (Võ Thanh
Hoàng, 1993). Ngoài ra, hợp chất phenol có vai trò quan trọng trong phản ứng tự
8

vệ của cây lúa chống lại nấm Bipolaris oryzae và Pyricularia (Oku, 1965;
Chattopadhyay và Bera, 1980; Huỳnh Minh Châu, 2003).

1.3.4 Sự lignin hóa
Lignin là thành phần quan trọng trong cấu trúc tế bào, có vai trò như một
rào cản chống lại sự tấn công của mầm bệnh (Moerschbacher và Mendgen, 2000;
Nguyễn Thị Khánh Vân, 2008 trích dẫn)
Sự lignin hóa góp phần vào tính kháng bệnh bằng nhiều cách khác nhau
như tham gia vào sự hình thành cấu trúc papillae (Heath, 1998; Trần Thị Thu
Thủy, 2002), lignin hóa những thành phần nội bào của mầm bệnh, làm thay đổi
cấu trúc của mầm bệnh (Mauch-Mani và Slusarenko, 1996; Nguyễn Thị Khánh
Vân, 2008 trích dẫn). Sự gắn chặt của lignin vào vách tế bào ký chủ tạo nên tính
kháng mạnh hơn (Singh, 1984). Vách tế bào được lignin hóa, sẽ giúp ngăn chặn
sự xâm nhập của đĩa áp tốt hơn, ngăn cản dưỡng chất tự do đi vào làm mầm bệnh
“chết đói” (Phạm Văn Kim, 2002).
1.3.5 Sự tổng hợp callose
Callose (β-1,3 glucan) hình thành trong quá trình phát triển và khi cây bị
stress cơ học. Callose được hình thành như hàng rào chống lại sự xâm nhiễm và
phát triển của tác nhân gây bệnh trong mô ký chủ. Callose được tìm thấy trong
papilae bên dưới các đĩa áp, là thành phần của vách tế bào kéo dài ra có liên quan
đến cơ chế tự vệ. Theo Agrios (1997) papillae lắng tụ ở mặt trong của vách tế bào
phản ứng lại với sự xâm nhiễm của nấm. Callose là thành chính trong papillae có
tác động chống lại sự tấn công của mầm bệnh trong mối quan hệ giữa các mầm
bệnh trên cây trồng. Trên cây lúa, sự tích tụ callose ở vách tế bào trong sự tương
tác bất tương hợp cao hơn trong sự tương tác tương hợp trong mối tương tác với
nấm B. oryzae (Trần Thị Thu Thủy, 2002). Trong tương tác giữa nấm P. oryzae
và cây lúa, sự tích tụ callose trong những tế bào quanh đĩa áp nhằm ngăn chặn sự
hấp thụ dinh dưỡng và ức chế sự phát triển của nấm (Trần Thị Thu Thủy, 2002).
Callose có khả năng ngăn chặn sự phát triển của nấm Phytophthora parasitica
trên cây Arabidopsis thalian (Parker et al., 1993). Trên cây họ bầu bí, callose có
liên quan đến sự kích kháng trên cây dưa leo sau khi chủng nấm Colletotrichum
lagennarium lên lá mầm hoặc lên phần chóp lá thật thứ nhất, điều đó có thể bảo
vệ lá thật thứ nhất chống lại sự tấn công của nấm (Schmele và Kauss, 1990).

1.3.6 Phản ứng siêu nhạy cảm (Hypersensitive Response, HR)
Phản ứng siêu nhạy cảm là sự tự chết của từng đám tế bào khi bị mầm
bệnh tấn công, nhằm cô lập mầm bệnh và mầm bệnh chết theo (Phạm Văn Kim,
2000), đây cũng là một trong những phản ứng tự vệ quan trọng của cây trồng
chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh (Goodman và Novacky, 1994).
Phản ứng siêu nhạy cảm thường đi kèm với một số phản ứng tự vệ trong
đó có phản ứng oxy hóa khử và sự chết nhanh chống của tế bào xảy ra ngay sau
khi mầm bệnh tiếp xúc với ký chủ. Do đó, HR được xếp vào nhóm phản ứng tự
vệ sinh hóa (Agrios, 1977). Đây là phản ứng xảy ra rất nhanh để tạo ra những chất
trung gian ROI (Reaction Oxigen Intermediates) sau khi nhận biết có sự xâm
9

nhiễm của mầm bệnh, đặc biệt là dạng H
2
O
2,
OH
-
, O
2
-
(Trần Thị Thu Thủy,
2002b).
1.4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4.1 Lịch sử nghiên cứu nấm Metarhizium ký sinh côn trùng
Từ năm 2700 trước công nguyên, nhà triết học Hy Lạp Aristote đã tìm hiểu
về hiện tượng ong bị chết hàng loạt. 200 năm sau, các nhà khoa học đã chứng
minh được côn trùng và một số động vật không xương sống khác bị chết là do bị
nhiễm một số loại vi nấm. Năm 1709, Balisneri là người đầu tiên mô tả về nấm
gây bệnh côn trùng, mở ra hướng nghiên cứu về bệnh lý côn trùng. Đến thế kỷ 18,

các nhà khoa học đã chứng minh nấm gây bệnh côn trùng là loại vi sinh vật có
khả năng lan truyền bệnh từ vật chủ này sang vật chủ khác (Phạm Thị Thùy,
2004; Trần Văn Mão, 2004; Luangsa-ard et al., 2006). Metschnikoff (1845-1916)
đã phát hiện và phân lập được Entomophthora anisopliae trên sâu non bộ cánh
cứng hại lúa mì (Anisopliae austrinia), qua 6 lần đổi tên đến năm 1883, Sorokin
đặt tên là Metarhizium anisopliae.
Sau đó, vài loài được mô tả mới bởi Petch 1931, 1935, qua nhiều năm
kiểm tra đến năm 1976, Tulloch đề nghị tên gọi nấm M. anisopliae với hai dạng
dưới loài là M. anisopliae var. Anisopliae và M. anisopliae var. Major qua phân
lập và từ một số mẫu côn trùng thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) và cánh bằng
(Isoptera) (Tigano et al., 1995). Đến nay, trên thế giới đã mô tả được hơn 700 loài
nấm gây bệnh côn trùng hầu hết thuộc lớp nấm bất toàn Deuteromycetes và
Entomophthorales trong tổng số 100000 loài nấm được biết (Phạm Thị Thùy,
2004; Callaghan et al., 1969; Luangsa-ard et al., 2006).
1.4.2 Độc tố, cơ chế tác động của nấm Metarhizium đối với côn trùng
1.4.2.1 Triệu chứng côn trùng bị bệnh do nấm Metarhizium
Khi bị nấm tấn công, côn trùng sẽ ngừng vận động 2 – 3 ngày, màu sắc của
thân thay đổi, ngay tại vị trí nấm phát triển, bên trong thân của sâu non xuất hiện
những vệt đen, không có hình thù nhất định. Cơ thể có màu hồng, vàng nhạt và
trắng, thân hơi cứng, màu sắc thay đổi phụ thuộc vào màu sắc của bào tử nấm gây
bệnh. Kích thước cơ thể bị ngắn lại hoặc bị khô do hệ thống tiêu hóa bị tổn
thương hoặc do thiếu thức ăn và chết. Hiện tượng này gắn liền với hiện tượng tiêu
hủy mô, là đặc trưng của bệnh do nấm và trải qua 2 giai đoạn:
Hiện tượng chấn thương: các mô bị tổn thương do nấm gây ra, các lympho
máu đọng lại và tái sinh được tạo thành bên trên bề mặt, một phần thân côn trùng
bị tổn thương.
Hiện tượng nhiễm trùng máu: do lympho chứa đầy sợi nấm, ở giai đoạn
này xảy ra hiện tượng thực bào do các tế bào bao vây nuốt một phần tiểu thể nhất
định tạo thành những hợp bào và các tế bào khổng lồ làm cho côn trùng chết
(Nguyễn Thị Lộc, 2009; Phạm Thị Thùy, 2004).

1.4.2.2 Độc tố diệt côn trùng của nấm Metarhizium
Tumura (1964), Cuyama (1965-1966) đã phát hiện trong huyết tương của
côn trùng bị nhiễm nấm Metarhizium và trong dịch nuôi cấy nấm này có sự hiện
10

diện của độc tố. Độc tố diệt côn trùng của nấm Metarhizium gồm một số ngoại
độc tố có tên là destruxin A và destruxin B, là một phức hợp có nhiều đồng phân,
là sản phẩm thứ cấp depxipeptide. Destruxin A có công thức nguyên tử là
C
29
H
47
O
7
N
5
có điểm sôi là 188
0
C. Destruxin B có công thức nguyên tử là
C
30
H
50
O
7
N
5
, có điểm sôi là 234
0
C. Cấu trúc cơ bản gồm 5 aminoacid và một

hytroxy acid. Destuxin gây chán ăn, gây ngộ độc cho côn trùng sau khi hấp thụ
vào da (Amiri et al., 1999). Một số destruxin làm tê liệt côn trùng và một số
destruxin khác gây ức chế miễn dịch (Cerenius et al., 1990). Từ những năm 1961-
1962, Kodaira và cộng sự đã tách được một số destruxin A và destruxin từ dịch
nuôi cấy Metarhizium. Trong khoảng thời gian từ năm 1965-1970, Tamura và
cộng sự đã tách được những độc tố trên từ môi trường Czapek – Dox có chứa
0,5% pepton và từ 1 lít dịch nuôi cấy có thể nhận được từ 13 – 15 mg độc tố
destruxin A và B. Đến năm 1971, đã tổng hợp nhân tạo được destruxin B (Phạm
Thị Thùy, 2004).
Các loại destruxin có rất nhiều hoạt tính sinh học và các hoạt tính này đã
được mô tả chi tiết bởi Roberts (1981); Strasser et al. (2000); Vey et al. (2001);
Pedras et al. (2002). Các hoạt tính quan trọng nhất của các loại destruxin:
(1) Tác động lên côn trùng và có liên quan tới tính độc;
(2) Tác động lên các tế bào khác nhau cũng như các dòng tế bào khác nhau;
(3) Tác động lên động vật có xương sống ;
(4) Tương tác với thực vật.
1.4.2.3 Cơ chế tác động của nấm Metarhizium lên côn trùng
Bào tử nấm Metarhizium xâm nhập vào lớp kitin của côn trùng được là do
sự phối hợp của các enzyme phân hủy kitin và áp lực cơ học. Đầu tiên, các
enzyme làm mềm lớp sáp trên vỏ kitin và tạo ra các lỗ thủng chung quanh vòi
xâm nhiễm giúp cho ống mầm xâm nhập sâu vào bên trong khoang ruột và tế bào
máu của ký chủ. Nhóm phân hủy kitin gồm có subtilisin-like protease, esterase,
lipase trysin, aminopeptidase và chitinase. Enzyme phân hủy protein là một loại
endoprotease Pr1 (vì các protein bao bọc các sợi kitin phải được phân hủy trước
khi men chitinase hoạt động). Pr1 chủ yếu được tổng hợp trong quá trình hình
thành đĩa bám trên bề mặt rắn hay trên lớp kitin của côn trùng. Ngoài Pr1 còn có
một số endoprotease khác như Pr1b, pr2, Pr3, Pr4 và metalloprotease hổ trợ cho
Pr1 hoạt động và vai trò của Pr1 là nhân tố chính làm tăng khả năng xâm nhiễm
của nấm, kết hợp với cyclodepsipeptide (destruxin) giết chết côn trùng một cách
nhanh chóng (Joshi et al., 1997; Leal et al., 1997; Wang et al., 2002).

1.4.2.4 Sự phát triển của nấm Metarhizium trong cơ thể côn trùng
Giai đoạn phát triển của nấm từ khi xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng cho
đến khi côn trùng chết là giai đoạn sống ký sinh của nấm. Ở giai đoạn này, nấm
thường tạo rất nhiều sợi nấm ngắn, phân tán khắp cơ thể theo dịch máu. Trước khi
nấm sinh sản phát triển trong máu, phải vượt qua phản ứng phòng vệ của côn
trùng và sự tạo độc tố của nấm có thể làm suy yếu phản ứng tự vệ của côn trùng.
11

Côn trùng có thể phản ứng với sự xâm nhiễm của nấm bằng cách sử dụng dịch thể
như phenoloxidase, lectins, peptide và protein, hoặc sử dụng cơ chế của vách tế
bào như sự thực bào hoặc kết nang (Nguyễn Thị Lộc, 2009; Boucias & Pendland,
1998).
Côn trùng chết có thể là kết quả của sự phối hợp các hoạt động như làm
giảm dinh dưỡng, làm tắc nghẽn cơ thể hoặc xâm lấn của các cơ quan và tác động
của độc tố với côn trùng. Đối với nấm Metarhizium tạo độc tố destruxin làm tê
liệt côn trùng (Dumas et al., 1996b) hoặc gây ức chế miễn dịch (Cerenius et al.,
1990). Sau khi côn trùng chết, nấm thường phát triển ngoại ký sinh trong ký chủ.
Gặp điều kiện thích hợp tạo thành từng lớp bào tử ở bề mặt cơ thể vật chủ và bị
phóng thích đi. Bào tử phát tán thụ động nhờ gió, mưa và những yếu tố khác.
1.4.3 Một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học của nấm Metarhizium
* Môi trường dinh dưỡng và phương pháp nuôi cấy nấm côn trùng
Môi trường nuôi cấy là yếu tố quan trọng cho nấm côn trùng sinh trưởng
và phát triển. Nếu môi trường không tốt sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm
vì trong quá trình nảy mầm để hình thành bào tử nấm cần các nguồn C, N, các
nguyên tố vi lượng C
++
, Zn
++
, K
+

, Mg
++
để phát triển và duy trì độ pH. Môi
trường có thành phần 50% cám gạo, 20% bột ngô, 20% bột đậu, 10% trấu với tỷ
lệ nước/môi trường 50% cấy nấm Metarhizium phân lập từ bọ cánh cứng hại dừa
ở Phú Quốc đạt 3,0 x 10
10
bt/gram là môi trường tốt có triển vọng, rút ngắn số
lượng chế pẩm nấm để phòng trừ sâu hại cây trồng (Phạm Thị Thùy, 2004).
Ngoài ra, môi trường SDAY có bổ sung thêm kitin cũng thích hợp cho sự phát
triển và tạo bào tử nấm côn trùng (Liu et al., 2002). Môi trường có thành phần
300g tấm + 150ml nước nhân sinh khối nấm Metarhizium thu được số lượng bào
tử 2,8-3x10
9
bt/gram.
* Nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ và độ ẩm là 2 yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của
nấm, mỗi loại nấm chỉ có khả năng phát triển trong một giới hạn nhiệt độ nhất
định. Kết quả nghiên cứu của Viện Bảo Vệ Thực Vật (1996) và Viện Sinh Học
Nhiệt Đới (1997) đã xác định được phạm vi thích hợp cho nấm Metarhizium phát
triển trong khoảng từ 25
0
– 30
0
C, phát triển kém từ 10
0
– 15
0
C, ẩm độ thích hợp
trong phạm vi 80 – 90%, trên hoặc dưới ngưỡng nhiệt độ, ẩm độ này hoặc khi

nhiệt độ quá cao thì bào tử sẽ phát triển yếu hoặc chết hoặc không hình thành bào
tử (Phạm Thị Thùy, 2004).
1.4.4 Một số kết quả nghiên cứu về khả năng ký sinh gây bệnh của nấm
Metarhizium trên côn trùng gây hại cây trồng
1.4.4.1 Kết quả nghiên cứu trong nước
Các kết quả nghiên cứu sử dụng Metarhizium (Mat) để trừ sâu hại cây
trồng của các nhà khoa học Viện Bảo Vệ Thực Vật từ năm 1995 – 2004 đã khẳng
định được vị trí trong phòng trừ sâu hại trên nhiều loại cây trồng của chế phẩm
12

Mat. Hiệu lực trừ sâu róm ăn lá thông tại Thanh Hóa, Sơn La năm 1996 – 1998,
tại Bắc Giang, 1998 – 2000, tại Nghệ An, Hà Tĩnh, 2003 đạt hiệu lực 70% - 90%
và dập dịch sau 2 – 3 tháng phun (Phạm Thị Thùy, 2004). Hiệu lực trừ sâu đo
xanh hại cây đay tại Hưng Yên trên 70% - 90% sau 7 – 10 ngày phun, có 45% –
50% sâu bị mọc nấm trở lại (Phạm Thị Thùy, 1992).
Nấm M. anisopliae đã được báo cáo là có hiệu lực rất cao khi sử dụng để
trừ bọ cánh cứng hại dừa. Kết quả khảo nghiệm trên bọ cánh cứng hại dừa ở Ô
Môn cho thấy mẫu nấm M. anisopliae phân lập từ rầy nâu, bọ xít và bọ dừa nhiễm
bệnh tự nhiên có hiệu lực trừ bọ dừa rất tốt và đạt từ 71,6% – 79,1% ở 14 ngày
sau phun nấm. Ở ngoài đồng ruộng, sử dụng ở nồng độ 1,7x10
7
bào tử/ml để trừ
bọ cánh cứng hại dừa cũng đạt hiệu lực cao từ ngày thứ 7 và kéo dài đến 21 ngày
sau phun với hiệu lực lên đến 85% (Nguyễn Thị Lộc, 2004). Theo Nguyễn Xuân
Niệm (2009), chế phẩm Mat, M. anisopliae có hiệu lực trừ bọ hại dừa đạt 71,03%
ở 10 ngày sau xử lý, 73,34% ở 14 ngày sau xử lý và duy trì hiệu lực đến 21 ngày
sau xử lý 69,19%.
1.4.4.2 Kết quả nghiên cứu trên thế giới
Việc nghiên cứu sử dụng các loài nấm để kiểm soát côn trùng hại cây trồng
đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên hơn 70 loại cây trồng để phòng trừ

nhiều dịch hại khác nhau. Nhiều nghiên cứu đã sử dụng bào tử nấm M. anisopliae
trong chương trình IPM với Baculovirus để phòng trừ nhiều loại sâu hại cây trồng
nông nghiệp chiến lược với nhiều chế phẩm vi sinh sản xuất từ loại nấm này.
Metequino (M. anisopliae) trừ muỗi sốt rét Lubilosa, trừ châu chấu Schistocerra
gregaria. Hiệu lực của nấm M. anisopliae để trừ rầy nâu trong điều kiện phòng
thí nghiệm và ngoài đồng đạt hiệu quả trên 80% và cao hơn một cách có ý nghĩa
so với việc xử lý thuốc ở cuối vụ (Aguda et al., 1988; Gillespie, 1986; Rombach
et al., 1986). Rệp Blissus antillus là loài dịch hại nguy hiểm và rất dễ kháng thuốc
hóa học trên đồng ruộng ở Braxin. Kết quả nghiên cứu độc tính của M. anisopliae
đối với trứng của rệp Blissus antillus (Hemiptera: Lygaeidae) trong phòng thí
nghiệm bằng phương pháp xử lý trực tiếp với dịch bào tử ở nồng độ 1 x 10
4
và 5
x 10
6
bào tử/ml cho thấy nấm M. anisopliae có độc tính rất cao ngay ở nồng độ
thấp với tỷ lệ nhiễm 96,7%, mật số bào tử trung bình 11,6 x 10
5
bào tử/trứng. Khi
nghiên cứu khả năng diệt trứng của 8 mẫu nấm M. anisopliae gây bệnh trên sâu
đục vỏ đậu Maruca vitrata và Clavigralla tomentosicollis trong điều kiện phòng
thí nghiệm ở nồng độ 1 x 10
8
bt/ml, Ekesia (1999); Ekesia et al. (2002) đã chọn
lọc 2 mẫu M. anisopliae có hiệu lực cao trên trứng của sâu đục vỏ đậu Maruca
vitrata với tỷ lệ chế đạt 89 – 100%.
Bảng 1.1: Một số sản phẩm làm từ nấm đã đăng ký tại một số quốc gia
(Nguồn: Kunimi, 1998; Shah and Goettle, 1999; Douglas, 2000; Dencon, 2006)
Quốc gia Tên sản
phẩm

Loại nấm Côn trùng mục tiêu Cây trồng
Colombia Ago
Biocontrol
Metarhizium
anisopliae
Bộ: Lepidoptera,
Coleoptera,
Hoa, rau quả,
khoai tây, đồng