Nghiên cứu một số phương pháp nhân tạo để lây nhiễm virus gây bệnh xoăn vàng lá cà chua

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN VĂN QUANG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NHÂN TẠO ĐỂ LÂY
NHIỄM VIRUS GÂY BỆNH XOĂN VÀNG LÁ CÀ CHUA

Chuyên nghành : Công nghệ sinh học
Mã số: 60.42.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hải Yến

Thái nguyên tháng 10 - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
i

/>

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trình bày trong luận văn này là do tôi
nghiên cứu, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Hải Yến và sự giúp đỡ của
các cộng sự trong nhóm nghiên cứu. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận
văn đã được sự đồng ý của cán bộ hướng dẫn và nhóm nghiên cứu, các tài liệu
trích dẫn đều ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả

Nguyễn Văn Quang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ii

/>

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Nguyễn Thị Hải Yến, giảng
viên Khoa Khoa học Sự sống - Trường Đại học Khoa học đã tận tình hướng dẫn,
truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo và các cán bộ phòng thí
nghiệm Sinh học – Khoa Khoa học Sự sống – Trường Đại học Khoa học, Phòng
Công nghệ Tế bào thực vật - Viện Công nghệ Sinh học đã truyền đạt kiến thức,
tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành các thí nghiệm trong luận văn.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp luôn động viên,
khuyến khích và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Thái nguyên, ngày10 tháng 9 năm 2014
Học viên

Nguyễn Văn Quang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3

/>

MỤC LỤC
Trang

MỤC

MỞ ĐẦU……………………………………………………………..

1

1. Đặt vấn đề…………………………………………………………

1

2. Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………

2

3. Nội dung nghiên cứu ………………………………………………

2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………..

3

1.1. Giới thiệu về cây cà chua và một số bệnh hại cà chua…………

3

1.1.1. Nguồn gốc và Phân loại………………………………………

3

1.1.2. Đặc điểm sinh học……………………………………………

4

1.1.3. Một số bệnh hại cà chua………………………………………

5

1.2. Virus gây bệnh xoăn vàng lá cây cà chua………………………

7

1.2.1. Triệu chứng biểu hiện bệnh……………………………………

7

1.2.2. Phân loại virus gây bệnh xoăn vàng lá cây cà chua……………

8

1.2.3. Đặc điểm hình thái và cấu tạo…………………………………

8

1.2.4. Đặc điểm lây lan và môi giới truyền bệnh……………………

10

1.2.5. Một số biện pháp phòng bệnh xoăn vàng lá cho cà chua………

13

1.3. Các phương pháp lây nhiễm TYLCV trong thực nghiệm………

16

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

19

2.1. Vật liệu…………………………………………………………...

19

2.1.1. Vật liệu thực vật………………………………………………

19

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4

/>

2.1.2. Chủng vi khuẩn ………………………………………………

20

2.1.3. Hoá chất, thiết bị máy móc……………………………………

20

2.2. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………

21

2.2.1. Phương pháp lây nhiễm bằng bọ phấn ………………………

21

2.2.2. Phương pháp lây nhiễm bằng ghép áp…………………………

22

2.2.3. Phương pháp lây nhiễm bằng Agro - inoculation ……………

22

2.2.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ (đo quang phổ - đo OD)……

23

2.2.5. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ biểu hiện bệnh…………………

23

2.2.6. Phương pháp phân tích sự có mặt của virus TYLCV…………

24

2.2.6.1. Thu thập mẫu và tách chiết DNA tổng số……………………

24

2.2.6.2. Phương pháp điện di trên gel agarose………………………..

25

2.2.6.3. Phương pháp PCR nhân gen của TYLCV …………………

26

Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN…………

27

3.1. Kết quả tạo nguồn bệnh………………………………………..

27

3.1.1. Kết quả lây nhiễm virus trong vườn có nguồn bệnh…………

27

3.1.2. Kết quả PCR kiểm tra sự có mặt của virus trên cây bệnh……

28

3.2. Kết quả lây nhiễm TYLCV cho cà chua bằng bọ phấn …………

30

3.3. Kết quả lây nhiễm TYLCV bằng phương pháp ghép cây lành với

cây bị bệnh……………………………………………………………
3.4. Kết quả lây nhiễm TYLCV bằng Agro - inoculation …………

32
35

3.5. Đánh giá hiệu quả lây nhiễm TYLCV của các phương pháp lây
nhiễm nhân tạo………………………………………………………

38

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ…………………………………………...

41

1. KẾT LUẬN………………………………………………………..

41

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5

/>

2. ĐỀ NGHỊ………………………………………………………......

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vi

/>

41


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

Nghĩa tiếng Anh base pair

Bp

Cặp base

Cetyltrimethylammonium Bromid

CTAB

CTAB

Coat protein

CP

protein vỏ

Deoxyribonucleic Acid

DNA

Axit Deoxyribonucleic

Deoxynucleoside triphosphate

dNTP

dNTP

Ethylene

EDTA

EDTA

Diamine

Tetraacetic

Acid
EtBr

EtBr

Ethidium Bromide

GB

GB

Gel binding buffe

Kb

Kb

kilobyte

ORF

trình tự đọc mở

Open reading frame

PCR

Phản ứng chuỗi trùng hợp

Polymerase Chain Reaction

Primer F

Mồi xuôi

Primer Forward

Primer R

Mồi ngược

Primer Reverse

Taq

Vi khuẩn chịu nhiệt

Thermus aquaticus

IR

Vùng liên gen

Intergenic region

Rep

Tái bản

Replication

SCR

vùng vệ tinh

Satelite Conserved Region

TYLCV

Virus gây bệnh xoăn vàng lá Tomato Yellow Leaf Curl Virus
cà chua

TB

Trung bình

RAPD

nhân bản ngẫu nhiên những Random Amplified Polymorphic
DNA
đoạn DNA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vii

/>

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

2.1 Nồng độ các hoá chất trong dung dịch đệm tách DNA tổng số

24

2.2 Thành phần phản ứng PCR nhân gen từ mẫu DNA tổng số

26

3.1

27

3.2

Kết quả theo dõi mức độ biểu hiện bệnh của các giống cà chua

31

sau lây nhiễm qua bọ phấn
3.3

Kết quả theo dõi mức độ biểu hiện bệnh của các giống cà chua

33

sau lây nhiễm bằng ghép áp
3.4

Kết quả giá trị OD ở bước sóng 660 nm của các chủng khuẩn sau

35

nuôi lắc phục vụ thí nghiệm lây nhiễm
3.5

Kết quả theo dõi biểu hiện bệnh sau lây nhiễm TYLCV bằng

36

Agro- inoculation vào các giống cà chua
3.6

Tổng hợp kết quả theo dõi biểu hiện bệnh trung bình của thí
nghiệm lây nhiễm TYLCV vào cây cà chua bằng 3 phương pháp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8

/>
38


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

1.1

Sơ đồ cấu trúc genome của TYLCV

9

1.2

Chu kỳ sinh trưởng của bọ phấn (Bemisia tabaci)

11

2.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu

21

2.2 Các mức độ biểu hiện bệnh xoăn vàng lá cà chua

24

3.1

27

Hình ảnh cây cà chua bị bệnh xoăn vàng lá do virus TYLCV trồng
tại vườn có nguồn bệnh sau 50 ngày

3.2 Kết quả điện di sản phẩm tách DNA tổng số của một số dòng cà

28

chua nhiễm bệnh
3.3

Kết quả PCR kiểm tra gen CP của TYLCV trong các mẫu cà chua

29

nhiễm bệnh

3.4 Kết quả PCR nhân gen CP của TYLCV kiểm tra sự có mặt của

32

virus trong các dòng cây thí nghiệm sau lây nhiễm bằng bọ phấn.
3.5

Kết quả PCR nhân gen CP của TYLCV kiểm tra sự có mặt của

34

virus trong các dòng cây thí nghiệm sau lây nhiễm bằng phương
pháp ghép.
3.6

Ảnh điện di sản phẩm PCR kiểm tra TYLCV sau 10 ngày lây

37

nhiễm bằng Agro- inoculation
3.7

Ảnh điện di sản phẩm PCR kiểm tra TYLCV sau 50 ngày lây
nhiễm bằng Agro- inoculation

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9

/>
37

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu một số phương pháp nhân tạo để lây nhiễm virus
gây bệnh xoăn vàng lá cà chua”.
2. Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hải Yến
3. Người thực hiện: Nguyễn Văn Quang
4. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm được phương pháp lây nhiễm virus TYLCV phù hợp để lây bệnh cho
cà chua nhằm tạo phương pháp chuẩn để đánh giá khả năng kháng virus này cho
cà chua trong điều kiện nhà lưới và vườn thí nghiệm.
5. Nội dung nghiên cứu
1. Thu thập các giống cà chua mẫn cảm với virus, kháng tự nhiên với virus.
.
3. Tiến hành các thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo cho cà chua
4. Theo dõi và phân tích kết quả, đánh giá mức độ biểu hiện bệnh sau khi lây
nhiễm.
5. Đưa ra quy trình lây nhiễm nhân tạo virus TYLCV cho cà chua.
6. Kết quả nghiên cứu
(1) Thu thập giống cà chua phục vụ thí nghiệm:
+ Giống PT 18 do viện rau quả Việt Nam cung cấp. Cà chua PT18 có chiều
cao trung bình 80 – 100 cm, dạng cây gọn, màu lá xanh nhạt, phân cành ít, sinh
trưởng hữu hạn. PT18 là giống khá mẫn cảm với bệnh xoăn vàng lá do TYLCV.
+ Giống F1 GM - 2008, là giống nhập nội có nguồn gốc từ Pháp. Quả của F1
GM - 2008 có dạng tròn dẹt, chín có màu đỏ tươi, thịt dày, rắn chắc. F1 GM 2008 sinh trưởng hữu hạn, chịu lạnh và nóng rất tốt, giống F1 GM2008 được lai
tạo theo hướng kháng bệnh xoăn vàng lá do virus TYLCV.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10

/>

+ Giống DV 2962 là giống lai F1 có nguồn gốc từ Ấn Độ. DV 2962 có biên độ
o

o

thích ứng rộng, sinh trưởng và phát triển tốt ở nhiệt độ 17 C – 32 C. thuộc loại
hình sinh trưởng bán hữu hạn, sinh trưởng khoẻ. Cây cao trung bình từ 110 –
130 cm,
nhiều hoa, sai quả, được chọn tạo theo hướng kháng virus TYLCV.
(2) T

được 63 dòng cây bị bệnh trong tổng số 75 cây
. Các dòng cây bệnh đã được kiểm tra sự có mặt của TYLCV bằng

phương pháp PCR với cặp mồi pRV 324N/pRC889N.
(3) Đã tiến hành lây nhiễm thành công virus TYLCV trên 3 giống cà chua PT18,
GM - 2008, DV - 2962 bằng 3 phương pháp : (i) phương pháp ghép áp giữa cây
lành với cây bệnh, (ii) phương pháp nuôi thả bọ phấn, (iii) Lây nhiễm bằng Agro
- inoculation.
(4) Đã đưa ra 01 quy trình lây nhiễm nhân tạo virus TYLCV cho cà chua phù
hợp trong điều kiện phòng thí nghiệm là phương pháp ghép áp giữa cây lành với
cây bệnh, có thể áp dụng trong thực nghiệm để đánh giá khả năng kháng virus
TYLCV của các giống cà chua.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11

/>

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây cà chua (Lycopersicon esculentum) là loại cây trồng phổ biến hiện nay,
quả cà chua chín là loại thực phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin, được con người sử
dụng thường xuyên. Cà chua dễ trồng, chi phí đầu tư ban đầu thấp, là loại cây thích
ứng với nhiều điều kiện sinh thái khác nhau, thời gian từ khi trồng đến thu hoạch
ngắn, do vậy có thể mở rộng sản xuất ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới.
Cũng như các cây trồng khác, các giống cà chua đang trồng ở trên thế giới và
Việt Nam bị tấn công bởi các loại sâu bệnh như nấm, côn trùng, vi khuẩn và đặc
biệt là virus. Trong số bệnh virus hại cà chua ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới,
bệnh xoăn vàng lá do virus TYLCV gây nên được xem là bệnh gây hậu quả nghiêm
trọng nhất [17], [21]. Tại Việt Nam, bệnh xoăn vàng lá trên cà chua với tỉ lệ nhiễm
bệnh trên các ruộng trồng cà chua thường rất cao, có khi tới 100%. TYLCV là loài
virus thuộc chi Begomovirus, họ Geminividae và chúng chỉ truyền nhiễm vào cây
thông qua vector truyền bệnh là bọ phấn Bemisia tabaci một cách nhanh chóng và
liên tục dẫn đến bùng phát thành dịch bệnh [7], [9]. Sự kiểm soát bệnh TYLCV ở
các vùng trồng cà chua chú trọng chính vào sự kiểm soát bọ phấn bằng các loại
thuốc hóa học tiêu diệt côn trùng hoặc các bẫy bắt, các rào cản vật lý như
lưới chắn bọ phấn… Tuy nhiên, các phương pháp kiểm soát bệnh TYLCV vừa nêu
gây tốn kém về kinh phí và sức lực con người trong sản xuất, hơn nữa còn gây ô
nhiễm môi trường và tích lũy độc tính trong quả vì sử dụng thuốc trừ sâu hóa học
độc hại diệt bọ phấn [26].
Biện pháp hiệu quả nhất để phòng, chống virus là sử dụng giống cà chua
kháng virus, trong thực tế hiện nay các giống tự nhiên kháng virus không nhiều vì
vậy các nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng công nghệ gen để tạo các giống có khả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1

/>

năng kháng virus gây bệnh xoăn vàng lá cà chua để đưa vào sản xuất. Tuy nhiên,
để đánh giá các dòng cây tạo ra có kháng được với virus hay không thì công việc
lây nhiễm virus để kiểm tra khả năng kháng là rất quan trọng. Virus gây bệnh xoăn
vàng lá cà chua không truyền qua hạt giống, qua hạt, đất, qua va chạm cơ học
nhưng lan truyền trên đồng ruộng bằng bọ phấn. Dựa trên đặc điểm lan truyền của
TYLCV, các nhà khoa học cũng đã đề xuất một số phương pháp để lây nhiễm
TYLCV cho cà chua, tuy nhiên vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu một cách hệ
thống.
Xuất phát từ thực tiễn và cơ sở lý luận trên chúng tôi thực hiện nghiên cứu
đề tài là “Nghiên cứu một số phương pháp nhân tạo để lây nhiễm virus gây bệnh
xoăn vàng lá cà chua” . Nhằm phục vụ trong nghiên cứu, đánh giá khả năng kháng
virus TYLCV ở cà chua.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được phương pháp lây nhiễm virus TYLCV cho cà chua trồng
trong điều kiện nhà lưới và vườn thí nghiệm, nhằm tạo phương pháp chuẩn để đánh
giá khả năng kháng virus này cho cà chua.
3. Nội dung nghiên cứu
1. Thu thập các giống cà chua mẫn cảm với virus, kháng tự nhiên với virus.
.
3. Tiến hành các thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo cho cà chua
4. Theo dõi và phân tích kết quả, đánh giá mức độ biểu hiện bệnh sau khi lây
nhiễm.
5. Đưa ra 01 quy trình lây nhiễm virus TYLCV cho cà chua.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2

/>

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cây cà chua và một số bệnh hại cà chua
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Cà chua (Lycopersicon esculentum L.) có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24 và đa số
chúng là cây tự thụ phấn. Cà chua có nguồn gốc từ Nam mỹ (Bolivia, Chile,
Colombia, Peru) [19]. Những loài cà chua hoang dại gần gũi với loài cà chua trồng
hiện nay vẫn tìm thấy ở dọc dãy núi Andes (Peru), đảo Galapagos (Ecuado) và
Bolivia. Từ thế kỷ 16 cà chua đã được trồng ở Châu Âu, sau đó lan sang các vùng
khác như Trung Quốc và Đông Nam Á (thế kỷ 17), Nhật Bản (thế kỷ 18). Đến thế kỷ
18, nhiều vùng trên thế giới trồng cà chua làm thực phẩm và giống cà chua đã trở
nên phong phú và đa dạng. Vào đầu thế kỷ 19, quả cà chua đã trở thành loại thực
phẩm phổ biến và quen thuộc của con người. Đến cuối thế kỷ 19 cà chua được đưa
vào trồng ở nước ta ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và một số tỉnh vùng cao.
Cà chua thuộc họ cà (Solanaceae), bộ cà (Solanales), phân lớp cúc
(Asteridae), lớp ngọc lan (Magnoliosida) [40], [31]. Từ lâu đã có nhiều tác giả
nghiên cứu về phân loại cà chua và thành lập hệ thống phân loại theo quan điểm
của riêng mình. Theo hệ thống phân loại của Muller (1940) thì cà chua trồng hiện
nay thuộc chi phụ Eulycopersion C.H.Muller. Tác giả phân loại chi phụ thành 7
loài, loài trồng hiện nay (Lycopersicon esculentum) thuộc loài thứ nhất. Theo
Nonnecke(1989) thì L. esculentum là loài cà chua trồng có 4 chủng chính (1) L.
esculentum var. Commune bao gồm hầu hết những giống cà chua hiện nay với đặc
điểm là lá rậm, quả có khối lượng trung bình lớn; (2) L. esculentum var.
Grandiolium có đặc điểm lá rộng và láng bóng, số lá trên cây ít; (3) L. esculentum
var. Validium là cà chua anh đào với thân đứng mập và (4) L. esculentum var.
Pyriforme là cà chua quả lê.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3

/>

1.1.2. Đặc điểm sinh học
Đặc điểm bộ rễ cà chua là rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng
phát triển rễ phụ rất lớn. Trong điều kiện thuận lợi nhất những giống tăng trưởng
mạnh có rễ ăn sâu 100 - 150 cm và rộng 150 - 250 cm. Vì vậy cà chua chịu hạn tốt.
Bộ rễ ăn sâu, mạnh hay yếu đều có liên quan đến mức độ phân cành và phát triển
của bộ phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấm ngọn, bộ rễ thường
ăn nông và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên.
Cây cà chua có thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, khi cây
lớn gốc thân dần dần hóa gỗ. Thân mang lá và phát hoa ở nách lá là chồi nách. Chồi
nách ở các vị trí khác nhau có tốc độ sinh trưởng và phát dục khác nhau, thường
chồi nách ở ngay dưới chùm hoa thứ nhất, có khả năng tăng trưởng mạnh và phát
dục sớm so với các chồi nách gần gốc. Tùy khả năng sinh trưởng và phân nhánh mà
các giống cà chua được chia làm 4 dạng là: (1) Dạng sinh trưởng hữu hạn
(determinate). (2 ) Dạng sinh trưởng vô hạn (indeterminate). (3) Dạng sinh trưởng
bán hữu hạn (semideterminate). (4) Dạng lùn (dwart)
Lá thuộc lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có 3 - 4 đôi lá chét, rìa lá chét đều có
răng cưa nông hay sâu tùy giống. Phiến lá thường phủ lông tơ. Đặc tính lá của
giống thường thể hiện đầy đủ sau khi cây có chùm hoa đầu tiên.
Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn là chính. Sự thụ phấn chéo ở cà
chua khó xảy ra vì hoa cà chua tiết nhiều tiết tố chứa các alkaloid độc nên không
hấp dẫn côn trùng và hạt phấn nặng không bay xa được. Số lượng hoa trên chùm
thay đổi tùy giống và thời tiết, thường từ 5 - 20 hoa.
Quả cà chua thuộc loại mọng nước, có hình dạng thay đổi từ tròn, bầu dục đến
dài. Vỏ quả có thể nhẵn hay có khía. Màu sắc của quả thay đổi tùy giống và điều
kiện thời tiết. Thường màu sắc quả là màu phối hợp giữa màu vỏ và thịt quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4

/>

Cà chua là loại cây thân thảo, ngắn ngày sinh trưởng hàng năm, ưa khí hậu
ấm áp và ánh sáng đầy đủ. Đủ ánh sáng cây mới sinh trưởng phát triển tốt nhất. Cà
o

chua sinh trưởng, phát triển thích hợp trong điều kiện nhiệt độ trung bình từ 22 C –
26oC. Nếu nhiệt độ trên 35oC cây ngừng sinh trưởng, khi nhiệt độ xuống dưới 10 oC
cà chua không ra hoa [38]. Cà chua có khả năng chịu hạn song trong quá trình sinh
trưởng, phát triển cà chua cần một lượng nước lớn do vậy khi trồng cần phải được
tưới nhiều nước, thiếu nước cây sẽ ít hoa và dễ rụng quả [ 32].
1.1.3. Một số bệnh hại cà chua
- Bệnh mốc sương (Phytophtaora infestans)
Bệnh mốc sương gây ra do một loại nấm có tên là Phytophtaora infestans.
Đây là loài nấm ký sinh chuyên tính có khả năng hình thành nhiều chủng khác
nhau. Nấm gồm 16 chủng trong đó có cả các chủng đơn và chủng hỗn hợp. tuy
nhiên số lượng chủng nấm thay đổi tuỳ khu vực sinh thái trồng trọt hoặc ở từng
nước khác nhau. Bệnh mốc sương thường phát triển trong điều kiện nhiệt độ từ 15 o

o

22 C, thích hợp nhất là 18 - 20 C và độ ẩm không khí cao. Độ ẩm thấp nhất cho
nấm phát triển là 76%, có ý kiến cho là 65%, độ ẩm càng cao bệnh lây lan và gây
hại càng mạnh. Trong điều kiện thiếu ánh sáng, trời âm u, mưa phùn càng tạo điều
kiện thuận lợi cho nấm phát triển. Bệnh thường xuất hiện đầu tiên ở mép chóp lá
tạo vết xám xanh nhạt sau đó lan rộng vào phiến lá. Phần giữa vết bệnh chuyển
màu đen và xung quanh vết bệnh thường có cành bào tử màu trắng xốp bao phủ
giống một lớp mốc trắng như sương muối làm cho lá chết lụi nhanh chóng, bệnh
cũng xuất hiện ở cuống lá, cành và thân [38].
- Bệnh héo xanh vi khuẩn (Pseudomonas solanacearum
Smith)

Bệnh gây hại nghiêm trọng đối với cây cà chua ở các vùng trồng cà chua ở
Việt Nam, các vùng nhiệt đới, bán nhiệt đới và những vùng trên thế giới có khí hậu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5

/>

o

o

ấm áp. Bệnh phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 26 C - 30 C, bệnh thích nghi độ pH
trong phạm vi tương đối rộng, độ pH thích hợp cho bệnh phát triển từ 6,8 - 7,2,
bệnh phát triển mạnh ở những chân đất cao, đất vàn, trên những chân ruộng luân
canh với cây trồng cạn, đặc biệt là cây họ cà. Bệnh héo xanh thường thể hiện triệu
chứng ngay sau khi vi khuẩn xâm nhập vào rễ hoặc phần thân sát mặt đất. Vi khuẩn
gây bệnh héo xanh là loài đa thực có phổ ký chủ rộng, có thể xâm nhiễm, ký sinh
gây hại trên nhiều họ cây trồng khác nhau, đặc biệt trên các cây trồng thuộc họ cà,
họ đậu, họ bầu bí. Vi khuẩn có thể sống trong đất từ 5 - 6 năm, trên các bộ phận
của cây vi khuẩn này có thể tồn tại từ 6 - 7 tháng còn nếu bám dính trên bề mặt hạt
chỉ tồn tại 2 ngày. Vi khuẩn xâm nhiễm qua những vết thương trên cây, lan truyền
nhờ nước và côn trùng. Vi khuẩn gây hại ở tất cả các thời kỳ sinh trưởng phát triển
của cây, nhưng nghiêm trọng nhất là thời kỳ hoa và đậu quả.
Hiện nay, chưa có loại thuốc đặc hiệu để phòng trừ loại bệnh này, nên khi
bệnh hại xâm nhiễm đã gây ra tổn thất lớn cho sản xuất. Biện pháp phòng trừ chủ
yếu là thông qua biện pháp canh tác.
- Bệnh đốm nâu (Alternaria solani)
Bệnh do nấm gây hại ở hầu hết các vùng trồng cà chua có khí hậu nhiệt đới.
Nấm phá hại thân, lá, hoa, quả. Triệu chứng bệnh là những đốm nâu, gồm những
vòng tròn đồng tâm trên những lá già và những vết lõm màu nâu tối ở trên thân, khi

cây bị bệnh hại nặng thì quả cũng bị hại. Bệnh phát triển nhanh trong điều kiện thời
tiết nóng ẩm. Nếu phòng trừ không kịp thời, toàn bộ cây sẽ bị khô chết như bị đốt
cháy. Phòng trừ bằng kỹ thuật canh tác tổng hợp. Khi cây bị bệnh cần tăng cường
chăm sóc, bón thúc. Thực hiện luân canh, vệ sinh đồng ruộng.
- Bệnh héo vàng (Fusarium oxysporiumf. sp. Lyco-perisici)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6

/>

Nguồn bệnh cư trú trong đất, xâm nhập vào cây qua bộ rễ. Bệnh phát triển
o

mạnh ở nhiệt độ cao 28 C. Triệu chứng của bệnh đầu là những lá ở dưới thấp bị
vàng, héo, sau đó lây lan sang lá non và hoa. Toàn bộ bó mạch ở hệ rễ bị biến đổi
thành màu nâu và cây bị chết. Có thể phòng bệnh bằng cách coi trọng công tác vệ
sinh đồng ruộng, luân canh triệt để, xử lý đất. Khi bệnh phát triển mạnh có thể
dùng thuốc bảo vệ thực vật phun lên cây. Khi dùng thuốc phải tuân thủ sự hướng
dẫn của ngành bảo vệ thực vật.
- Bệnh xoăn lá do virus
Bệnh do virus gây hại cà chua và gồm rất nhiều loại, thuộc nhóm
Germinivirus. Bệnh có triệu chứng xoăn ngọn lá, những cây bị bệnh hại sinh
trưởng, phát triển kém, thường không cho quả. Vì vậy gây tổn thất nghiêm trọng
đến năng suất, có khi không cho thu hoạch. Đặc biệt từ sau khi trồng đến thời kỳ ra
hoa, cây bị hại sẽ làm giảm khối lượng quả rất lớn. Ở Việt Nam, bệnh xoăn lá cà
chua phát triển mạnh trong vụ cà chua sớm và vụ xuân hè khi nhiệt độ không khí từ
25 - 30oC, độ ẩm trên 70%.
1.2. Virus gây bệnh xoăn vàng lá cây cà chua
1.2.1. Triệu chứng biểu hiện bệnh

Bệnh do virus thuộc nhóm Geminivirus gây hại cà chua ở những vùng nhiệt
đới. Virus thường gây ra triệu trứng xoăn lá, nhất là ngọn xoăn rất mạnh. Lá có
dạng xoắn vào trong, cây lùn thấp, mặt lá thường bị khảm đốm vàng. Những cây bị
bệnh, sinh trưởng phát triển kém, thường không cho quả.
Bệnh xoăn lá do virus có thể gây nhầm lẫn với một số tình trạng bệnh cà
chua khác như: nụ hoa cà chua lớn, cà chua vàng trên đầu, bệnh xoăn lá sinh lý và
bệnh thiếu phosphate và magie. Bệnh nụ hoa cà chua lớn có thể phân biệt được vì
nó làm cho hoa có màu xanh lá cây. Bệnh vàng đầu cà chua có biểu hiện là chỗ lá
non có kích thước nhỏ và tròn, mép lá cong lên hoặc cong xuống. Bệnh xoăn lá
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7

/>

sinh lý do áp lực nước làm cây còi cọc và mô lá non phát triển mềm chứ không
cứng. Thiếu phosphate làm cho cây cứng, nhuộm màu hơi tím và các bộ phận của
cây nhỏ lại. Thiếu magie làm vàng những gân lá ở giữa và dưới thân cây [27].
Biện pháp phòng trừ bệnh chủ yếu là thực hiện nghiêm ngặt chế độ luân
canh, không trồng cà chua trên ruộng mà vụ trước đã trồng cây họ cà. Vệ sinh đồng
ruộng kỹ trước khi làm đất, gieo trồng. Khi phát hiện cây bị bệnh phải nhổ bỏ. Khi
chăm sóc chú ý tránh tác động mạnh làm lây lan bệnh. Khi trồng vụ sớm nên chọn
các giống có đặc tính kháng bệnh cao. Ngoài ra, cần thiết phải diệt bọ phấn truyền
virus [9].
1.2.2. Phân loại virus gây bệnh xoăn vàng lá cây cà chua
Theo hệ thống phân loại virus quốc tế (ICTV) năm 2013, TYLCV thuộc chi
Begomovirus, họ Geminiviridae. Họ này có 7 chi bao gồm Begomovirus (288 loài),
Curtovirus (3 loài), Eragrovirus (1 loài), Mastrevirus (29 loài), Topocuvirus (1
loài), Turncurtovirus (1 loài) và Becurtovirus (2 loài). Geminiviridae là họ virus
gây bệnh thực vật lớn thứ hai với 325 loài. Begomovirus là chi lớn nhất trong họ
chủ yếu được lan truyền thông qua vector truyền bệnh là loài bọ phấn Bemisia

tabaci [15], [29].
1.2.3. Đặc điểm hình thái và cấu tạo
TYLCV có dạng hình chày, hạt virion luôn ở dạng cầu ghép đôi với kích
thước trung bình xấp xỉ 20 × 30 nm. Lớp vỏ protein có trọng lượng khoảng
3

28 – 34 × 10 đvC gồm 22 capsome giống nhau, mỗi capsome gồm có 5 phân tử
protein [18], [38]. Những loài TYLCV phát hiện trước đây có hệ gen gồm các gen
trùm nằm trên cùng một vòng DNA – A sợi đơn kích thước khoảng 2,8 kb (thể
monopartite). Sau đó, người ta phát hiện nhiều chủng virus có hệ gen gồm hai vòng
DNA sợi đơn tách biệt với kích thước xấp xỉ nhau khoảng 2,5 – 3,0 kb là DNA – A
và DNA – B (thể bipartite). Gần đây, người ta còn phát hiện một số loài thuộc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8

/>

nhóm một vòng gen ngoài vòng DNA – A còn có một hoặc hai vòng DNA vệ tinh
(DNAβ và DNAα) với kích thước xấp xỉ một nửa DNA – A có tác dụng tăng
cường tái bản hệ gen virus và biểu hiện triệu chứng bệnh trên cây chủ [6], [10],
[15], [23].

Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc genome của TYLCV

Hệ gen của TYLCV gồm 6 gen chức năng đó là gen CP (V1), prepCP (V1),
C1, C2, C3, C4. Các gen trong hệ gen của TYLCV có thể nằm trên cùng một vòng
DNA – A hoặc hai vòng DNA – A và DNA – B riêng biệt ngăn cách với nhau bởi
một vùng liên gen (IR – intergenic region) có độ dài khoảng 200 nucleotide. Trên
vùng IR đó có chứa điểm khởi đầu sao chép và vùng điều khiển cho sự tái bản vòng
gen virus theo cả hai hướng. Dạng trình tự điển hình nhất trong vùng IR là hai trình

tự bảo thủ lặp lại đảo ngược của TAATATT/AC được định vị trên một cấu trúc
vòng (stem – loop) có liên quan tới việc tái bản sợi DNA mới và một trình tự lặp lại
cần thiết cho việc nhận biết và bám vào của protein Rep (Replication) trong quá
trình phiên mã [18], [25].
Các chủng Begomovirus monopartite ngoài vòng DNA – A có thể có một hoặc
hai vòng DNA sợi đơn với kích thước xấp xỉ một nửa DNA – A được gọi là DNA
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9

/>

vệ tinh (gồm DNAβ và DNAα). DNA vệ tinh được phát hiện lần đầu tiên trong
chủng virus gây bệnh xoăn lá cà chua (TLCV) phân lập từ phía bắc Australia vào
năm 1997 với kích thước khoảng 682 nucleotide đó là ToLCV – sat [20].
Vòng DNAβ có kích thước xấp xỉ khoảng 1360 nucleotide, trình tự nucleotide
khá bảo thủ. Trên đó bao gồm một vùng giàu adenin (A – rich region), một vùng vệ
tinh (SCR – Satelite conserved region) và một trình tự đọc mở (ORF) trên sợi bổ
sung mã hóa cho protein βC1. Vùng SCR chứa cấu trúc vòng (stem – loop) mang
đoạn trình tự khởi đầu tái bản TAATATT/AC giống như vùng liên gen (IR) của
DNA – A. Chức năng của vòng DNAβ được cho là góp phần làm tăng cường biểu
hiện triệu chứng bệnh bằng cách làm bất hoạt gen của cây chủ hoặc thuận lợi cho
việc mở rộng phạm vi lây nhiễm.
DNAα cũng giống như DNAβ có trình tự rất bảo thủ trong đó có chứa một
khung đọc mở mã hóa cho protein tái bản (Rep), một trình tự giàu Adenin và một
điểm khởi đầu tái bản nằm trên cấu trúc vòng (stem – loop) chứa trình tự bảo thủ
TAATATT/AC giống như những nanovirus khác. DNAα có khả năng tự tái bản
nhưng cần sự trợ giúp của virus trong quá trình biểu hiện và vận chuyển trong cây
chủ. DNAα hiện chưa xác định là có ảnh hưởng lên sự biểu hiện bệnh ở cây chủ
[16].
1.2.4. Đặc điểm lây lan và môi giới truyền bệnh

Các virus này lây truyền từ cây này qua cây khác trong tự nhiên nhờ một loại
vector đó là loài bọ phấn trắng (Bemicia tabaci). Đây là loại côn trùng nhỏ hút
nhựa cây có mặt ở khắp nơi trên thế giới, được phát hiện đầu tiên tại Úc (năm
1989) trên cây thuốc lá và cho đến nay đã biết được khoảng hơn 1000 loài [3], [5],
[28], [39].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10

/>

Bọ phấn trắng có chu kỳ sinh trưởng khoảng 18 – 28 ngày để phát triển từ
trứng thành con trưởng thành trong điều kiện thời tiết ấm áp và khoảng 30 – 40
ngày trong mùa đông. Chu kỳ sinh trưởng gồm những giai đoạn sau: (1) trứng nở
trong khoảng 7 đến 10 ngày; (2) giai đoạn bò kéo dài khoảng 3 – 4 ngày; (3) Giai
đoạn thiếu trùng kéo dài khoảng 6 – 12 ngày; (4) giai đoạn nhộng kéo dài khoảng 4
– 6 ngày; (5) con trưởng thành sống trong khoảng thời gian 6 – 16 ngày và có thể
sống đến 50 ngày (Hình 1.2).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11

/>

Bọ phấn trắng hút
nhựa cây bằng cách dùng
miệng chích và hút làm
cho cây phát triển còi
cọc, lá vàng và trái chín
không đều. Trong khi hút

nhựa cây, bọ phấn trắng
tiết ra dịch ngọt mà từ đó
mốc đen phát triển rất
nhanh làm đen lá và đen
bề mặt quả. Trong điều

Hình 1.2. Chu kỳ sinh trưởng của bọ phấn
(Bemisia tabaci)

kiện tự nhiên bọ phấn trắng có thể di chuyển xa tới 2 km và làm lây lan bệnh rất
nhanh [4].
Năm 1966, Cohen và Nitzany đã tiến hành những thử nghiệm đầu tiên nhằm
kiểm soát dịch bệnh TYLCV. Trước hết là tìm hiểu mối quan hệ giữa virus – vector
bằng cách kiểm tra hiệu quả truyền TYLCV bởi bọ phấn trắng. Sau 48 giờ nuôi
cộng sinh bọ phấn trắng với cây WT (wild type – cà chua dại) nhận thấy chỉ có 5%
ruồi đực truyền virus, tuy nhiên hiệu quả truyền virus ruồi trắng cái tới 32% gấp 6
lần ruồi đực. Tiến hành thử nghiệm với các số lượng 1, 3, 5, 10 và 15 bọ phấn cái/1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12

/>

cây WT thì hiệu quả nhiễm bệnh tương ứng là 32%, 83%, 84%, 86% và 100% [8].
Những virus này được duy trì liên tục trong cơ thể côn trùng. Khi bọ phấn tiêm
chích lên cây chủ, virus sẽ được truyền sang và lây lan. Các ngưỡng thu nhận và
truyền tải đã được tìm thấy là khoảng 15 đến 30 phút. Tuy nhiên, để có tỷ lệ lây
nhiễm cao cần ít nhất 4 giờ. Giai đoạn tiềm ẩn khoảng từ 21 – 24 giờ. Thử nghiệm
với những bọ phấn cái có thời gian sống khoảng 20 – 50 ngày cho thấy, sau 48 giờ
lây nhiễm, chỉ có 2 trong 28 con cái là giữ lại các virus tới 20 ngày. Thời gian cộng

sinh ngắn dẫn đến khoảng thời gian lưu giữ virus cũng ngắn hơn.
Hiệu quả lây nhiễm TYLCV qua bọ phấn giảm theo thời gian, hầu hết những
con cái có thể truyền virus trong khoảng 10 ngày sau khi mang nguồn bệnh. Bên
cạnh nguồn bệnh từ những con trưởng thành, các virus còn được tìm thấy trong cơ
thể bọ phấn ở các giai đoạn phát triển khác. Khi cộng sinh trên thực vật bị nhiễm
bệnh, 28% số con trưởng thành có thể làm lây lan virus.
Để kiểm tra sự lây truyền virus từ bọ phấn mẹ cho thế hệ con, người ta đã
tiến hành thử nghiệm bằng cách cho bọ phấn cái mang virus đẻ trứng trên cây bông
kháng với TYLCV cho nở thành nhộng. Sau đó các con trưởng thành được chuyển
sang các thực vật nhạy cảm với TYLCV. Nhận thấy, chỉ có TYLCV truyền từ môi
giới trung gian sang cây chủ và ngược lại mà không được truyền qua các thế hệ côn
trùng.
Trong khi nghiên cứu sự tương tác giữa vector và virus, một hiện tượng độc
đáo gọi là “periodic acquisition” đã được quan sát [11], [22]. Đó là sau khi mang
nguồn virus từ các cây bệnh, những cá thể bọ phấn mang virus dần dần mất khả
năng lây nhiễm sau khoảng 10 ngày trích hút trên thực vật, hầu hết chúng không
còn khả năng truyền virus nữa. Trong suốt thời gian trích hút, lượng virus bị suy
giảm không thể bù đắp thêm từ những cây bệnh. Bọ phấn phải hoàn toàn mất khả
năng truyền tải trước khi nó có thể thu nhận thêm virus [38].


Ở nước ta, bệnh xoăn lá cà chua do virus phát triển mạnh trong vụ cà chua
sớm và vụ xuân hè. Sự lây lan của TYLCV có thể ngăn bằng cách loại bỏ các cây
ký chủ ra khỏi vùng có bệnh và bằng cách ngăn chặn loài bọ phấn có mặt trên đồng
ruộng trước khi loại bỏ cây. Tuy nhiên, phương pháp này tốn kém, gây ô nhiễm
môi trường và nông phẩm khi sử dụng chất hóa học độc hại tiêu diệt côn trùng.