phát hiện nguồn gen kháng bệnh bạc lá phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LÃ VINH HOA

PHÁT HIỆN NGUỒN GEN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ
PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI BA DÒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
Mã số

:

Người hướng dẫn :

62 62 05 01
1.PGS.TS. PHAN HỮU TÔN
2.GS. TS. LÝ DƯƠNG THỤY

HÀ NỘI - 2010


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng ñây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa ñược công bố
trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.
Tất cả các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận án ñều ñược ghi rõ
nguồn gốc. Mọi sự giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn.
Tác giả

Lã Vinh Hoa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… i


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ñến PGS.TS. Phan Hữu Tôn
của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội và GS.TS Lý Dương Thụy của
Viện Khoa học Nông nghiệp Quảng Tây, Trung Quốc ñã tận tình hướng dẫn
và tạo mọi ñiều kiện ñể tôi hoàn thành luận án tiến sĩ này.
Xin cảm ơn các Thầy cô giáo, kỹ thuật viên và sinh viên của Bộ môn
Công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa Công nghệ sinh học, Khoa Nông học
giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài này.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 07 năm 2010
Tác giả

Lã Vinh Hoa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

vii

Danh mục bảng

viii

Danh mục hình

x

MỞ ðẦU

1

1

Tính cấp thiết của ñề tài

1

2

Mục ñích và yêu cầu

2

3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3

4

ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 5
1.1 Nghiên cứu bệnh bạc lá lúa

5

1.1.1 Bệnh bạc lá lúa

5

1.1.2 Tác hại của bệnh

5

1.1.3 Triệu chứng bệnh

6

1.1.4 Nguyên nhân gây bệnh

7

1.1.5 Quy luật phát sinh phát triển của bệnh

9

1.2 Các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá lúa, phân lập và lây nhiễm nhân tạo

11

1.2.1 Các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá

11

1.2.2 Phân lập và nuôi cấy vi khuẩn bệnh bạc lá

14

1.2.3 Phương pháp lây nhiễm và ñánh giá khả năng kháng bệnh

14

1.2.4 Thời kỳ lây nhiễm và chọn vi khuẩn lây nhiễm

15

1.2.5 Nghiên cứu về thời gian ñánh giá tính kháng

16

1.3 Di truyền tính kháng bệnh bạc lá lúa
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iii

18


1.3.1 Khái niệm về tính kháng và phân tích di truyền tính kháng

18

1.3.2 Gen kháng bệnh bạc lá lúa

21

1.3.3 Nghiên cứu chỉ thị phân tử liên quan một số gen kháng bệnh
bạc lá lúa

22

1.3.4 Dòng ñẳng gen kháng bệnh bạc lá lúa

23

1.3.5 Gen không gây nhiễm của vi khuẩn bệnh bạc lá lúa

24

1.3.6 Ứng dụng chỉ thị phân tử nghiên cứu gen kháng bệnh bạc lá

24

1.4 Tình hình nghiên cứu chọn giống lúa kháng bệnh bạc lá

25

1.4.1 Chọn giống kháng bệnh bạc lá lúa ở Trung Quốc

25

1.4.2 Chọn giống kháng bệnh bạc lá ở IRRI

28

1.4.3 Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lá lúa ở Việt Nam

29

1.4.4 ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của một số dòng bố mẹ
lúa lai
1.5 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ba dòng

30
31

1.5.1 Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa

34

1.5.2 Lúa lai hệ ba dòng

37

1.5.3 Những thành công của lúa lai ba dòng

38

1.6 Nghiên cứu tạo dòng bất dục ñực tế bào chất và phục hồi

38

1.6.1 Phân loại tính bất dục ñực CMS

38

1.6.2 Nghiên cứu di truyền dòng bất dục ñực CMS và phục hồi

41

1.6.3 Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ñánh dấu gen phục hồi
và bất dục ñực

46

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49

2.1 Vật liệu nghiên cứu

50

2.2 Nội dung nghiên cứu

50

2.3 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

50

2.4 Phương pháp nghiên cứu

50

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iv


2.4.1 Nội dung 1: Sử dụng chỉ thị phân tử DNA tìm nguồn gen
kháng bệnh bạc lá

50

2.4.2 Nội dung 2: ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá bằng lây
nhiễm nhân tạo

54

2.4.3 Nội dung 3: ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học các mẫu

giống nghiên cứu

56

2.4.4 Nội dung 4: Lai thử các dòng CMS với các giống có chứa
gen kháng bệnh, tìm các dòng duy trì, dòng phục hồi, dòng
có tế bào chất bất dục

57

2.4.5 Nội dung 5: ðánh giá khả năng cho ưu thế lai về những tổ
hợp chứa gen (Xa4, Xa7) kháng bệnh bạc lá ở con lai F1
2.5 Phương pháp xử lý số liệu
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

58
58
60

3.1 Phát hiện các mẫu giống mang gen kháng bệnh bạc lá trong
trong tập ñoàn nghiên cứu

60

3.1.1 Ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện gen kháng bệnh
bạc lá

60

3.1.2 ðánh giá tỷ lệ mẫu giống chứa gen kháng bạc lá ở các loài phụ

62

3.1.3 Kết quả ñánh giá tính kháng bệnh bằng lây nhiễm nhân tạo

64

3.2 ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học của các mẫu giống lúa chứa
gen kháng bệnh bạc lá

72

3.2.1 Kết quả ñánh giá ñặc ñiểm nông sinh học

72

3.2.2 Kết quả chọn lọc các mẫu giống theo các tính trạng mục tiêu

82

3.3 Phát hiện dòng có khả năng chứa gen duy trì, phục hồi và có tế
bào chất bất dục

85

3.3.1 Kết quả ñánh giá khả năng chứa gen duy trì, phục hồi của
các mẫu giống chứa gen kháng bệnh bạc lá

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… v

86


3.3.2 Ứng dụng chỉ thị phân tử DNA xác ñịnh các dòng duy trì,
phục hồi, tế bào chất bất dục

90

3.4 ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá và một số tính trạng của
con lai F1 hữu dục
3.4.1 ðánh giá biểu hiện kháng bệnh bạc lá con lai F1

97
97

3.4.2 Một số tính trạng nông sinh học của con lai F1 và tuyển chọn
bằng chỉ số chọn lọc các tổ hợp

101

3.4.3 Ưu thế lai trung bình của các tổ hợp lai F1 và tuyển chọn tổ
hợp bằng chỉ số chọn lọc
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

104
107

4.1 Kết luận

107

4.2 ðề nghị

108

Các công trình ñã công bố có liên quan ñến luận án

109

Tài liệu tham khảo

110

Phụ lục

126

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A

: Dòng bất dục ñực tế bào chất

B

: Dòng duy trì tính bất dục ñực

CMS

: Cytoplasmic Male Sterile line

CT

: Công thức

ðC

: ðối chứng

GA3

: Axit Gibberellic

IRRI

: Viện nghiên cứu lúa Quốc tế

M hm2

: Million ha

MAS

: Marker assisted selection

NIL

: Near isogenic line, dòng ñẳng gen

NSCT

: Năng suất cá thể

NST

: Nhiễm sắc thể

PCR

: Polymerase Chain reaction

QTLs

: Quantitative trait loci

R

: Dòng phục hồi tính bất dục

RAPD

: Random Amplified Polymorphic DNA

RFLP

: Restriction Fragment Length polymorphism

TGMS

: Thermo sensitive Genic Male Sterile
Dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ

TGST

: Thời gian sinh trưởng

UTL

: Ưu thế lai

WA

: Bất dục ñực hoang dại (Wild Abortive)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vii


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Tiêu chuẩn ñánh giá bệnh bạc lá ở lúa Trung Quốc

17

1.2

Thang ñiểm ñánh giá khả năng kháng nhiễm các giống

17

1.3

Thang ñiểm ñánh giá ñồng ruộng

18

1.4

Trình tự mồi trong nhân gen PCR phát hiện gen kháng bệnh bạc
lá lúa

23

1.5

Các loại chỉ thị DNA chính ñược sử dụng thông dụng

24

1.6

Tỷ lệ diện tích lúa lai từ năm 1990-2004 ở Trung Quốc

34

1.7

Kiểu gen dòng bất dục và duy trì cho các dạng CMS WA, HL và BT

40

1.8

Một số dạng CMS và dòng bố lúa lai 3 dòng ñang sử dụng ở
Trung Quốc

44

1.9

Khả năng phục hồi tính trạng số lượng do nhiều gen quy ñịnh

46

2.1

Thành phần của dung dịch chiết tách DNA

51

2.2

Thành phần dung dịch TE ñể bảo quản DNA

51

2.3

Chỉ thị DNA sử dụng ñể phát hiện và chọn lọc gen kháng bệnh
bạc lá

53

2.4

Chuẩn bị cocktail cho phản ứng

53

2.5

Chu kỳ hoạt ñộng với gen Xa4 và Xa7

53

2.6

Chuẩn bị dung dịch TAE (2M Tris – acete pH 8,0; 0,05M EDTA)

54

2.7

Chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá

55

2.8

Chỉ thị DNA sử dụng ñể phát hiện gen duy trì, phục hồi và CMS

58

3.1

ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các mẫu giống lúa
chứa gen Xa4 bằng lây nhiễm nhân tạo

3.2

ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá các mẫu giống lúa chứa
gen Xa7 bằng lây nhiễm nhân tạo

3.3

65

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các mẫu giống loài phụ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… viii

70

Indica chứa gen Xa4
3.4

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các mẫu giống loài phụ
Japonica chứa gen Xa4

3.5

83

Kết quả tuyển chọn bằng chỉ số chọn lọc các mẫu giống thuộc
loài phụ Indica chứa gen Xa7

3.10

83

Kết quả tuyển chọn bằng chỉ số chọn lọc các mẫu giống thuộc
loài phụ Japonica chứa gen Xa4

3.9

78

Kết quả tuyển chọn bằng chỉ số chọn lọc các mẫu giống thuộc
loài phụ Indica chứa gen Xa4

3.8

77

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các mẫu giống loài phụ
Japonica chứa gen Xa7

3.7

74

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các mẫu giống loài phụ
Indica chứa gen Xa7

3.6

73

84

Kết quả tuyển chọn bằng chỉ số chọn lọc các mẫu giống thuộc
loài phụ Japonica chứa gen Xa7

85

3.11

Kết quả ñánh giá khả năng bất dục của một số tổ hợp F1

87

3.12

Kết quả ñánh giá khả năng hữu dục của một số tổ hợp F1

89

3.13

Kết quả phát hiện các giống chứa gen duy trì rf

91

3.14

Kết quả phát hiện các giống chứa gen Rf4

93

3.15

Kết quả phát hiện các giống chứa gen (cms-bo)

94

3.16

Kết quả phát hiện các mẫu giống chứa gen CMS, duy trì và phục hồi

95

3.17

Các mẫu giống lúa có triển vọng phục vụ công tác chọn tạo lúa
lai ba dòng Việt Nam

96

3.18

ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của con lai F1

98

3.19

So sánh tỷ lệ R/M/S với dòng bố và con lai F1

100

3.20

Một số ñặc ñiểm nông sinh học các tổ hợp hữu dục của con lai F1

102

3.21

Ưu thế lai trung bình con lai F1

104

3.22

Kết quả tuyển chọn mốt số tổ hợp tốt bằng chỉ số chọn lọc

105

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… ix


DANH MỤC HÌNH
STT
1.1 Bệnh bạc lá lúa
1.2

Tên hình

Trang
6

Tần suất phân bố các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá ở miền Bắc và
miền Nam Việt Nam

1.3

13

Bản ñồ phân bố các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá ở miền Bắc Việt
Nam

13

1.4

Bản ñồ một số gen kháng bệnh bạc lá lúa liên kết với chỉ thị RFLP

22

1.5

Cây tương ñồng di truyền giữa các bố mẹ lúa lai

44

1.6

Bản ñồ phân bố các gen số lượng phục hồi bất dục dạng WA

47

3.1

ðiện di sản phẩm nhân gen Xa4

61

3.2

ðiện di sản phẩm nhân gen Xa7

61

3.3

Tỷ lệ mẫu giống chứa gen Xa4 và Xa7 trong 304 mẫu giống

61

3.4

Hình ảnh mẫu giống thử phenol

63

3.5

Tỷ lệ lúa tẻ/nếp chứa gen kháng bệnh bạc lá

63

3.6

Tỷ lệ lúa loài phụ chứa gen kháng bệnh bạc lá

64

3.7

Kết quả một số cây lây nhiễm nhân tạo

65

3.8

Hạt phấn lúa dưới kính hiển vi

87

3.9

Ảnh ñiện di sản phẩm PCR sử dụng cặp mồi RG136.

90

3.10 Ảnh ñiện di sản phẩm PCR với cặp mồi RM171

92

3.11 Ảnh ñiện di sản phẩm PCR với cặp mồi pcms

94

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… x


MỞ ðẦU
1

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI
Bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây

ra là một trong những bệnh gây hại nghiêm trọng ñối với nhiều vùng trồng lúa
trên thế giới, ñặc biệt ñối với vùng nhiệt ñới có trình ñộ thâm canh cao. Ký
sinh gây bệnh hiện thường tồn tại rất nhiều nòi sinh lý khác nhau tùy theo mỗi
nước và mỗi vùng sinh thái, khác nhau về tính gây bệnh và tính ñộc ñối với
các giống (Zhang Qi,et al. 2007) [111].
Ở miền Bắc Việt Nam bệnh có thể phát sinh phát triển ở hầu hết các vụ
trồng lúa. Tuy nhiên, bệnh hại nặng ở vụ mùa hơn vụ xuân. Vụ mùa bệnh có
thể phát sinh sớm từ tháng 8. Vụ chiêm xuân, bệnh thường phát sinh vào
tháng 3-4, phát triển mạnh hơn vào tháng 5-6 khi lúa trỗ và chín. Cây lúa có
thể bị giảm năng suất từ 20-25% khi bệnh phát triển sớm và hại ở lá ñòng
(Mohiuddin, et al.1997) [46].
ðể phòng trừ bệnh, người ta ñã sử dụng một số biện pháp như: xử lý
hạt giống trước khi gieo; Bón phân cân ñối, bón sớm, tập trung. Về thuốc hoá
học ñể phòng trừ người ta sử dụng thuốc Sasa.v.v... Tuy nhiên, sử dụng giống
kháng bệnh có hiệu quả kinh tế hơn cả vì không gây ô nhiễm môi trường và
tạo ra nông sản sạch, chi phí cho công tác phòng trừ ít, không tốn kém.
Hiện người ta ñã xác ñịnh ñược 30 gen kháng bệnh khác nhau trên thế
giới. Tương ứng với mỗi gen kháng bệnh cũng tồn tại nhiều chủng bệnh khác
nhau tùy từng vùng sinh thái trồng lúa, có gen kháng ñược chủng này nhưng
lại nhiễm bởi chủng khác, hoặc mỗi gen có thể bị nhiễm hoặc kháng ñược
nhiều chủng (Xu J L, 2007) [102], ( Zhang Qi, 2007) [108].
ðể chọn tạo giống kháng bệnh bền vững, lâu dài thì cần phải tổ hợp
ñược nhiều gen kháng vào một giống, các gen này kháng ñược các chủng
bệnh ñang tồn tại ở giống lúa trong sản xuất, muốn làm ñiều ñó thì cần phải
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 1


xác ñịnh ñược gen kháng hữu hiệu các chủng ñang tồn tại và sẽ xuất hiện các
giống lúa trong sản xuất ở các vùng sinh thái khác nhau.

Việt Nam là nước có nguồn gốc xuất xứ cây lúa, có nguồn gen lúa ñịa
phương ña dạng và phong phú. Hiện vẫn còn tồn tại nhiều giống lúa ñịa
phương ñang ñược trồng ở vùng núi nơi có trình ñộ thâm canh chưa cao. Các
giống lúa ñịa phương do quá trình chọn lọc tự nhiên lâu ñời có nhiều ñặc
ñiểm tốt như: chất lượng tốt, thích ứng, chống chịu cao, ñặc biệt là có khả
năng kháng bệnh bạc lá. Chính vì thế cần phải thu thập ñánh giá, khai thác và
sử dụng nguồn tài nguyên di truyền phong phú này không những ñể xây dựng
dữ liệu di truyền khoa học cho các nhà chọn tạo giống sử dụng mà còn phục
vụ trực tiếp cho các chương trình chọn tạo giống lúa lai năng suất cao, ngắn
ngày, chất lượng tốt và kháng bệnh bạc lá ở Việt Nam.
Thời gian vừa qua, Việt Nam có nhập nội một số giống lúa lai ba dòng
ñược chọn tạo ở Trung Quốc, các giống này có nhiều ưu ñiểm như năng suất
cao, chất lượng tốt, kháng ñược các chủng bệnh bạc lá ở Trung Quốc, nhưng
khi nhập nội vào Việt Nam có thể do ñiều kiện sinh thái, chủng vi khuẩn khác
nhau nên thường bị nhiễm bệnh nặng. Nhiệm vụ ñặt ra cho các nhà chọn
giống Việt Nam là phải tìm, sử dụng và tạo ñược các dòng giống bố mẹ có
chứa gen kháng bệnh bạc lá, ñể tạo ra các tổ hợp lúa lai F1 ba dòng vừa có
năng suất cao, chất lượng tốt vừa kháng ñược bệnh bạc lá là việc làm cần thiết.
Chính vì thế chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Phát hiện nguồn gen
kháng bệnh bạc lá phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng”.
2

MỤC ðÍCH VÀ YÊU CẦU

2.1

Mục ñích
+ Phát hiện gen kháng bệnh bạc lá (Xa4, Xa7) trong các tập ñoàn mẫu

giống lúa.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 2


+ Sử dụng các mẫu giống mang gen kháng bệnh bạc lá lai với một số
dòng CMS và ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện giống mang gen duy
trì, bất dục CMS và phục hồi.
+ Chọn ñược một số dòng có mang gen kháng bệnh bạc lá, gen duy trì,
bất dục và phục hồi phục vụ chọn tạo lúa lai ba dòng, năng suất cao, kháng
bệnh bạc lá.
2.2

Yêu cầu
+ ðánh giá một số ñặc ñiểm nông sinh học của mẫu giống lúa.
+ Sử dụng phương pháp chỉ thị phân tử DNA phát hiện gen kháng bệnh

bạc lá.
+ Sử dụng 10 chủng vi khuẩn bệnh bạc lá lây nhiễm nhân tạo với mẫu
giống lúa.
+ Sử dụng mẫu giống chứa gen kháng bệnh bạc lá lai thử với một số
dòng CMS, ñánh giá con lai F1.
+ Sử dụng phương pháp chỉ thị phân tử DNA xác ñịnh khả năng mang
gen duy trì, bất dục và phục hồi.
+ ðánh giá ưu thế lai.
3

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ðỀ TÀI

3.1

Ý nghĩa khoa học
+ ðây là công trình nghiên cứu có hệ thống ñầu tiên ở Việt Nam ứng

dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện mẫu giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc
lá, gen duy trì, mang gen quy ñịnh tế bào bất dục dạng WA và gen phục hồi
phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng kháng bệnh bạc lá.
+ Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ bổ sung làm phong phú thêm nguồn
gen dòng, giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc lá, gen duy trì, phục hồi và gen
CMS sử dụng làm bố mẹ ñể tạo ra các tổ hợp lúa lai ba dòng ở Việt Nam có
năng suất cao và kháng bệnh bạc lá.
3.2

Ý nghĩa thực tiễn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 3


+ Phát hiện ñược 76 mẫu giống chứa gen Xa4, 26 mẫu giống chứa gen
Xa7 và 1 mẫu giống chứa cả gen Xa4 và Xa7.
+ Phát hiện ñược 7 mẫu giống có chứa gen duy trì, 3 mẫu giống mang
gen quy ñịnh tế bào chất bất dục dạng “WA” và 7 mẫu giống có khả năng
chứa gen phục hồi.
+ Chọn lọc ñược 5 mẫu giống lúa và 3 tổ hợp lai F1 năng suất cao,
kháng bệnh bạc lá.
4

ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
ðề tài sử dụng 304 mẫu giống lúa, một số dòng CMS, duy trì, phục

hồi, ñánh giá một số ñặc ñiểm nông sinh học, ñánh giá khả năng chống chịu

bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo và kết hợp sử dụng chỉ thị phân tử
DNA phát hiện nguồn gen kháng bệnh bạc lá. ðồng thời sử dụng một số
mẫu giống lúa có chứa gen kháng bệnh bạc lá lai thử với một số dòng CMS,
sau ñó sử dụng kết quả ñánh giá con lai F1 bất dục và hữu dục ñể dự ñoán
khả năng chứa gen duy trì, phục hồi bằng phương pháp chỉ thị phân tử DNA
phát hiện khả năng chứa gen duy trì, phục hồi và mang gen bất dục tế bào
chất dạng “WA” của chúng.
Toàn bộ quá trình ñánh giá ñặc ñiểm nông sinh học, lây nhiễm nhân
tạo, phân tích PCR ñược thực hiện tại cánh ñồng số 4 - Khoa Nông học và
phòng thí nghiệm sinh học phân tử, Bộ môn Công nghệ sinh học ứng dụng,
Khoa Công nghệ sinh học – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 4


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.1

NGHIÊN CỨU BỆNH BẠC LÁ LÚA

1.1.1 Bệnh bạc lá lúa
Bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae (Ishiyama) pv. oryzae,
Swings gây ra. Ishiyama (1922) [36] ñầu tiên ñặt tên là Bacterium oryzay.
Năm 1939, Dowson ñổi tên là Xanthomonas oryzae (Ishiyama) Dowson. Năm
1978, Dye ñặt tên là X.campestris pv. oryzae (Ishiyama) Dye. Năm 1990,
Swings et al. [59] phục hồi lại tên Xanthomonas oryzae. Vi khuẩn gây bệnh
bạc lá là Xanthomonas oryzae pv. oryzae, viết tắt là Xoo (Zhang Qi, 2007)
[109].
Bệnh bạc lá lúa ñược phát hiện ñầu tiên ở Nhật Bản vào khoảng năm

1884 - 1885. Hiện nay bệnh phổ biến ở hầu khắp các nước trồng lúa trên thế
giới như Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin, Ấn ðộ v.v…Ở Việt Nam bệnh bạc
lá lúa ñã ñược phát hiện từ lâu trên các giống lúa mùa cũ, ñặc biệt từ năm
1965 - 1966 trở lại ñây, bệnh thường xuyên phá hại nặng ở các vùng trồng lúa
miền Bắc, nơi gieo trồng các giống nhập nội có năng suất cao ở cả vụ xuân
lẫn vụ mùa nhưng ñặc biệt hại nghiêm trọng ở vụ mùa (Vũ Triệu Mân và ctv,
1998) [6], (Lê Lương Tề và ctv, 2007) [10].
1.1.2 Tác hại của bệnh
Mức ñộ hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ nhiễm bệnh sớm hay
muộn và mức ñộ bị bệnh nặng hay nhẹ. Tác hại chủ yếu của bệnh là làm cho
lá, mà chủ yếu là lá ñòng bị cháy, khô, rồi chết làm ảnh hưởng ñến khả năng
quang hợp của cây, tăng tỷ lệ hạt lép, dẫn tới năng suất giảm. Mức ñộ thiệt hại
nặng hay nhẹ phụ thuộc vào tính ñộc của từng chủng vi khuẩn theo mùa vụ và
khả năng kháng của từng giống.
Cây lúa có thể bị giảm năng suất tới 20-25% khi bệnh phát triển và hại
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 5


trên lá ñòng. Theo nghiên cứu của Sharma et al. (1984) [57] về thời gian nhiễm
bệnh cho thấy lúa có thế bị giảm năng suất tới 54-57% nếu bệnh phát triển sớm
vào giai ñoạn ñẻ nhánh tối ña, bị giảm năng suất 30-48% khi bệnh phát triển
vào thời kỳ ñòng và bị giảm năng suất tới 29-38% khi bệnh phát triển vào thời
kỳ nở hoa. Mohiuddin et al. (1977) [46] khi phân tích mối quan hệ giữa diện
tích lá bị bệnh với năng suất, cho thấy: Năng suất giảm 5-6% thì diện tích lá bị
bệnh 10%, giảm năng suất 17-46% diện tích lá bị bệnh 25-100%.
1.1.3 Triệu chứng bệnh
Bệnh bạc lá phát sinh phá hại
suốt từ thời kỳ mạ ñến khi lúa chín,
nhưng có triệu chứng ñiển hình là thời
kỳ lúa cấy trên ruộng từ sau khi lúa ñẻ

– trỗ – chín sữa (xem hình1.1).
- Trên mạ: Triệu chứng bệnh
không thể hiện ñặc trưng như trên cây
lúa, do ñó cũng dễ nhầm lẫn, vết bệnh
có ñộ dài ngắn khác nhau, có màu
xanh vàng, nâu bạc rồi khô xác.
- Trên cây lúa: Triệu chứng bệnh
thể hiện rõ rệt hơn, tuy nhiên vết bệnh

1.Bệnh lá mới 2.Bệnh lá hậu kỳ 3.4 Dịch
vi khuẩn 5.Héo lá 6.Bệnh cây chen ra mủ
7. Dạng vi khuẩn [93]
Hình 1.1. Bệnh bạc lá lúa

có thể biến ñổi ít nhiều tuỳ theo giống
và ñiều kiện ngoại cảnh. Vết bệnh lúc ñầu xuất hiện từ mép lá, mút lá lan
dần vào trong phiến lá hoặc kéo dài theo gân chính, nhưng cũng có khi vết
bệnh xuất hiện từ ngay giữa phiến lá lan rộng ra. Vết bệnh lan rộng theo
ñường gợn sóng màu vàng, sau ñó mô bệnh chuyền xanh tái, vàng lục và nâu,
bạc khô và chết.
Kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây - Trường ðại học Nông nghiệp
Hà Nội cho thấy có hai loại hình triệu chứng của bệnh bạc lá là: Bạc lá gợn vàng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 6


và bạc lá tái xanh, loại hình bạc lá gợn vàng là phổ biến trên hầu hết các giống
và ở các mùa vụ, còn loại hình bạc lá tái xanh thường chỉ thấy xuất hiện trên một
số giống lúa mẫn cảm, ngắn ngày, chịu phân, phiến lá to, thế lá ñứng, ví dụ như
giống T1, X1, NN27 v.v (Vũ Triệu Mân và ctv, 1998) [6].
Thông thường ranh giới giữa mô bệnh và mô khoẻ ñược phân biệt rõ

ràng, có giới hạn theo ñường gợn sóng màu vàng hoặc không vàng, có khi chỉ
là một ñường viền màu nâu ñứt quãng hay không ñứt quãng.
Trong ñiều kiện nhiệt ñộ và ẩm ñộ cao, trên bề mặt vết bệnh dễ xuất
hiện những giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ, có màu vàng ñục, ñôi khi keo
ñặc rắn cứng và có màu nâu hổ phách.
Tuy nhiên, nếu vết bệnh quá cũ, vết bệnh sẽ biến ñổi ít nhiều tuỳ theo
giống và ñiều kiện ngoại cảnh, nhất là ở giai ñoạn mạ, v.v...Do vậy, dễ nhầm
lẫn với bệnh vàng lá hoặc khô ñầu là do sinh lý. Vì thế, muốn chẩn ñoán
nhanh và chính xác, nên áp dụng phương pháp giọt dịch, là phương pháp chẩn
ñoán nhanh, sớm và cho kết quả chính xác. Cách tiến hành như sau: Cắt hai
ñầu ñoạn vết bệnh dài 3-5cm, quấn bông thấm nước thành từng bó nhỏ vào
phía nối, ñặt vào cốc nước vô trùng hoặc nước muối sinh lý 0,85%, ngâm
ngập 2/3. Trên cốc ñậy nắp kín. Sau 2-3 giờ hoặc qua ñêm nếu phía các mô lá
bệnh xuất hiện các giọt dịch nhỏ màu hơi vàng trên ñầu lát cắt, ñó là biểu hiện
giọt dịch vi khuẩn bệnh bạc lá (Lê Lương Tề và ctv, 2007) [10].
1.1.4 Nguyên nhân gây bệnh
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá Xanthomonas oryzae pv. oryzae có dạng hình
gậy hai ñầu hơi tròn, có một lông roi ở một ñầu, kích thước 1-2 × 0,5-0,9µm
(Vũ Triệu Mân và ctv, 1998) [6].
Trên môi trường nhân tạo khuẩn lạc của vi khuẩn có dạng hình tròn,
màu vàng sáp, rìa nhẵn, bề mặt khuẩn lạc ướt, háo khí, nhuộm gram âm. Vi
khuẩn không có khả năng phân giải nitrat, không dịch hoá gelatin, không tạo
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 7


NH3, indon, nhưng tạo H2S, tạo khí nhưng không tạo axit trong môi trường có
ñường. Nhiệt ñộ thích hợp cho vi khuẩn sinh trưởng từ 26-30ºC, nhiệt ñộ tối
thiểu 0-5ºC, tối ña 40ºC. Nhiệt ñộ làm vi khuẩn chết là 53ºC.
Vi khuẩn có thể sống trong phạm vi pH khá rộng từ 5,7-8,5, thích hợp
nhất là pH 6,8-7,2.

Vi khuẩn xâm nhập có tính chất thụ ñộng, có thể xâm nhiễm qua thủy
khổng, lỗ khí ở trên mút lá, mép lá, ñặc biệt qua vết thương sây sát trên lá.
Khi ñã tiếp xúc với bề mặt có màng nước, vi khuẩn dễ dàng di ñộng xâm nhập
vào bên trong qua các lỗ khí, qua vết thương cơ giới mà sinh sản nhân lên về
số lượng và qua các bó mạch dẫn lan rộng ñi. Trong ñiều kiện mưa ẩm, gió và
nhiệt ñộ thích hợp sẽ thuận lợi cho vi khuẩn phát triển, trên bề mặt lá bệnh tiết
ra những giọt keo vi khuẩn, thông qua sự va chạm giữa các lá lúa nhờ mưa
gió mà truyền lan tới các lá, cây khác ñể tiến hành xâm nhiễm. Vì thế bệnh
bạc lá tuy là một loại bệnh có cự ly truyền lan hẹp, song nó còn tuỳ thuộc vào
mưa, gió, dông bão xảy ra trong vụ mùa mà bệnh có thể truyền lan với phạm
vi không gian tương ñối rộng, giọt keo vi khuẩn hình thành với số lượng
nhiều, ñó là một trong những nguyên nhân quan trọng làm cho bệnh bạc lá
phát sinh phát triển mạnh sau những ñợt mưa gió vào cuối vụ lúa xuân và
trong suốt vụ lúa mùa ở miền Bắc Việt Nam (Lê Lương Tề và ctv, 2007)[10].
Về nguồn bệnh bạc lá lúa còn có nhiều ý kiến khác nhau. Một số tác giả
Nhật Bản cho rằng: Nguồn bệnh tồn tại chủ yếu trên một số loài cỏ dại họ hoà
thảo, các loài cỏ dại này có thể là kí chủ phụ của vi khuẩn X.oryzae.
Theo Phương Trung ðạt et al. (Trung Quốc) (1991) [79] cho rằng
nguồn bệnh chủ yếu tồn tại trên cây lúa bị bệnh hoặc qua tàn dư trên ñồng
ruộng và trên hạt giống.
Ở Việt Nam, theo kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây - Trường
ðại học Nông nghiệp Hà Nội thì: Nguồn bệnh bạc lá lúa tồn tại ở hạt giống và
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 8


tàn dư cây bệnh là chủ yếu, ñồng thời, nó còn tồn tại ở dạng viên keo vi
khuẩn, ở cỏ dại như cỏ lồng vực, cỏ môi, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ gừng bò, cỏ cá
nước, cỏ xương cá lông cứng, ñó cũng là nguồn bệnh cho vụ sau và năm sau
(Vũ Triệu Mân và ctv, 1998)[6], (Lê Lương Tề và ctv, 2007)[10].
1.1.5 Quy luật phát sinh phát triển của bệnh

Ở miền Bắc Việt Nam bệnh có thể phát sinh phát triển ở cả vụ lúa
chiêm xuân và vụ mùa. Trong vụ chiêm xuân, bệnh thường phát sinh vào
tháng 3-4 nhưng phát triển mạnh hơn vào cuối giai ñoạn sinh trưởng của lúa
vào tháng 5-6 dương lịch khi lúa xuân ñã trỗ và chín. Nói chung bệnh ở vụ
xuân thường nhẹ hơn, tác hại ít hơn so với vụ mùa, trừ một số trường hợp lúa
xuân cấy muộn bị bệnh ngay từ giai ñoạn ñòng thì bệnh có thể phát triển nặng
và gây tác hại ít nhiều.
Bệnh bạc lá thường phát sinh và gây tác hại nghiêm trọng trong vụ
mùa, bệnh có thể phát sinh sớm từ trung tuần tháng 8 ngay khi lúa mùa ñang
ñẻ và tiếp tục phát triển mạnh vào thời kì làm ñòng, trỗ ñến chín. Các trà lúa
mùa cấy các giống lúa mới dễ mẫn cảm với bệnh thường bị nhiễm bệnh rất
sớm và khá nặng, làm giảm năng suất nhiều, ñặc biệt là trong những năm có
nhiều mưa bão. Các trà lúa cấy muộn hơn vào tháng 10 dương lịch thường bị
bệnh nhẹ hơn, do ñó ít ảnh hưởng tới năng suất, nhưng những năm có nhiều
mưa bão lúa vẫn có thể bị nặng vì vậy năng suất cũng có thể giảm.
Nhìn chung, bệnh phát triển mạnh vào giai ñoạn cây lúa dễ nhiễm bệnh,
nhất là lúc lúa làm ñòng ñến chín sữa.
Bệnh phát triển mạnh và truyền lan nhanh trong ñiều kiện nhiệt ñộ
tương ñối cao 26-30ºC, ẩm ñộ cao từ 90% trở lên. Nếu nhiệt ñộ bảo ñảm cho
bệnh phát triển, thì ẩm ñộ, lượng mưa lớn có ý nghĩa quyết ñịnh ñến mức ñộ
bị bệnh. Những ñợt mưa gió vào tháng 8 không những tạo ra vết thương trên
lá mà còn làm cho vi khuẩn sản sinh nhanh, số lượng keo vi khuẩn hình thành

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 9


nhiều, tạo ñiều kiện cho sự xâm nhiễm và truyền lan nhanh chóng. Kỹ thuật
trồng trọt là một trong những ñiều kiện quan trọng có ảnh hưởng ñến sự phát
ktạp, bởi vì một mặt nó ảnh hưởng ñến sự phát triển của cây lúa – làm tăng
hay giảm sức chống chịu, mặt khác nó còn ảnh hưởng tới tiểu khí hậu ñồng

ruộng. Những vùng ñất màu mỡ, nhiều chất hữu cơ, bệnh thường phát triển
nhiều hơn ở chân ñất xấu, cằn cỗi. Trong các yếu tố kỹ thuật chăm sóc thì
phân bón (ñặc biệt là phân ñạm vô cơ) có ảnh hưởng rõ rệt tới sự phát sinh,
phát triển của bệnh. Các dạng ñạm vô cơ dễ làm cho cây lúa nhiễm bệnh
mạnh hơn ñạm hữu cơ, phân xanh bón vùi giập cũng làm cho lúa nhiễm bệnh
mạnh hơn phân chuồng ñược ủ hoai mục.
Ảnh hưởng của phân ñạm ñến bệnh bạc lá phụ thuộc vào số lượng ñạm
và thời kỳ bón. Nếu bón quá nhiều ñạm, cây lúa xanh tốt, thân lá mềm yếu,
hàm lượng ñạm tự do trong cây tích lũy cao thì cây dễ bị nhiễm bệnh nặng. Ở
vụ xuân, có thể bón ñạm với số lượng cao hơn vụ mùa. Ngoài ra, cùng một
lượng ñạm nhưng cách bón, kỹ thuật bón ñều ảnh hưởng rõ rệt tới mức ñộ
phát sinh bệnh. Bón phân sâu, bón tập trung, bón nặng ñầu nhẹ cuối, bón thúc
sớm làm cho cây lúa ñẻ tập trung thì bệnh lá sẽ nhẹ hơn nhiều so với việc bón
rải rác và bón muộn. Nếu bón ñạm cân ñối với kali và lân thì bệnh sẽ nhẹ hơn
nhiều so với việc bón riêng rẽ không cân ñối. Tuy nhiên, khi ñã bón với lượng
ñạm quá cao (120-150 kg N/ha) thì dù có bón thêm kali và lân thì tác dụng
làm giảm bệnh cũng không thể rõ rệt. Vì vậy, mức ñộ bón ñạm cân ñối với
kali ngay từ ñầu có ý nghĩa hết sức quan trọng với việc phòng chống và hạn
chế tác hại của bệnh bạc lá.
Ở những nơi ñất chua, úng ngập nước hoặc mực nước sâu, ñặc biệt ở
những vùng ñất hẩu, nhiều mùn, hàng lúa bị bóng cây che phủ thì bệnh bạc lá
có thể phát sinh mạnh hơn. Những kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Viện Bảo vệ thực vật, Trung tâm Bảo
vệ thực vật phía Bắc, v.v…ñã chứng minh những nhận ñịnh trên.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 10


Trong tất cả các giai ñoạn sinh trưởng của cây ñều có khả năng bị bệnh
nhưng mức ñộ nhiễm bệnh cũng khác nhau ở các giai ñoạn sinh trưởng khác
nhau. Nói chung thời kỳ mạ ñến lúa ñẻ nhánh là thời kỳ bệnh tương ñối ít so với

giai ñoạn cuối ñẻ nhánh. Giai ñoạn lúa làm ñòng - trổ - chín sữa là giai ñoạn rất
mẫn cảm với bệnh, hiện tượng này thể hiện khá rõ nét trên các giống lúa ngắn
ngày phàm ăn, chịu phân, có năng suất cao cấy trong vụ xuân và vụ mùa.
Nhìn chung, các giống lúa hiện nay ñang trồng trong sản xuất ñều có
thể bị nhiễm bệnh bạc lá, nhưng mức ñộ có khác nhau và tác hại cũng khác
nhau. Các giống lúa cũ, ñịa phương như Di Hương, Tám Thơm … bị bệnh rất
nhẹ, còn các giống lúa mới nhập nội có thời gian sinh trưởng dài hoặc ngắn,
thấp cây, phàm ăn, phiến lá to có năng suất cao ñều có thể nhiễm bệnh bạc lá
tương ñối nặng như NN8, CR203, CR101, IR156 1-1-2, DT10v.v…Tuy nhiên,
cũng có một số giống có năng suất cao và có tính kháng ñối với một số nhóm
nòi vi khuẩn ñã xác ñịnh (nòi 1; 2; 3 và 4) ở Việt Nam ñó là các giống:
IR579; IR22; X20; X21; OM90 v.v…(Vũ Triệu Mân và ctv, 1998)[6].
1.2

CÁC CHỦNG VI KHUẨN BỆNH BẠC LÁ LÚA, PHÂN LẬP VÀ
LÂY NHIỄM NHÂN TẠO

1.2.1 Các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá
Theo Ogawa et al. (1983) [54] và Noda et al. (1989) [52] nghiên cứu
giống kháng và chủng bạc lá cho thấy ở Nhật Bản có 8 giống có chứa gen
kháng bệnh bạc lá là: Kinmaze, Kogyoku, Rantai-Emas, Wase Aikoku, Java,
Elwee, Heen Dikwee và IR8 tương ứng phát hiện có 9 chủng vi khuẩn gây
bệnh bạc lá khác nhau là: IA (7174), IB (T7156), II (T7147), IIIA (T7133),
IIIB (Q6803), IV (H75303), V (H75304), VI và VII (H8584) (Zhang Qi,
2007) [109].
Các nhà khoa học IRRI ñã tạo ñược các dòng ñẳng gen kháng bệnh bạc lá
là: IRBB4, IRBB10, IRBB5, IRBB7, IRBB14 và IRBB21, ñồng thời ñã xác ñịnh
có 10 chủng vi khuẩn Xoo: Race1 (PXO61), Race2 (PXO86), Race3 (PXO79),

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 11

Race4 (PXO71), Race5 (PXO112), Race6 (PXO99), Race7 (PXO145), Race8
(PXO280), Race9 (PXO330) và Race10 (PXO341) (Zhang Qi, 2007) [108].
Theo nghiên cứu của Fang Zhong Da et al. (1991) [80], Trung Quốc có
5 giống chứa gen kháng bệnh bạc lá là: IR26, Java14, Nan Geng 15, Tetep và
Jin Gang30, tương ứng ñã xác ñịnh có 7 chủng vi khuẩn bệnh bạc lá kí hiệu: I,
II, III, IV, V, VI, VII. Miền Bắc Trung Quốc vùng trồng lúa Japonica chủ yếu
tồn tại là chủng I và II, miền Nam khu vực trồng lúa Indica chủ yếu tồn tại
chủng IV, sau ñó là chủng II, chủng V chỉ rất ít, ñồng bằng Trường Giang khu
vực trồng các loài phụ Indica và Japonica tồn tại chủ yếu các chủng II và IV
(Zhang Qi, 2007) [108].
Phan Hữu Tôn và Bùi Trọng Thủy (2004) [18], Bộ môn Công nghệ sinh
học ứng dụng - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã phân lập ñược 10 chủng
vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa và bảo quản tại phòng thí nghiệm Bộ môn.
So sánh với các chủng vi khuẩn miền Nam thấy:
Miền Bắc và miền Nam của Việt Nam ñều bị bệnh bạc lá, trong số 10
chủng vi khuẩn tồn tại thì chủ yếu có 7 chủng chính, ñó là chủng 1, chủng 2,
chủng 3, chủng 4, chủng 5, chủng 7 và chủng 10. Miền Bắc tồn tại chủ yếu là
chủng 1, chủng 2, chủng 3, chủng 4, chủng 5 và chủng 7, trong khi ñó Miền
Nam chủ yếu tồn tại chủng 2, chủng 5 và chủng 10 (Phan Hữu Tôn, 2004)
[14], (Phan Hữu Tôn và ctv, 2003) [17], (Naruto Furuya, et al., 2002) [48].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 12


Hình 1.2. Tần suất phân bố các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá ở miền Bắc
và miền Nam Việt Nam (Trích theo Naruto Furuya et al., 2002)[48]

Hình 1.3. Bản ñồ phân bố các chủng vi khuẩn bệnh bạc lá ở miền Bắc

Việt Nam (Trích theo Phan Hữu Tôn, 2004) [18]

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 13


1.2.2 Phân lập và nuôi cấy vi khuẩn bệnh bạc lá
+ Phân lập vi khuẩn
Vi khuẩn Xoo so với các loại vi khuẩn khác thường phát triển chậm hơn
khi nuôi cấy ở môi trường nhân tạo, việc phân lập vi khuẩn sẽ khó hơn, ñặc
biệt là từ hạt giống và ñất. Thông thường ñể phân lập người ta chọn những vết
bệnh còn tươi. Vi khuẩn sinh trưởng thích hợp ở ñiều kiện môi trường trung
tính hoặc hơi chua (pH 6,5-7,0), nhiệt ñộ thích hợp khoảng 28oC.
+ Môi trường nuôi vi khuẩn bệnh bạc lá
Môi trường PSA (Potato semi-synthetic agar) và NA rất thích hợp cho vi
khuẩn phát triển, môi trường PSA do Wakimoto (1954) [65] sáng tạo ra.
Karganilla et al. (1973) [38] nghiên cứu cho thấy môi trường trên nếu
thêm 0,05g/L FeSO4 thì vi khuẩn sẽ phát triển rất tốt, vì FeSO4 có tác dụng
trung hòa hóa chất Na2HPO4, chất này làm cho sự phát triển của vi khuẩn bị
ức chế. Nếu nuôi vi khuẩn với số lượng lớn thì nên sử dụng môi trường WF-P
và SB (Sliver DNA Buddenhagen) (Zhang Qi,2007) [110].
1.2.3 Phương pháp lây nhiễm và ñánh giá khả năng kháng bệnh
Vi khuẩn gây bệnh lây nhiễm qua vết thương vào cây ñể gây hại, con
ñường vi khuẩn xâm nhiễm có thể thông qua thuỷ khổng, lỗ khí ở trên mút lá,
mép lá, ñặc biệt qua vết thương sây sát trên lá, rễ lúa, thân lúa. Vì vậy các nhà
khoa học ñã lợi dụng vết thương cơ giới ñể lây nhiễm nhân tạo, có nhiều
phương pháp lây nhiễm nhân tạo khác nhau.
a). Phương pháp phun
Trước khi nhổ mạ cấy 1-2 ngày, phun ñều vi khuẩn cho lúa, giữ ẩm ñộ
sau lây nhiễm, phương pháp này giống với phương pháp lây nhiễm tự nhiên.
b). Phương pháp ngâm tưới

Phương pháp này tiếp cận xâm nhiễm tự nhiên. Phương pháp ngâm do
Fang Zhong ða et al. (1956) [80] ñề xuất, dùng nước vi chứa khuẩn ngâm
tưới luống mạ, phương pháp này thường sử dụng gieo mạ trên khay hoặc diện
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 14