Ứng dụng chỉ thị phân tử để xác định cá thể mang gen kháng bệnh mốc sương trong quần thể chọn tạo giống khoai tây
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.38 MB, 63 trang )
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
----------
-----------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Ứng dụng chỉ thị phân tử để xác định cá thể mang gen
kháng bệnh mốc sương trong quần thể chọn tạo giống khoai tây.
Giáo viên hướng dẫn : TS. Lê Hùng Lĩnh
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Duyên
Lớp
: K18.11-01
Hà Nội – 2015
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
----------
-----------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Ứng dụng chỉ thị phân tử để xác định cá thể mang gen kháng bệnh
mốc sương trong quần thể chọn tạo giống khoai tây.
Giáo viên hướng dẫn : TS. Lê Hùng Lĩnh
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Duyên
Lớp
: K18.11-01
Hà Nội – 2015
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, các cán bộ
thuộc Khoa Công nghệ sinh học – Viện Đại học Mở Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi
nhất cho em có thể thực tập và hồn thành khóa luận này.
Em cũng xin đặc biệt gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Lê Hùng
Lĩnh – Trưởng bộ môn Sinh học phân tử, Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam, đã
hướng dẫn chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hồn
chỉnh luận văn của mình.
Em cũng xin chân thành cảm ơn TS. Đinh Xuân Tú, đã trực tiếp hướng dẫn,
giúp đỡ em xuyên suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn chỉnh luận văn.
Để hoàn thành luận văn, em cịn nhận được sự động viên khích lệ của tập thể
phịng thí nghiệm Sinh học phân tử- Viện Di truyền Nơng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả những tình cảm cao quý đó.
Trong q trình thực tập khơng tránh khỏi được những sai sót, kính mong các
thầy cơ giáo, các anh chị và các bạn đóng góp ý kiến để cá nhân em tiếp thu và hoàn
thiện.
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Duyên
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................................1
1.
ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................................................1
2.
MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI. ...........................................3
2.1.
Mục đích. ..............................................................................................................................3
2.2.
Nội dung. ...............................................................................................................................3
2.3.
Địa điểm nghiên cứu. ............................................................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................................4
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY. ..............................................................................4
1.1.1.
Nguồn gốc, lịch sử phát triển. ...........................................................................................4
1.1.2.
Đặc điểm của cây khoai tây. .............................................................................................5
1.1.3.
Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam. ..................................................8
1.2. BỆNH MỐC SƯƠNG Ở CÂY KHOAI TÂY. ...............................................................................11
1.2.1.
Giới thiệu chung về bệnh mốc sương............................................................................. 11
1.2.2.
Nguyên nhân gây bệnh mốc sương ở khoai tây. ............................................................ 12
1.2.3.
Triệu chứng và tác hại của bệnh mốc sương đối với khoai tây. ..................................... 13
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BỆNH MỐC SƯƠNG Ở CÂY KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM. ............................................................................................................................................14
1.3.1.
Tình hình nghiên cứu bệnh mốc sương ở cây khoai tây trên thế giới. ........................... 14
1.3.2.
Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam. ............................................................................... 16
1.4. ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN VÀ CHỌN TẠO
KHOAI TÂY MANG GEN KHÁNG BỆNH MỐC SƯƠNG. ...............................................................18
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................20
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU, DỤNG CỤ HÓA CHẤT. ...................................................................20
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu. ............................................................................................................. 20
2.2.2. Dụng cụ, hóa chất................................................................................................................. 21
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ...................................................................................................24
2.2.1. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng. .................................................................................. 24
2.2.2. Phương pháp tách chiết DNA tổng số. ................................................................................. 24
2.2.3. Phương pháp điện di trên gel agarose. ................................................................................ 25
2.2.4. Phương pháp xác định nồng độ và độ tinh sạch của DNA thu được.................................... 26
2.2.5. Phương pháp PCR. ............................................................................................................... 27
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................................29
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
3.1. KẾT QUẢ THU THẬP VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM NƠNG SINH HỌC CỦA CÁC
MẪU GIỐNG KHOAI TÂY CĨ NGUỒN GỐC XUẤT XỨ KHÁC NHAU. ......................................29
3.1.1. Tình hình sinh trưởng của các giống khoai tây trong vụ xuân 2014. ................................... 29
3.1.2. Đặc điểm hình thái của các giống khoai tây trong thí nghiệm. ............................................ 36
3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁ THỂ MANG GEN KHÁNG BỆNH MỐC SƯƠNG BẰNG CÁCH
SỬ DỤNG CÁC CHỈ THỊ PHÂN TỬ. ...................................................................................................38
3.2.1. Kết quả tách chiết và tinh sạch DNA. .................................................................................. 38
3.2.2. Kết quả thu thập phát triển chỉ thị và tìm nhiệt độ gắn mồi đặc hiệu của phản ứng PCR. ... 40
3.2.3. Kết quả khảo sát các cá thể mang gen QTL/gen kháng bệnh mốc sương do nấm
Phytopthora infestans..................................................................................................................... 41
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................53
4.1. KẾT LUẬN ......................................................................................................................................53
4.2. KIẾN NGHỊ .....................................................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ...................................................................................................................54
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
STT
Từ viết tắt
Nội dung
1
DNA
2
CIP
3
QTLs
Quantitative trait loci
4
FAO
Food and Agriculture Organization of the United Nations
5
CTAB
Cetyltrimethyl Amonium Bromide
6
EDTA
Ethylenediaminetetra Acetic Acid
7
PCR
Polymerase Chain Reaction
8
SSR
Simple Sequence Repeats
9
TBE
Tris – Bric Acid – EDTA
10
RAPD
11
TE
12
VAAS
13
SNP
Deoxyribonucleic acid
International Potato Center
Random amplified polymorphism DNA
Tris – EDTA
Vietnam Academy of Agricultural Sciences
Simple Nucleotide Polymorphism
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT
Bảng
Tên bảng
Trang
1
Bảng 1.1 Thành phần hóa học trung bình của củ khoai tây (%)
5
2
Bảng 1.2 Năng suất protein và năng lượng của một số loại cây
6
trồng
3
Bảng 1.3 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Âu
8
4
Bảng 1.4 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây ở châu Á
9
5
Bảng 1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Việt Nam
10
6
Bảng 2.1 Thơng tin mã hóa giống sử dụng
20
7
Bảng 2.2 Danh sách các dòng/giống khoai tây
21
8
Bảng 2.3 Chu trình phản ứng PCR
27
9
Bảng 3.1 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của một số mẫu giống khoai
35
tây thí nghiệm
10
Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái của một số mẫu giống khoai tây tham
37
gia thí nghiệm.
11
Bảng 3.3 Nồng độ và chỉ số độ tinh sạch của DNA tổng số.
40
12
Bảng 3.4 Các cặp mồi dùng trong nghiên cứu.
41
13
Bảng 3.5 Tổng hợp các kết quả điện di sản phẩm PCR
49
14
Bảng 3.6 Tổng hợp các kết quả điện di sản phẩm PCR
50
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
DANH MỤC HÌNH ẢNH
STT
Hình
Tên hình
Trang
1
Hình 1.1 Triệu chứng bệnh mốc sương ở khoai tây
14
2
Hình 3.1 Hình ảnh thực tế đồng ruộng
29
3
Hình 3.2 Một số mẫu giống khoai tây tham gia thí nghiệm thực tế
34
4
Hình 3.3 Kết quả diện di DNA tổng số các mẫu khoai tây
38
5
Hình 3.4 . Kết quả điện di sản phẩm PCR sử dụng Marker R3b
42
6
Hình 3.5 Kết quả điện di sản phẩm PCR sử dụng Marker RB-629
43
7
Hình 3.6 Kết quả điện di sản phẩm PCR sử dụng Marker R1-
45
1025
8
Hình 3.7 Kết quả điện di sản phẩm PCR sử dụng Marker SSTO-
46
448
9
Hình 3.8 Kết quả điện di sản phẩm PCR sử dụng Marker LP3
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
47
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoai tây (Solanum tuberosum L) là cây lương thực, thực phẩm có giá trị được trồng
ở nhiều nước trên thế giới. Củ khoai tây chứa trung bình 25% chất khơ, trong đó các chất
dinh dưỡng quan trọng như tinh bột 80-85%, protein 3% và nhiều loại vitamin A, C, B1,
B6,…[12]. Với giá trị dinh dưỡng cao, khoai tây là một trong bốn cây lương thực quan
trọng và phổ biến trên thế giới, chỉ xếp sau lúa, ngô và khoai lang [1]. Mỗi năm trên thế
giới có hơn 1 tỷ người sử dụng khoai tây như là thức ăn chính. Bên cạnh giá trị dinh
dưỡng, khoai tây cịn có giá trị cao về mặt kinh tế. Hàng năm, ngành sản xuất và chế biến
khoai tây đã đóng góp vào nền kinh tế toàn cầu khoảng hơn 700 tỷ USD với việc tiêu thụ
khoảng 400 triệu tấn/năm (FAO, 2010). Hiện nay, Trung Quốc là nước có diện tích trồng
và sản xuất khoai tây với sản lượng lớn nhất thế giới.
Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới (FAO, 2011).
Cây khoai tây đã du nhập vào Việt Nam từ hơn 100 năm trước đây. Sản xuất cây
này tại Việt Nam đã đạt đỉnh điểm vào những năm 1979 – 1980, sau đó giảm dần. Nhu
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Page 1
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
cầu về khoai tây cũng như việc sản xuất loại cây này bắt đầu phát triển mạnh mẽ trở lại từ
năm 1998. Hiện nay, 70% diện tích khoai tây tập trung ở các tỉnh đồng bằng Sông Hồng
và khoai tây trở thành cây trồng vụ đông quan trọng tại đây.
Năm 2012 ở Việt Nam, cây khoai tây được trồng trên diện tích 40.000 ha và sản
lượng đạt 440.000 tấn (FAOSTAT). Sản lượng này mới chỉ đáp ứng được 20% đến 25%
nhu cầu tiêu dùng trong nước. Có điều này là do sản xuất khoai tây ở nước ta còn nhiều
yếu tố bất lợi kìm hãm năng suất như: bệnh hại, sâu hại, trình độ canh tác của người nơng
dân... Trong các yếu tố đó, bệnh hại là một trong những yếu tố quan trọng và nguy hiểm
bậc nhất.
Bệnh hại trên cây khoai tây rất đa dạng về thành phần và nguyên nhân gây bệnh.
Khoai tây bị rất nhiều dịch hại tấn công như: nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng... Thành
phần bệnh trên cây khoai tây cũng khá đa dạng: bệnh mốc sương, bệnh héo rũ gốc mốc
trắng, bệnh héo vàng, bệnh sưng rễ do tuyến trùng nốt sưng... Trong đó, bệnh mốc sương
do nấm Phytophthora infestans gây ra là bệnh hại nghiêm trọng, đặc biệt nếu bệnh bùng
phát thành dịch sẽ gây nguy hiểm cho các vùng chuyên canh. Các nghiên cứu về phân bố
cũng như tác hại của bệnh cũng đã được tiến hành từ rất sớm . Theo đánh giá tác hại của
bệnh mốc sương gây hại ở vùng ngoại thành Hà Nội những năm 1965, thiệt hại trung
bình từ 30% - 70%, ở mức độ cao có thể gây mất năng suất hoàn toàn. Trong những năm
gần đây, mức độ gây hại của bệnh vẫn khá cao và phân bố khá rộng, phổ biến ở các vùng
Hà Nội, Lào Cai, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hải Phòng, Lâm Đồng,... Nhiều biện pháp được
đưa ra để hạn chế tác hại của bệnh mốc sương như sử dụng tập đoàn giống mới cho các
vùng nhiễm bệnh, sử dụng các thuốc hóa học nhưng vẫn chưa đem lại kết quả như mong
đợi. Bên cạnh đó, việc sử dụng các thuốc hóa học để phịng trừ bệnh khơng hợp lý, việc
tăng nồng độ thuốc cao gấp nhiều lần dẫn đến tình trạng kháng thuốc bắt đầu xuất hiện ở
loài nấm này. Hơn nữa do tình hình biến động về quần chủng, điều kiện sống tự nhiên mà
lồi nấm này đã hình thành các chủng giống khác nhau, phân bố rộng rãi và gây thiệt hại
nghiêm trọng đến sản xuất. Với sự tiến bộ của công nghệ sinh học, nhờ việc kết hợp chỉ
thị phân tử với chọn giống truyền thống, các nhà khoa học đã dễ dàng quy tụ các gen
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
kháng vào các giống mới cho năng suất chất lượng tốt, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí
nghiên cứu. Tuy nhiên, đối với bệnh mốc sương ở khoai tây, hiện nay vẫn chưa có nhiều
cơng trình nghiên cứu về di truyền tính kháng bệnh cũng như bản đồ phân tử gen kháng.
Xuất phát từ thực trạng đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Ứng dụng chỉ thị
phân tử để xác định cá thể mang gen kháng bệnh mốc sương trong quần thểchọn tạo
giống khoai tây”.
2. MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI.
2.1.
-
Mục đích.
Xác định được các dòng/giống khoai tây mang gen kháng bệnh mốc sương bằng
phương pháp ứng dụng các chỉ thị phân tử.
2.2.
-
Nội dung.
Thu thập và đánh giá một số đặc điểm nơng sinh học của các mẫu giống khoai tây
có nguồn gốc xuất xứ khác nhau.
-
Nghiên cứu sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh mốc sương để
xác định các dòng/giống mang gen kháng bệnh, phục vụ chọn tạo giống cho vùng
Đồng bằng sông Hồng.
2.3.
-
Địa điểm nghiên cứu.
Toàn bộ các nội dung về lai tạo, đánh giá kiểu hình tính kháng bệnh mốc sương,
đánh giá các đặc tính nơng sinh học và chất lượng khoai tây của nguồn vật liệu
được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây có Củ - Viện Cây
Lương thực và Cây Thực phẩm, Thanh Trì, Hà Nội.
-
Các nội dung về phân tích đa dạng di truyền phân tử, lập bản đồ liên kết di truyền,
bản đồ gen kháng bệnh mốc sương, sàng lọc các cá thể mang gen kháng được thực
hiện tại Bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp, Từ Liêm, Hà
Nội.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY.
1.1.1. Nguồn gốc, lịch sử phát triển.
Cây khoai tây có lên khoa học là Solanum tuberosumL, là loại cây nông nghiệp
ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột và là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất trên thế
giới.
Loài khoai tây hoang dã mọc trên khắp châu Mỹ, từ Hoa Kì cho tới miền nam
Chile [20]. Người ta từng cho rằng khoai tây đã được thuần hóa độc lập tại nhiều địa
điểm [19], nhưng sau đó thử nghiệm di truyền học trên nhiều giống cây trồng và các loại
khoai tây hoang dã đã chứng tỏ nguồn gốc duy nhất của khoai tây là ở khu vực miền nam
Peru và cực bắc Bolivia ngày nay. Hiện tại người ta cho rằng cây khoai tây dã du nhập
vào châu Âu vào khoảng thập niên 70 của thế kỉ XVI [21]. Khi đã được phổ biến ở châu
Âu, khoai tây đã sớm trở thành một thực phẩm và cây trồng chủ yếu ở nhiều nơi khác
nhau trên thế giới. Nhưng do việc thiếu sự đa dạng di truyền, do thực tế có ít loài khác
nhau đã khiến cho khoai tây vào thời gian này dễ bị bệnh. Năm 1845, một loại nấm gây
nên bệnh tàn rụi muộn đã nhanh chóng lan khắp các cộng đồng nghèo ở ở phía tây
Ireland dẫn đến nạn đói lớn ở Ireland. Khoai tây là lồi quan trọng của một số nước châu
Âu thời bấy giờ như Idaho, Maine, Bắc Dakota, Ireland, Jersey và Nga vì vai trị rộng lớn
của nó trong nền kinh tế nơng nghiệp và lịch sử của các khu vực này. Các nước ở châu Á
và châu lục khác biết đến khoai tây muộn hơn các nước ở châu Âu thơng qua chính sách
thuộc địa của người châu Âu. Đến nay, khoai tây được trồng rộng rãi ở khoảng 130 nước
trên thế giới từ 710 vĩ tuyến Bắc đến 400 vĩ tuyến Nam. Và kể từ khi Liên Xô giải tán,
Trung Quốc trở thành quốc gia sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới [21], tiếp theo là Ấn
Độ [22].
Ở nước ta, khoai tây được người Pháp mang sang trồng ở một số nơi từ năm 1890
và chủ yếu trồng ở đồng bằng sông Hồng, Đà Lạt và một số tỉnh khác [2]. Khoai tây được
quan tâm và đã có đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước mà Viện Khoa học và Kỹ Thuật Nơng
Ngiệp Việt Nam là cơ quan chủ trì. Nhờ vậy, năng suất khoai tây ngày được nâng cao.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
1.1.2. Đặc điểm của cây khoai tây.
1.1.2.1.
Thành phần hóa học và cơng dụng của củ khoai tây.
Thành phần hóa học của củ khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc
giống, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng , khí hậu…
Bảng 1.1. Thành phần hóa học trung bình của củ khoai tây (%)
Thành phần
%
Nước
75,0
Chất khô
25,0
Tinh bột
18,5
Nitrogen
2,1
Chất xơ
1,1
Tro
0,9
Lipid
0,2
Các chất khác
2,2
(Nguồn: Thành phần hóa học trung bình của củ khoai tây (%). Bùi Đức Hợi, Kỹ thuật
chế biến lương thực – tập 2, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội).
Củ khoai tây chứa trung bình khoảng 25% chất khơ, trong đó là 85% tinh bột, 3%
protein, có niều vitamin như A, B1, B6, PP…và nhiều nhất là vitamin C (20-200mg/100g
khối lượng tươi). Ngồi ra cịn có các chất khống quan trọng, chủ yếu là kali, thứ đến là
canxi, photpho, magie. Theo đánh giá của Vander Zaag (1976), trong số các cây trồng
của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như lúa, ngơ, sắn, đậu tương…thì cây khoai tây cho
năng suất năng lượng, năng suất protein, và sinh lợi cao nhất [13].
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Bảng 1.2. Năng suất protein và năng lượng của một số loại cây trồng.
Loại cây
Kcalo/100g
trồng
Năng suất năng
Tỉ lệ
Năng suất
lượng (kcalo/10
protein (%)
Protein
ngày/ha)
(kg/ngày/ha)
Khoai tây
90,82
48,64
2,0
1,1
Sắn
185,87
45,12
0,7
0,2
Khoai lang
138,30
48,93
1,5
0,5
Đậu tương
400,24
11,72
22,0
0,6
Lúa
420,90
35,10
7,0
0,6
Ngô
138,91
38,97
9,5
0,8
( Nguồn: Vandeer Zang, 1976).
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm cho con người và thức ăn cho gia súc
thì khoai tây cịn là ngun liệu cho nhiều ngành cơng nghiệp chế biến. Ước tính 1 tấn
khoai tây củ có hàm lượng tinh bột 17,6% chất tươi thì sẽ cho 112 lít rượu, 55kg axit hữu
cơ và một số sản phẩm khác [14]. Ngoài ra, củ khoai tây còn là nguyên liệu để sản xuất
cao su nhân tạo [2]; thân lá và hoa được sử dụng trong công nghiệp chế biến dược phẩm
sản xuất thuốc chữa bệnh như thuốc giảm đau, an thần, thấp khớp, hen suyễn mãn
tính,…[3]
1.1.2.2.
Đặc tính thực vật học của cây khoai tây
Cây khoai tây là cây lưu niên thân thảo, thân và lá có nhiều lơng, lá kép lơng chim,
khơng đối xứng [2]. Thân cây khoai tây là một hệ thống bao gồm thân, tia củ và củ, cao
từ 45-90cm, tùy theo giống, độ phì của đất và kỹ thuật canh tác. Rễ khoai tây phân bố chủ
yếu ở tầng sâu 30cm.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
Tia củ phát triển từ mầm cành, với điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành củ, điều
kiện không thuận lợi sẽ chồi lên trên mặt đất phát triển thành cành.
Cây khoai tây chủ yếu là cây tự thụ phấn nhưng có trường hợp giao phấn. Củ
khoai tây thuộc loại củ mọng, có 2 ơ, hạt rất nhỏ có mầm uốn cong. Mầm ngủ củ khoai
tây là những mầm cây được tạo thành ở các nách lá không phát triển. Mầm ngủ ở mỗi củ
phần lớn có 3 phần [2]. Cây con sau khi mọc khỏi mặt đất 7-10 ngày thì trên các đốt đoạn
thân, nằm trong đất xuất hiện những nhánh con. Đó là những đoạn thân địa sinh . Các
thân địa sinh này phát triển dồn về tập trung ở đầu mút, ở đây thân phình to dần lên và
phát triển thành củ. Trên thân củ có nhiều mắt.
1.1.2.3.
Đặc điểm sinh học của cây khoai tây.
Đời sống của cây khoai tây có thể chia thành 4 thời kì: thời kì ngủ, thời kì nảy
mầm, thời kì hình thành củ, thời kì củ phát triển.
Thời kì ngủ: củ khoai tây sau khi thu hoạch phải được cất giữ trong một khoảng
thời gian dài, gọi là thời kì ngủ của khoai tây. Thời kì ngủ dài hay ngắn phụ thuộc vào
đặc điểm của giống, kỹ thuật canh tác, bảo quản và điều kiện sinh thái vùng trồng khoai
tây.
Thời kì nảy mầm: Sau một thời gian ngủ nghỉ, những mắt ngủ trên củ khoai tây
đều có khả năng phát triển thành mầm cây. Mầm phát triển thành thân lá và thành cây
khoai tây thế hệ mới.
Thời kì hình thành củ: cây khoai tây còn sau khi phát triển len khỏi mặt đất
khoảng 7-10 ngày thì trên các đốt thân nằm dưới mặt đất xuất hiện những nhánh con gọi
là nhánh thân địa sinh. Nhánh địa sinh có màu trắng , mọc thẳng, đầu cuối của nhánh
thường phình tạo thành những đoạn thân ngầm. Khi phát triển đủ về chiều dài, chất dinh
dưỡng được vận chuyển tập trung đến thân ngầm, phình to để tạo củ.
Thời kì phát triển củ: sau khi cây phát triển được 20-25 ngày, các chất dinh dưỡng
tập trung vào các đầu chóp của thân địa sinh và bắt đầu phình to lên. Ở những nơi có
Nguyễn Thị Dun – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
nhiều nắng, cây hình thành hoa và bắt đàu nở. Đây là lúc thân địa sinh phát triển nhiều
nhất [2].
1.1.3. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam.
1.1.3.1.
Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới.
Hiện nay, châu Âu có nền sản xuất khoai tây lớn nhất trên thế giới và đang có xu
hướng giảm nhẹ về diện tích, năng suất và sản lượng khá cao, ít biến động.
Bảng1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Âu.
Năm
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tấn/ha)
(triệu tấn)
2009
6,27
19,77
123,94
2010
6,10
17,65
107,68
2011
6,13
21,09
129,38
2012
5,98
19,49
116,55
2013
5,73
19,96
114,29
(Nguồn: FAO, 2005) [15].
Năm 2009, cả châu lục trồng được 6,27 triệu ha, nhưng đến năm 2013 chỉ còn 5,73
triệu ha. Tuy nhiên năng suất khoai tây không ngừng được nâng cao.
Châu Á có nền sản xuất khoai tây lớn thứ hai sau châu Âu, tập trung ở các nước
như: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Mông Cổ, Triều Tiên,…
Hiện nay Trung Quốc là quốc gia sản xuất nhiều khoai tây nhất thế giới, và đứng
đầu châu Á cả về diện tích, sản lượng và năng suất.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây ở châu Á.
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tấn/ha)
(triệu tấn)
2009
9,03
16,1
145,84
2010
9,18
17,3
159,67
2011
9,55
18,3
175,25
2012
9,76
18,4
179,26
2013
9,89
19,9
187,22
Năm
(Nguồn: FAO, 2005) [15]
Sản xuất khoai tây ở châu Á khá ổn định, năm 2009 có 9,03 triệu ha thì đến năm
2013, cả châu lục trồng được 9,89 triệu ha, cao hơn hẳn diện tích khoai tây của châu Âu.
Năng suất khoai tây bình quân được tăng lên hàng năm và thấp hơn năng suất của châu
Âu khơng đáng kể.
1.1.3.2.
Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam.
Với điều kiện khí hậu trong vụ đơng của miền Bắc Việt Nam thì cây khoai tây
được coi là cây trồng lý tưởng. Tuy nhiên tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam luôn
luôn biến động và phát triển khơng xứng với tiềm năng của nó.
Bảng1.5. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Việt Nam.
Năm
Diện tích(ha)
Năng suất(tấn/ha)
Sản lượng(tấn)
2009
37000
10,49
388000,00
2010
36683
10,76
394862,00
2011
23611
13,78
311603,88
2012
27585
14,64
403717,39
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Viện Đại học Mở Hà Nội
Khoa Công Nghệ Sinh Học
2013
23076
13,58
313382,94
(Nguồn: FAO, 2005) [15]
Trong giai đoạn gần đây (2009-2013), diện tích trồng khoai tây đã có sự giảm
mạnh từ 37000 ha xuống cịn 23076 ha. Tuy nhiên, diện tích giảm khơng làm ảnh hưởng
đến năng suất trung bình của cả nước. Năm 2009, năng suất chỉ đạt 10,49 tấn/ha thì đến
năm 2012 năng suất đã đạt đến 14,64 tấn/ha và giảm nhẹ vào năm 2013.Diện tích trồng
khoai tây và sự tăng năng suất ở Việt Nam là chưa đáng kể so với tiềm năng to lớn của
nó. So với các cây trồng vụ đơng khác như ngơ, lạc, đậu tương…thì diện tích khoai tây
chỉ chiếm phần nhỏ.
Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất khoai tây ở Việt Nam là chất
lượng giống. Củ giống kém chất lượng khơng có khả năng cho năng suất cao đồng thời bị
hao hụt lớn trong quá trình bảo quản làm cho giá thành cử giống tăng, chi phí đầu tư lên
rất nhiều
Giống khoai tây người nông dân sử dụng chủ yếu theo phương thức tự để, duy trì
từ vụ này sang vụ khác, nhiều loại giống đang trồng phổ biến đã bị thoái hóa. Kết quả
điều tra cơ cấu giống ở một số vùng thuộc đồng bằng sông Hồng cho thấy, hầu hết các
nơi cịn duy trì giống Thường Tín và các giống nhập nội đã bị thối hóa nghiêm trọng,
năng suất thấp.
Trong thời gian gần đây xuất hiện một tỷ lệ đáng kể khoai tây giống từ Trung
Quốc do bà con nông dân tự nhập với giá rất rẻ. Đây là nguồn giống không được kiểm
tra, kiểm dịch. Qua số liệu điều tra cho thấy, khoai tây Trung Quốc mọc yếu, tỷ lệ không
mọc được và thối cao, chiếm đến 20-30%. Theo báo cáo của chương trình kinh tế ViệtĐức, tỷ lệ khoai giống nhập từ Trung quốc để sản xuất ở Việt Nam lên đến 70% [5].
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
1.2.
Viện Đại học Mở Hà Nội
BỆNH MỐC SƯƠNG Ở CÂY KHOAI TÂY.
1.2.1. Giới thiệu chung về bệnh mốc sương.
Bệnh mốc sương ở khoai tây lần đầu tiên được ghi nhận tại Mexico, đây cũng
được coi là trung tâm đa dạng sinh học của nấm mốc sương [18]. Bệnh được xác định
nguyên nhân là do nấm, ban đầu Montagne đặt tên nấm là Botrytis Infestans (1845). Tới
năm 1854, nấm được đổi tên thành Peronospora infestans, cho đến năm 1876 nấm được
Montagne và Anton de Bảy đặt là Phytophthota infestans và cái tên này được tiếp tục gọi
cho đến ngày nay. Sự phát tán của nấm ra thế giới được chia làm hai giai đoạn. Giai đoạn
giữa thế kỉXIX, lúc này khoai tây bắt đầu xuất hiện và phổ biến rộng rãi trên các nước
Bắc Mỹ và châu Âu. Cùng với sự phổ biến của khoai tây, nấm mốc sương cũng phát tán
ra các vùng trồng đầu tiên là Mỹ sau đó lan sang châu Âu theo đường củ giống. Giai đoạn
thứ hai vào thế kỉXX, lúc này do tồn cầu hóa về thương mại cũng như vận chuyển hàng
hóa, bệnh mốc sương theo củ khoai tây phát tán ra hầu hết các vùng có xuất hiện cây
khoai tây và có thể coi là một trong những bệnh có sức tàn phá lớn nhất trong lịch sử con
người.
Các nhà khoa học đã phân tích một số lượng lớn mẫu riêng rẽ ở nhiều địa điểm
của châu Âu cho thấy sự phát triển của P. infestans là không hạn chế và dẫn đến sự đa
dạng hóa các chủng P. infestans dạng đơn tính. Thay đổi lớn về mặt sinh học của của
nấm P. infestans đã dẫn đến tăng độ bền sinh thái, khả năng thích ứng và sự xâm nhập vật
chủ của nó. Đó là sự xuất hiện của quần thể nấm mới gồm cả hai chủng A1 và A2 với tỉ
lệ ngang bằng nhau xảy ra vào cuối thế kỉ XX. Chủng nấm A1 phân bố khá rộng rãi. Theo
thống kê của Cabi năm 1982 trên thế giới đã có 121 quốc gia và vùng lãnh thổ có xuất
hiện chủng nấm này. Đây là chủng nấm đầu tiên phát tán ra khỏi vùng đa dạng sinh học
của nó ở Mexico. Chủng nấm A2 được coi là quần chủng mới do tính mới xuất hiện của
quần chủng này trên các vùng trông khoai tây trên thế giới. Chủng quần A2 theo thống kê
của Cabi (1996) đã xuất hiện ở 21 quốc gia và vùng lãnh thổ trong đó phần lớn là các
nước châu Mỹ, châu Âu. Tuy vậy, ở một số nước châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn
Độ đã xuất hiện cả 2 chủng A1 và A2.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
Bệnh gây hại ở lá, thân và củ dẫn đến năng suất giảm mạnh, có thể thiệt hại đến
70%. Nguy hiểm hơn, bệnh có thể lây lan và phát triển với tốc độ nhanh chóng, gây hại
trên diện lớn. Riêng ở các nước phát triển, năng suất khoai tây bị mất do bệnh mốc sương
lên đến 2,75 tỷ dollar mỗi năm, chưa tính chi phí thuốc bảo vệ thực vật để trừ bệnh. Điều
tra trên 196 cánh đồng trồng khoai tây ở Bắc Ecuador, nơng dân trung bình chi 120
dollar/năm cho mỗi ha trồng khoai tây về thuốc trừ bệnh, chiếm khoảng 10% tổng chi phí
sản xuất. Theo nhà chọn giống khoai tây Juan Landeo, năm 1991 nông dân ở các nước
phát triển đã dùng hết 600 triệu dollar và nông dân vùng cao nhiệt đới đã sử dụng thuốc
15 lần/vụ. Việc sử dụng quá nhiều thuốc hóa học đã gây ảnh hưởng lớn đối với môi
trường và sức khỏe con người. Vì vậy, việc tạo ra các giống khoai tây kháng bệnh mốc
sương có ý nghĩa thiết thực về sức khỏe và chiến lược về kinh tế.
1.2.2. Nguyên nhân gây bệnh mốc sương ở khoai tây.
Bệnh mốc sương ở khoai tây do lồi nấm có tên khoa học là Phytopthora
infestans, thuộc lớp nấm trứng (Omycetes), bộ nấm sương mai (Peronosporales) gây
ra.Nấm mốc sương có thể phát triển trong nhiệt độ từ 4-26ºC nhưng tối thích ở 16-20ºC,
độ ẩm thích hợp là 91-100%. Bào tử nấm có kích thước trung bình khoảng 36µm x 22µm
– 29µm x 19µm, đường kính sợi nấm từ 3,5µm – 4,0µm khi ni cấy trên mơi trường
nhân tạo có thể đạt kích thước từ 7µm – 16µm [15]. Trên mơ bệnh, nấm hình thành các
bào tử phân sinh hình ovan, elip hoặc quả chanh yên, bào tử ngắn, đỉnh bào tử có núm
nhỏ, kích thước bào tử khoảng 29µm – 36µm x 19µm – 22µm.
Nấm mốc sương sinh sản theo hai phương thức vơ tính và hữu tính, trong đó
phương thức sinh sản vơ tính là phương thức quan trọng nhất trong việc phát tán tạo
thành dịch bệnh trên đồng ruộng và phương thức sinh sản hữu tính lại có ý nghĩa quan
trọng trong sự tồn dư của bệnh. Khả năng tồn tại của bào tử cũng đã được nhiều tác giả
nghiên cứu. Bào tử và sợi nấm gần như khơng có khả năng qua đơng. Bào tử có thể tồn
tại từ vài ngày đến vài tuần trong đất ẩm nhưng khơng có khả năng tồn tại trong thời gian
dài và đặc biệt không sống được trong đất khơ và ít có khả năng tồn tại trong khơng khí.
Tuy vậy, nếu bào tử hoặc sợi nấm nếu đã tấn cơng và kí sinh vào vào củ khoai tây lại có
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
khả năng qua đông cao. Bào tử nấm được truyền thông qua gió, hoặc lây nhiễm ở củ
giống sau đó được mang sang vùng mới và gây bệnh ở vùng đó. Bào tử theo mưa, nước
tưới xuống đất, xâm nhập vào củ, phát sinh chủ yếu khi củ bắt đầu hình thành gây hại
trực tiếp đến năng suất.
1.2.3. Triệu chứng và tác hại của bệnh mốc sương đối với khoai tây.
Bệnh gây hại toàn cây. Triệu chứng của bệnh cũng rất đa dạng, tùy thuộc vào điều
kiện thời tiết.
Triệu chứng bệnh trên lá: Vết bệnh ban đầu là những điểm nhỏ màu xanh thẫm
sau đó lan rộng ra có màu nâu thẫm, ranh giới giữa mô bệnh và mô khỏe không rõ ràng.
Bệnh thường xuất hiện ở mép chóp lá sau đó lan rộng vào phiến là (Steveson 1993). Phần
giữa vết bệnh hóa nâu đen do các đám mơ bị chết hóa nâu, xung quanh vết bệnh thường
có đám cành bào tử và bào tử phân sinh màu trắng. Khi thời tiết ẩm ướt hoặc buổi sáng
sớm có sương, các đám bào tử phân sinh này dày và xốp tạo ra một lớp trắng như sương
muối ở mặt dưới lá bệnh (Drenth et all, 1996).
Triệu chứng trên cuống lá, cành và thân cây: Các vết bệnh lúc đầu nâu hoặc
thâm đen sau đó lan rộng ra xung quanh kết hợp với nhau thành một đoạn dài. Trên thân
vết bệnh kéo dài từng đoạn , vỏ và thân cây thối đen, ẩm ướt. Khi điều kiện độ ẩm xuống
thấp, vết bệnh chết tóp lại. Khi độ ẩm lên cao, trên vết bênh có lớp cành bào tử và bào tử
phân sinh trắng như sương muối bao phủ. Bệnh làm cho thân và cành mềm, thối, có mùi
mốc.
Triệu chứng trên củ: Triệu chứng bệnh mốc sương có thể nhầm lẫn với một số
bệnh thối củ do vi khuẩn vì có chung các điểm như có vết màu nâu lõm xuống. Tuy vậy,
khi cắt ngang củ sẽ thấy các mơ bệnh có màu nâu xám lan rộng vào phía trong, đơi khi
cịn ăn sâu vào trong lõi củ. Các củ bị bệnh hoặc các lát cắt củ này khi đặt ở nhiệt độ < 20
ºC và độ ẩm bão hịa có thể quan sát thấy một lớp nấm trắng và bào tử phân sinh trên bề
mặt củ.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Cơng Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
Hình 1.1: Triệu chứng bệnh mốc sương ở khoai tây.
Bệnh lan truyền trên cây, có thể từ lá tới thân rồi củ, nhưng cũng có thể lan truyền
từ củ nhiễm bệnh lên hệ thân lá. Khi bệnh xuất hiện nếu gặp điều kiện thời tiết phù hợp
như nhiệt độ < 20ºC, độ ẩm > 80% cây sẽ nhanh chóng tàn lụi, có thể gây thành dịch làm
giảm năng suất.
1.3.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BỆNH MỐC SƯƠNG Ở CÂY KHOAI TÂY
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM.
1.3.1. Tình hình nghiên cứu bệnh mốc sương ở cây khoai tây trên thế giới.
Để hạn chế được sự nguy hiểm của bệnh mốc sương, nhiều nước trồng khoai tây
trên thế giới đã quan tâm chú ý đến hướng chọn tạo giống chống chịu bệnh mốc sương.
Tại đảo Luzon, Philipin vào những năm 1980, các nhà khoa học nghiên cứu về
chọn tạo giống khoai tây Philippines đã chọn được 2 giống kháng với bệnh mốc sương đó
là: B71.240.2, I.1035 và giống PO3 kháng cao với mốc sương và thích nghi với điều kiện
tại địa phương , ba giống trên được nhóm tác giả (Peter, Van de Zaag, Đào Huy Chiênvà
cộng sự) được dùng như các dòng bố mẹ làm vật liệu lai tạo giống mới kháng bệnh mốc
sương và đã chọn tạo được dòng LBR2-51.
Gần đây các nhà khoa học đã sử dụng bản đồ gen để nhận biết những đặc điểm
mong muốn trong các loài cỏ dại, trong cây trồng bản địa. Công nghệ này cho phép CIP
(trung tâm khoai tây quốc tế) và các Viện nghiên cứu tiến hành nhanh chóng sự chọn
giống khoai tây mang gen kháng lại bệnh mốc sương một các tốt nhất. CIP đã dựa vào
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
nguồn giống bản địa chống chịu bệnh mốc sương và sử dụng công nghệ đánh dấu phân tử
(Molecula maker), bản đồ Gen để định vị gen kháng bệnh mốc sương trong hệ gen của
cây khoai tây. Gen kháng đó sẽ được chuyển cho giống khoai tây mới mà nó có khả năng
kháng bệnh mốc sương.
Từ những kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái học của nấm mốc
sương hại khoai tây và đặc tính di truyền của các giống khoai tây kháng bệnh mốc sương,
Trung tâm nghiên cứu khoai tây Quốc tế (CIP) đã xây dựng chương trình quản lý tổng
hợp bệnh mốc sương trên khoai tây, nhằm mục đích làm giảm thiệt hại cho sản xuất
khoai tây, giảm sự gây hại đến sức khoẻ con người và mơi trường do sử dụng hố chất
bảo vệ thực vật, chương trình chủ yếu nhằm vào chọn tạo giống khoai tây chống chịu bền
vững với bệnh mốc sương và phát triển hệ thống sinh thái nông nghiệp, đặc biệt là chiến
lược quản lý tổng hợp bệnh mốc sương trên cây khoai tây.
Nghiên cứu của Trung tâm khoai tây quốc tế về quản lý tổng hợp về bệnh Mốc
sương (IPM-LB) nhằm mục đích phát triển một chiến lược linh động trong quản lý dịch
hại đối với bệnh mốc sương đó là: Sự hiểu biết của nông dân về bệnh mốc sương, những
kỹ năng kỹ thuật về kiểm soát bệnh mốc sương, thơng qua các chương trình đào tạo, tập
huấn, được tổ chức theo hình thức cộng tác viên với nghiên cứu, với khuyến nông và
CIP đi sâu vào việc sử dụng giống chống chịu, giúp nông dân đưa ra những quyết định
đúng đắn về quản lý bệnh mốc sương tốt hơn.
Tổng kết về nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây kháng bệnh mốc sương, các
chuyên gia trên thế giới đã khẳng định cho đến nay chưa có giống khoai tây chống được
nấm P. infestans tuyệt đối và nấm mốc sương chỉ phát sinh, phát triển khi có mặt của kí
chủ và nguồn bệnh. Hầu hết dịch hại trên đồng ruộng ban đầu ở mức độ riêng rẽ với chỉ
một vài loài nấm, nó sống sót từ vụ này sang vụ khác và chúng phát triển mạnh lên ở điều
kiện thuận lợi. Do vậy sử dụng giống khoai tây có nguồn gen kháng, làm chậm lại sự phát
triển của dịch hại, kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác để làm hạn chế đến mức
tối đa sự gây hại của nấm mốc sương trên khoai tây.
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam.
Nấm P. Infestans trong giai đoạn đầu có tên là bệnh dịch muộn bệnh hại trên lá,
thân và củ khoai tây vào các tháng 1,2,3 và tháng 12 trong năm, xuất hiện tại các tỉnh Hà
Nội, Hà Tây, Hải Phòng (kết quả điều tra bệnh cây, 1967-1968) [6]. Bệnh cũng xuất hiện
ở miền Nam trên khoai tây với tên gọi bệnh úa muộn, tỷ lệ hại rất nặng. Theo điều tra cơ
bản bệnh hại cây trồng tại các tỉnh miền Nam 1977-1978, bệnh gây hại chủ yếu ở vùng
Lâm Đồng với thời gian gây hài từ tháng 5 đến tháng 11.
Theo nghiên cứu của Vũ Hoan (1973) và Nguyễn Văn Kiên (1995-1998), bệnh
xuất hiện ở cả hai vụ đông và đông xuân của các tỉnh thành bao gồm: Hà Nội, Hưng Yên,
Bắc Ninh, Hải Phịng với tỷ lệ trung bình là 40,6%, riêng tại Hà Nội tỷ lệ bệnh đạt tới
40% [7,8]. Bệnh xuất hiện vào tháng 12 của vụ đông năm trước và có thể kéo dài tới
tháng 4 của vụ xuân năm sau. Bệnh có nhiều đợt phát sinh: đợt 1 xuất hiện vào giữa
tháng 12 đầu tháng 1; đợt 2 xuất hiện vào đầu cho đến cuối tháng 1; đợt 3 từ đầu tháng
đến giữa tháng 2; đợt 4 từ cuối tháng 2 đến đầu tháng 3. Những năm gần đây bệnh xuất
hiện và gây hại nặng ở một số vùng trồng rau chuyên canh như Lâm Đồng, Bắc Ninh,
Bắc Giang...với tỷ lệ cao. Bệnh gây thiệt hại nặng tới sản lượng, năng suất cũng như
phẩm chất của sản phẩm , thiệt hại nặng về năng suất đạt tới 40%, có khi đạt tới 90%.
Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện độ ẩm cao nhiệt độ ban đêm tương đối thấp,
nhiệt độ ban ngày tương đối cao. Nhiệt độ thích hợp cho bệnh phát sinh ban đầu vào
khoảng 18-22ºC, nếu trong điều kiện độ ẩm cao nhưng nhiệt độ lại thấp hơn 10ºC và cao
hơn 28ºC thì khó có khả năng xuất hiện bệnh trên đồng ruộng. Độ ẩm thích hợp nhất cho
bào tử P. Infestans nảy mầm và xâm nhập vào cây phải đạt từ 90% cho đến độ ẩm bão
hịa; độ ẩm thích hợp nhất cho sự phát triển của bệnh là 76%, đặc biệt thời tiết có thêm
mưa phùn và sương mù thì bệnh sẽ phát triển rất nhanh, cây có thể bị tàn lụi trong vịng
7-10 ngày (Nguyễn Duy Nghị,1975; Nguyễn Kim Vân, 1997; Vũ Triệu Mân & Lê Lương
Tề, 2001). Nấm mốc sương có khả năng gây hại trên nhiều giống khoai tây với các tỷ lệ
khác nhau. Một số giống khoai tây Đức nhập nội như Cardia, Mariella; giống khoai tây
Pháp (Ackesergen), giống Thường Tín...đều là những giống nhiễm bệnh nặng. Một số
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Viện Đại học Mở Hà Nội
giống khoai tây nhập nội từ trung tâm khoai tây quốc tế CIP bao gồm: LBR1-2, LBR1-5,
LBR1-9, LBR1-12, LBR1-13 và LBR1-14 là những giống chống bệnh mốc sương tương
đối tốt (Vũ Triệu Mân, Lê Lương Tề, 1998) [9].
Nghiên cứu về đặc tính sinh học của quần thể nấm vào năm 2003 trong toàn bộ
130 isolate nấm thu nhập được trên cây khoai tây đều thuộc chủng nấm A1. Tính kháng
thuốc đã suất hiện trong quần thể và ở mức trung bình, 4% các isolate thu được biểu hiện
tính kháng cao đối với metalaxyl (Ngô Thị Xuyên, Lê Hồng Vĩnh, 2003) [11]. 254 isolate
thu được vào năm 2005 cũng thuộc vào chủng nấm A1. Thử nghiệm tính kháng với
metalaxyl trên 126 isolate thu được thì 11% kháng ít, 85,8% kháng trung bình và 4,2%
kháng cao. Tính kháng xuất hiện ở hầu hết các isolate thu thập được từ Lâm Đồng, nơi có
áp lực sử dụng thuốc hóa học cao nhất trong các vùng trồng khoai tây thu mẫu (Ngô Thị
Xuyên, Lê Hồng Vĩnh, 2005) [10]. Nghiên cứu về cấu trúc gene của quần thể nấm P.
Infestans tại Việt Nam bằng mt-DNA haplotype và nhận dạng vùng GR57 cũng khẳng
định rằng chủng quần nấm tại Việt Nam vẫn là chủng quần cũ (Ngô Thị Xuyên, Lê Hồng
Vĩnh, 2005) [11].
Biện pháp hữu hiệu nhất để phòng chống bệnh mốc sương cho đến thời điểm hiện
tại là biện pháp hóa học. Trước khi bệnh xuất hiện có thể phun phịng bằng các loại thuốc
như zineb 80WP nồng độ 0,2-0,3%; thuốc Alliet Boocdo với nồng độ 1%. Nếu bệnh đã
xuất hiện trên đồng ruộng và trong điều kiện thời tiết thuận lợi cho sự phát triển của bệnh
nên phun các thuốc trừ nấm như Ridomil 5G, Rimodil MZ72... để diệt trừ nấm bệnh.
Phun thuốc clorua đồng với lượng 2,5kg/ha, phun 5 lần với khoảng cách 5 ngày/lần hoặc
Zineb với lượng 3,0kg/ha, phun 3 lần với khoảng cách 8 ngày/lần kể từ khi xuất hiện
bệnh cho hiệu quả tốt đối với việc phòng bệnh trong tháng 3-4 (Nguyễn Văn Viên, 1998)
[23].
Nguyễn Thị Duyên – K18.1101
