ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN BỆNH THỐI ĐỎ HẠI MÍA Ở TÂY NINH VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG BỆNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG MÍA TRIỂN VỌNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH


ĐỖ ĐỨC HẠNH

ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN BỆNH THỐI ĐỎ HẠI MÍA
Ở TÂY NINH VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG BỆNH
CỦA MỘT SỐ GIỐNG MÍA TRIỂN VỌNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 02/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH


ĐỖ ĐỨC HẠNH

ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN BỆNH THỐI ĐỎ HẠI MÍA
Ở TÂY NINH VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG BỆNH
CỦA MỘT SỐ GIỐNG MÍA TRIỂN VỌNG

Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
Mã số

:

60.62.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Hướng dẫn Khoa học:
TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 02/2012


ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN BỆNH THỐI ĐỎ HẠI MÍA Ở TÂY NINH VÀ ĐÁNH
GIÁ TÍNH KHÁNG BỆNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG MÍA TRIỂN VỌNG
ĐỖ ĐỨC HẠNH

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

GS. TS. NGUYỄN THƠ
Hội Bảo vệ thực vật Việt Nam

2. Thư ký:

TS. VÕ THI THU OANH
Đại học Nông Lâm TP. HCM

3. Phản biện 1:

TS. TRẦN THỊ THIÊN AN
Đại học Nông Lâm TP. HCM

4. Phản biện 2:

TS. NGUYỄN ĐỨC QUANG
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía Đường

5. Uỷ viên:

PGS. TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN
Đại học Nông Lâm TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên Đỗ Đức Hạnh sinh ngày 04 tháng 06 năm 1979. Nơi sinh: Văn Tố,
Tứ Kỳ, Hải Dương. Con ông Đỗ Văn Hòa và bà Nguyễn Thị Thuần.
Tốt nghiệp Phổ thông trung học tại trường Trung học phổ thông Tứ Kỳ,
huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương, năm 1998.
Tốt nghiệp Đại học ngành Cây trồng hệ chính quy tại Đại Học Nông nghiệp I
Hà Nội, năm 2002.
Từ 2003 đến nay làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía
Đường (trước đây là Viện Nghiên cứu và Phát triển Mía Đường), xã Phú An, huyện
Bến Cát, tỉnh Bình Dương.
Tình trạng gia đình:
Vợ là Nguyễn Thị Thảo, năm sinh 1982, nghề nghiệp kế toán viên
Con Đỗ Thành Nam, năm sinh 2009

Địa chỉ liên lạc: Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía Đường, xã Phú An,
huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương.
.

Điện thoại: 0902.634729
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả
trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Ký tên

Đỗ Đức Hạnh

iii


LỜI CẢM TẠ
Hoàn thành luận văn này, tôi xin được trân trọng cảm ơn:
Ban Giám hiệu, Khoa Nông học và Phòng Sau Đại học Trường Đại học
Nông Lâm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học.
Quý thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy truyền đạt những kiến thức quý báu
cho tôi.
Đặc biệt, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS. TS. Lê Đình
Đôn đã dìu dắt, truyền đạt kiến thức và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành
công trình nghiên cứu này.

Ban Giám đốc Trung tâm, Bộ môn nghiên cứu BVTV, các Phòng ban chức
năng và các Bộ môn nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía
Đường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học và làm luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ở cha, mẹ, anh, chị, em và vợ, các anh chị
đồng nghiệp và toàn thể bạn bè đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Đỗ Đức Hạnh

iv


TÓM TẮT
Đề tài “Điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại mía ở Tây Ninh và đánh giá tính
kháng bệnh của một số giống mía triển vọng” được thực hiện nhằm xác định cơ cấu
giống mía, diễn biến của bệnh thối đỏ trên các giống chủ lực ở huyện Dương Minh
Châu, Tân Châu, tỉnh Tây Ninh và đánh giá tính kháng bệnh trên một số giống triển
vọng. Đề tài được thực hiện với 3 nội dung là điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại
mía, phân lập tác nhân gây bệnh, đánh giá sơ bộ tính kháng bệnh thối đỏ của 50 giống
mía và đánh giá ảnh hưởng bệnh thối đỏ đến một số giống mía triển vọng.
Kết quả cho thấy tác nhân gây bệnh thối đỏ trên tất cả các giống mía ở huyện
Dương Minh Châu và Tân Châu tỉnh Tây Ninh là nấm Colletotrichum falcatum gây
ra. Trên môi trường nuôi cấy, C. falcatum có màu hồng nhạt đến hồng sậm, bào tử
đơn bào, hình thoi, hơi cong, không màu đến hơi vàng, kích thước biến động từ 15,5
- 21,9 x 4,0 - 5,0 μm. Giác bám dạng hình chùy, hơi tròn, có màu nâu đến nâu sậm,
kích thước biến thiên từ 12,5 - 14,2 x 10,1 – 12,0 μm. Bệnh thối đỏ xuất hiện trên
thân ngay khi mía bắt đầu vươn lóng và mức gây hại tăng lên theo thời gian sinh
trưởng của mía. Giống K84-200 nhiễm bệnh thối đỏ nặng nhất. Trên vùng đất thấp
Dương Minh Châu, mía nhiễm bệnh nặng hơn, chỉ số bệnh cao hơn 6,57 % và
22,63% trên giống K88-65 và K84-200 khi trồng ở vùng đất gò Tân Châu.
Đã xác định 4 trong 50 giống mía đánh giá, có tính kháng tốt với bệnh thối

đỏ là Suphanburi7, K88-200, DLM24 và VN84-4137 và 15 giống mía chống chịu
tốt K95-161, VN85-1427, K95-84, KU60-1, VĐ85-177, LK92-11, K88-92, K95165, KU00-1-61, ROC24, ROC25, ROC26, ROC27, ROC22 và K88-65. Ảnh
hưởng bệnh thối đỏ đến các giống mía triển vọng, Suphanburi7, K88-200, DLM24,
VN84-4137, VN85-1427, LK92-11, là ảnh hưởng đến trọng lượng cây nhưng không
ảnh hưởng đến sự vươn cao cây, chiều cao cây nguyên liệu, và đường kính thân. Sự
xâm nhiễm của nấm C. falcatum làm tăng hàm lượng đường khử trên một số giống
như Suphanburi7 và DLM24, các giống còn lại đều chưa ghi nhận sự ảnh hưởng về
chất lượng khi bị bệnh thối đỏ.

v


ABSTRACT
The thesis is “Field surveys for sugarcane red rot disease in Tay Ninh
province and evaluation of the disease resistance of potential sugarcane varieties”
aimed (1) to determine the sugarcane varietal structures and variation of red rot
disease in regular sugarcane varieties in Duong Minh Chau district and Tan Chau
district, Tay Ninh province and (2) to evaluate the resistance of potential sugarcane
varieties. The research included three main contents as following survey red rot
disease in sugarcane, isolate pathogenous agents, research red rot disease resistance
of 50 sugarcane varieties and its effects on potential sugarcane varieties.
The results indicated that C. falcatum was an agent causing red rod disease
on all sugarcane varieties in Tan Chau and Duong Minh Chau districts, Tay Ninh
province. On the culture, C. falcatum was light pink to dark pink, spores with
single-celled, diamond, slightly curved, colorless to slightly yellow, the size varied
from 15.5 - 21.9 x 4.0 - 5.0 μm. The appress had panicle shape, slightly rounded,
brown to dark brown in color, size ranged from 12.5 - 14.2 x 10.1 - 12.0 μm. The
red rot disease had found in early elongation pharse and positively increased during
the time of sugarcane growth. The red rot disease was the heaviest damage in K84200 variety. The index of red rot disease infection in lowland in Duong Minh Chau
district was higher 6,57 % and 22,63% in K88-65 and K84-200 than that of in upland in Tan Chau district.

Four of 50 evaluated sugarcane varieties Suphanburi7, K88-200, DLM24 and
VN84-4137 were high resistance to red rot disease and other 15 varieties were
moderately resistant such as K95-161, VN85-1427, K95-84, KU60-1, VĐ85-177,
LK92-11, K88-92, K95-165, KU00-161, ROC24, ROC25, ROC26, ROC27, ROC22
and K88-65. On the potential varieties and high resistant red rot disease such as
Suphanburi7, K88-200, DLM24, VN84-4137, VN85-1427, and LK92-11, red rot
disease was affected the weight of trees but wasn’t affected the growth of height, the
raw material height and stalk diameter in all varieties. The infection of C. falcatum
was increased the reducing sugar (Rs) in Suphanburi7 and DLM24, the other
varieties were not found any effects their quality.

vi


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa

i

Lý Lịch Cá Nhân

ii

Lời Cam đoan

iii

Cảm tạ

iv

Tóm tắt

v

Abstract

vi

Mục lục

vii

Danh sách các chữ viết tắt

x

Danh sách các bảng

xi

Danh sách các hình

xiii

Chương 1 MỞ ĐẦU

1

1.1 Đặt vấn đề

1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

2

1.2.1 Mục tiêu của đề tài

2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1 Giới thiệu chung về cây mía và các nguồn gen kháng bệnh thối đỏ

3

2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây mía

3

2.1.2 Phân loại thực vật và đặc điểm di truyền cây mía

4

2.1.3 Các nguồn gen kháng bệnh thối đỏ

6

2.2 Bản chất tính kháng bệnh thối đỏ

8

2.2.1 Kháng bệnh dựa trên các đặc điểm hình thái

8

2.2.2 Kháng bệnh dựa trên các đặc điểm hóa sinh

9

2.3 Đặc điểm bệnh thối đỏ trên mía

10

2.3.1 Đặc điểm của tác nhân gây bệnh

10

2.3.2 Triệu chứng của bệnh thối đỏ trên mía

11

vii


2.3.3 Đặc điểm về sự lây lan của bệnh thối đỏ

12

2.4 Những nghiên cứu ngoài nước về bệnh thối đỏ

13

2.5 Những nghiên cứu trong nước về bệnh thối đỏ

17

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

20

3.1 Nội dung nghiên cứu

20

3.2 Thời gian thực hiện

20

3.3 Địa điểm thực hiện

20

3.4 Phương pháp nghiên cứu

20

3.4.1 Điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại mía và phân lập tác nhân gây bệnh

20

3.4.1.1 Điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại mía

20

3.4.1.2 Phân lập tác nhân gây bệnh

22

3.4.2 Đánh giá sơ bộ tính kháng bệnh thối đỏ của 50 giống mía

22

3.4.3 Đánh giá ảnh hưởng bệnh thối đỏ đến sự sinh trưởng, năng suất, chất lượng
của một số giống mía triển vọng

25

3.5 Phương pháp xử lý số liệu

28

3.6 Các biện pháp kỹ thuật canh tác

27

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

29

4.1 Điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại mía và phân lập tác nhân gây bệnh

29

4.1.1 Cơ cấu giống mía tại huyện Dương Minh Châu và Tân Châu tỉnh Tây Ninh

29

4.1.2 Diễn biến của bệnh thối đỏ hại mía trên các giống mía chủ lực của vùng

31

4.1.3. Mô tả hình thái của tác nhân gây bệnh thối đỏ

37

4.2 Đánh giá sơ bộ tính kháng bệnh thối đỏ của 50 giống mía

41

4.2.1 Các giống mía có mức độ kháng cao với bệnh thối đỏ

42

4.2.2 Các giống mía có mức độ kháng trung bình với bệnh thối đỏ

42

4.2.3 Các giống mía có mức độ nhiễm trung bình với bệnh thối đỏ

44

4.2.4 Các giống mía mẫn cảm với bệnh thối đỏ

45

4.3 Đánh giá ảnh hưởng bệnh thối đỏ đến sự sinh trưởng, năng suất, chất lượng của
một số giống mía triển vọng

49

4.3.1 Giống mía Suphanburi 7

49

viii


4.3.2 Giống mía K88-200

51

4.3.3 Giống mía DLM 24

52

4.3.4 Giống mía VN84-4137

53

4.3.5 Giống mía VN85-1427

54

4.3.6 Giống mía LK 92-11

56

4.3.7 Giống mía K84-200

58

4.4 Thảo luận chung

59

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

64

5.1. Kết luận

64

5.2 Đề nghị

65

TÀI LIỆU THAM KHẢO

66

PHỤ LỤC

71

ix


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Cụm từ

Bx

Hàm lượng chất khô hòa tan trong mía

CCNL

Chiều cao cây nguyên liệu

CCS

Hàm lượng đường thương phẩm

CDVB

Chiều dài vết bệnh

CRVB

Chiều rộng vết bệnh

CSB

Chỉ số bệnh

đ/c

Đối chứng

ĐKT

Đường kính thân

GHVT

Giới hạn vệt trắng

PDA

Môi trường Potato Destrose Agar

Pol

Hàm lượng đường saccarose có trong nước mía

RAPD

Random Amplified Polymorphic DNA

TĐC

Thời điểm chủng

TLC

Trọng lượng cây

TSC

Tháng sau chủng

TTN

Tình trạng ngọn

WA

Water agar ( môi trường agar nước)

WTO

Tổ chức thương mại thế giới

x


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Cơ cấu giống mía tại huyện Dương Minh Châu và Tân Châu tỉnh Tây
Ninh

29

Bảng 4.2. Mức độ phổ biến và cấp độ bệnh thối đỏ hại mía trên các giống mía chủ
lực qua các tháng điều tra

31

Bảng 4.3. Diễn biến về chỉ số bệnh thối đỏ gây hại trên các giống mía chủ lực

35

Bảng 4.4. Hình thái học của các mẫu nấm bệnh thối đỏ thu thập ở huyện Dương
Minh Châu qua nuôi cấy trên môi trường PDA

38

Bảng 4.5. Hình thái học của các mẫu nấm bệnh thối đỏ thu thập ở huyện Tân Châu
qua nuôi cấy trên môi trường PDA
Bảng 4.6. Đánh giá tính kháng bệnh thối đỏ của các giống mía kháng bệnh

38
42

Bảng 4.7. Đánh giá tính kháng bệnh thối đỏ của các giống mía kháng bệnh trung
bình

43

Bảng 4.8. Đánh giá tính kháng bệnh thối đỏ của các giống mía nhiễm bệnh trung
bình

45

Bảng 4.9. Đánh giá tính kháng bệnh thối đỏ của các giống mía nhiễm bệnh

46

Bảng 4.10. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống Suphanburi 7 49
Bảng 4.11. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống K88-200

51

Bảng 4.12. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống DLM 24

53

Bảng 4.13. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống VN84-4137 54
Bảng 4.14. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống VN85-1427 55
Bảng 4.15. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống LK92-11

xi

57


Bảng 4.16. Chiều cao, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng của cây mía
không chủng và chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ trên giống K84-200

xii

58


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Mô tả phương pháp chủng bệnh thối đỏ trên thân cây mía

24

Hình 4.1. Hình ảnh bệnh thối đỏ gây hại trên thân của các giống mía tại vùng đất
thấp huyện Dương Minh Châu ở thời điểm tháng 12 năm 2009

33

Hình 4.2. Hình ảnh bệnh thối đỏ gây hại trên thân của các giống mía tại vùng đất gò
đồi huyện Tân Châu ở thời điểm tháng 12 năm 2009

34

Hình 4.3. Đặc điểm hình thái học của các mẫu nấm bệnh gây bệnh thối đỏ ở các
giống mía chủ lực tại Dương Minh Châu và Tân Châu tỉnh Tây Ninh

40

Hình 4.4. Vết bệnh thối đỏ phát triển giới hạn trong một lóng thời điểm 2 tháng sau
chủng của các giống mía kháng bệnh

47

Hình 4.5. Vết bệnh thối đỏ phát triển thân 2 tháng sau chủng của các giống nhiễm
bệnh

47

Hình 4.6. Đặc điểm ngọn mía bình thường ở thời điểm 2 tháng sau chủng của giống
kháng bệnh thối đỏ

48

Hình 4.7. Đặc điểm ngọn bị héo vàng ở cây mía chủng bệnh thời điểm 2 tháng sau
chủng của giống nhiễm bệnh thối đỏ

xiii

48


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trước cơ hội hội nhập và phát triển của Việt Nam sau khi gia nhập Tổ chức
thương mại thế giới (WTO), đòi hỏi ngành mía đường nước ta cần có một chiến
lược để phát triển toàn diện, đồng bộ về mọi mặt từ việc sản xuất mía đến chế biến
đường và các phụ phẩm sau đường. Trong chiến lược ấy thì chiến lược nghiên cứu
giống mía năm 2010 và định hướng tới năm 2020 của chính phủ là tuyển chọn được
giống mía tốt có năng suất, chất lượng cao, phù hợp với các vùng sinh thái trồng
mía trong cả nước. Định hướng phát triển đến năm 2020 Việt Nam có tổng diện tích
trồng mía khoảng 300.000 ha, năng suất mía bình quân đạt 80 tấn/ha, chữ đường
bình quân 12 CCS, sản lượng mía đạt 24 triệu tấn (Quyết định số 26/2007/QĐ-TTg,
2007). Để thực hiện được mục tiêu này không còn con đường nào khác hơn việc
đẩy mạnh công tác nghiên cứu tuyển chọn, tạo giống mía mới phù hợp cho các vùng
sinh thái và các vùng nguyên liệu mía khác nhau trên cả nước.
Trong khi đó, thực trạng hiện nay các bộ giống đang bị “cũ hóa” và còn
nhiều hạn chế trong việc bổ sung các giống mía mới vào sản xuất đại trà. Các giống
mía cũ này đang có chiều hướng ngày càng bị giảm mạnh cả về năng suất và chất
lượng mía do nhiều nguyên nhân khác nhau. Trong đó phải kể đến các tác nhân dịch
hại như nấm, virus, vi khuẩn và mycoplasma có thể xuất hiện ở tất cả các giai đoạn
sinh trưởng phát triển của cây mía, ước lượng thiệt hại do các loại dịch bệnh gây ra
làm giảm từ 10 đến 70% năng suất. Nấm Colletotrichum falcatum được cho là tác
nhân gây ra bệnh thối đỏ trên cây mía đã đang gây hại khá nghiêm trọng và ngày
càng lan rộng ở hầu hết các vùng trồng mía tại Việt Nam trong thời gian gần đây.

1

Ở Tây Ninh, theo thống kê của một số nhà máy đường trong tỉnh, ước tính
diện tích mía bị bệnh thối đỏ đã gây hại từ trung bình đến nặng trên diện tích lên
đến 800 ha trong mùa vụ 2008 - 2009, tập trung ở các vùng đất thấp, khó thoát
nước, chăm sóc kém của huyện Dương Minh Châu và Châu Thành. Giống mía chủ
lực K84-200 của vùng bị bệnh thối đỏ gây hại nặng, không những làm giảm năng
suất mía cây mà còn làm giảm trầm trọng chất lượng mía nguyên liệu, giảm hiệu
suất thu hồi đường trong quá trình chế biến công nghiệp của các nhà máy.
Trước những hiện trạng bệnh thối đỏ gây hại mía như vậy, việc điều tra đánh
giá tình hình bệnh thối đỏ gây hại và tuyển chọn ra các giống kháng bệnh là hết sức
cần thiết. Do đó, đề tài “Điều tra diễn biến bệnh thối đỏ hại mía ở Tây Ninh và
đánh giá tính kháng bệnh của một số giống mía triển vọng” đã được thực hiện.
1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu của đề tài
Điều tra diễn biến của bệnh và phân lập tác nhân của bệnh thối đỏ trên mía ở
huyện Dương Minh Châu và Tân Châu, tỉnh Tây Ninh.
Đánh giá khả năng kháng bệnh thối đỏ một số giống mía triển vọng có năng
suất, chất lượng cao.
1.2.2 Yêu cầu của đề tài
Xác định được khả năng kháng bệnh thối đỏ mía và ảnh hưởng của bệnh đến
sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của các giống mía.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu chung về cây mía và các nguồn gen kháng bệnh thối đỏ
2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây mía
Cây mía xuất hiện trên trái đất từ rất xa xưa, khi lục địa châu Á và châu Úc

còn dính liền. Một số tác giả cho rằng vùng Tân Ghi Nê là quê hương của cây mía
nguyên thủy. Cây mía đã được thuần hóa bởi những người làm vườn từ 8.000 năm
trước công nguyên ở Tân Ghi Nê. Sau đó, cây mía dần dần được lan truyền đến khu
vực Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ và các đảo ở Thái Bình Dương. Từ đây, cây
mía được đưa ra các vùng khác nhau, trồng ở các nước nằm trong vành đai nhiệt đới
và á nhiệt đới từ 35oB đến 35oN. Tuy nhiên, trong tác phẩm “Nguồn gốc cây trồng”
của Candelle lại viết: “Cây mía được trồng đầu tiên ở vùng Đông Nam Á, rồi từ đó
qua châu Phi và sau cùng là châu Mỹ” (Nguyễn Huy Ước, 1994; Trần Văn Sỏi,
2003; Phan Gia Tân, 1990; Lê Song Dự và ctv, 1997; O’Shea, 2000).
Cùng với việc thuần hóa và canh tác cây mía, công nghệ chế biến đường từ
mía cũng đã được phát minh và phát triển. Ấn Độ là nước đầu tiên trên thế giới đã
biết dùng mía để chế biến ra đường từ 3.000 năm trước công nguyên, đến thế kỷ IV
họ đã chế biến được đường kết tinh từ mía, mở ra một kỷ nguyên mới trong công
nghệ chế biến đường. Kỹ nghệ chế biến đường từ mía ở Ấn Độ và Trung Quốc
được lan truyền và mở rộng ra các nước Ả Rập, châu Phi, châu Âu, châu Mỹ và
châu Úc. Lúc đầu công nghệ chế biến còn thô sơ, dần dần ngày một phát triển và
sang thế kỷ XIX nhà máy đường hiện đại đầu tiên ra đời (Nguyễn Huy Ước, 1994;
Lê Song Dự và ctv, 1997; Trần Văn Sỏi, 2003).

3


2.1.2 Phân loại thực vật và đặc điểm di truyền cây mía
Cây mía thuộc

ngành có hạt

(Spermtophyta), lớp

1

lá

mầm

(Monocotyledoneae), họ hòa thảo (Gramineae), chi Andropogoneae, giống
Saccharum. Trong giống Saccharum dựa vào các đặc điểm cơ bản về hình thái như
lá, thân và sự ra hoa được chia thành 6 loài, trong đó có 3 loài trồng trọt và 3 loài
hoang dại như Saccharum officinarum, S. barberi, S. sinense, S. spontaneum L., S.
robustum, và S. edule Hassk (Bull, 2000; Deng, 2004; D’Hont và ctv, 1998).
Loài S. officinarum L. là loài mía trồng, còn gọi là mía quí, hay loài mía
nhiệt đới, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 80. Nguồn gốc ở Papua - Tân Ghi Nê, thích hợp
với khí hậu nhiệt đới. Các nhà nghiên cứu cho rằng loài mía S. officinarum được
tiến hóa từ loài mía hoang dại S. robustum do sự chọn lọc của những người làm
vườn ở Tân Ghi Nê. S. officinarum có đặc điểm thân to, lá rộng, thịt mềm, ít xơ,
nhiều nước, tỷ lệ đường cao. Màu sắc thân rất sặc sỡ và đa dạng như xanh vàng, đỏ
thẫm hoặc tím. Cây mía tự bong lá, không ra hoa hoặc ra hoa rất ít. Ở những nơi đất
tốt, điều kiện khí hậu thuận lợi năng suất mía S. officinarum đạt cao hơn các loài mía
khác. Loài mía này có khả năng kháng cao bệnh than và bệnh Fiji, nhưng mẫn cảm
với bệnh thối rễ, bệnh gôm. Loài S. officinarum có ý nghĩa đặc biệt trong việc cải tiến
giống, hầu hết các giống mía lai hiện nay là con lai của loài S. Officinarum. Các
giống mía lai này có năng suất cao, chất lượng tốt và có khả năng chống chịu cao với
sâu bệnh hại (Deng, 2004; D’Hont và ctv, 1998). Hiện nay, ở nước ta một số giống
mía có tên địa phương như mía Voi, mía Đỏ, mía Thuốc (còn gọi là mía tiến vua),
mía Mưng, mía Huyết, mía Sọc, mía Thanh Diệu, mía Kim Tân thường được trồng sử
dụng để ăn tươi thuộc loài mía S. officinarum (Lê Song Dự và ctv, 1997).
Loài S. sinense Roxb. Emend. Jesw. còn được gọi là mía Trung Quốc, số
nhiễm sắc thể 2n = 124 (nhóm Pansahi). Đây là loài mía trồng, có nguồn gốc ở Trung
Quốc, Ấn Độ, Bắc Việt Nam. Ở miền Bắc nước ta có nhiều dạng mía thuộc loài S.
sinense, đó là các dạng mía Gie như Gie Tuyên Quang, Gie Lạng Sơn, Gie Phú Thọ.

Loài mía này thích hợp với khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới, sức sống mạnh, chín
sớm, tỷ lệ đường trung bình. Thân mía nhỏ, lóng hình ống chỉ, vỏ có màu xanh ánh

4


đồng, sáp phủ dày. Lá mía hẹp, mềm, ra hoa trung bình. Loài S. sinense kháng bệnh
gôm, bệnh thối rễ, nhưng cảm nhiễm bệnh than, bệnh thối đỏ (D’Hont và ctv, 1998,
Lê Song Dự và ctv, 1997).
Loài S. barberi Jesw còn có tên gọi là loài mía Ấn Độ. Loài này có bộ nhiễm sắc thể
2n = 92 (nhóm Saretha). Đây là loài mía trồng trọt, có nguồn gốc ở Bắc Ấn Độ, thích hợp
với điều kiện á nhiệt đới. Đặc điểm thân nhỏ, lóng hình trụ, màu xanh hoặc màu vàng, chín
sớm, tỷ lệ xơ cao, tỷ lệ đường thấp hơn loài S. officinarum. Đây là loài quan trọng trong chọn
tạo giống mới với mong muốn tạo ra các giống mía thương mại có sức sống cao, chống chịu
tốt với điều kiện bất lợi và sâu bệnh hại. Giống tiêu biểu của loài S. barberi là Chunnee và
hầu hết các dòng lai thương phẩm như Co213, Co281, Co290 là con lai của Chunnee (Rao
và ctv, 1985).
Loài mía hoang dại S. spontaneum L. có số lượng nhiễm sắc thể biến động
2n = 28 – 128 tùy theo nhóm, rất đa dạng cả về dạng hình và nguồn gốc bản địa.
Hầu hết loài này thu thập ở Trung Quốc có 2n = 80. Loài S. spontaneum phân bố
rộng nhất trải dài qua 3 vùng địa lý từ Vùng phía đông bao gồm các đảo Nam Thái
Bình Dương, Philippines, Đài Loan, Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan,
Malaysia, và Burma (Myanmar); Vùng trung tâm gồm Ấn Độ, Nepal, Banglades,
Sri Lanka, Pakistan, Iran, Afghanistan, và Trung Đông; Vùng phía tây gồm Ảrập,
Sudan, Kenya, Uganda, Tanzania đến các nước ở Địa Trung Hải. Có thể tìm thấy
loài S. spontaneum từ châu Phi đến châu Á băng qua các đảo của Thái Bình Dương.
Về dạng hình của loài này từ kiểu bụi thấp khoảng 1 m, lá cứng, thân mảnh, tới
dạng bụi đứng, bản lá rộng, thân to, cây cao 6 m. Thân cứng, mọc thẳng, bị bấc
ruột, rỗng ở giữa, hàm lượng đường thấp, ít nước, vì vậy loài mía này không có ý
nghĩa trong việc sản xuất, bẹ lá bám chặt vào thân. Tuy nhiên, có một số dạng lại

thuộc loại thân bò, chúng phát triển và sống dưới điều kiện tự nhiên của vùng địa lý
rộng lớn từ 8oN đến 40oB. Loài này miễn dịch đối với bệnh chồi cỏ do virút, bệnh
khảm virút và kháng bệnh thối rễ. Trong loài này chỉ có vài dòng được sử dụng
trong việc chọn tạo giống ở Ấn Độ và Java như Co 2n = 64 và Glagah 2n = 112.
Trong những năm gần đây, loài S. spontaneum ngày càng có vai trò quan trọng hơn

5


các loài còn lại trong Saccharum, bởi vì các dòng lai của loài này với loài S.
officinarum là nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng trong chương trình chọn tạo các
giống mía thương phẩm cho sản xuất đại trà. Theo Dunckelman và ctv (1982), loài
S. spontaneum được sử dụng rộng nhất trong chương trình chọn tạo giống ở Mỹ vì
có sức sống mãnh liệt, chịu lạnh và kháng sâu, bệnh hại (Tai và ctv, 2001;
Pursglove, 1972).
Loài S. robustum Brandes and Jesweit ex Grassi. là loài mía dại thân to, có
bộ nhiễm sắc thể 2n = 60, 2n = 80, 2n = 84. Loài S. robustum được tìm thấy ở
Papua Tân Ghi Nê. S. robustum có chiều cao và đường kính thân lớn hơn loài S.
spontaneum. Loài này có đặc điểm giống S. spontaneum như thân cứng, vỏ cứng,
chắc, đường kính thân lớn nhất ở gần đốt, đai sinh trưởng lồi ra, hàm lượng xơ cao
và hàm lượng đường thấp. Tuy nhiên có một số dòng trong tự nhiên lại cho độ Brix
cao, thân mọc thẳng hoặc nằm ngang và không phân cành. Trong thuộc tính tự
nhiên, S. robustum thường có sức sống rất mãnh liệt, ép lại từng bó hoặc bụi dày đặc
cao trên 10 m, chống sâu đục thân, chống gió, để gốc tốt, nhưng kháng các loại bệnh ở
lá và rễ kém. Loài này đã được sử dụng trong chọn tạo giống ở một số nước, nhưng sự
thành công rất khác nhau. Một số giống mía H (lai tạo ở Hawaii) và hàng loạt mía
ROC (lai tạo ở Đài Loan) có nguồn gốc từ loài S. robustum (Rao và ctv, 1985).
Loài S. edule Hassak. là loài mía dại, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 60, 2n = 70,
2n = 80. Loài mía này được tìm thấy ở Tân Ghi Nê và các đảo lân cận với đặc điểm
hình thái của loài này tương tự loài S. robustum nhưng lá có lông tơ, đai sinh trưởng

vồng lên, có bông cờ, nhưng bông cờ bị thui, hạt phấn bất dục. Bông cờ gần giống
bông hoa cải nên người dân ở Melanesia sử dụng làm rau ăn. Loài này không có ý
nghĩa trong công tác lai tạo và cải tiến giống mía (Rao và ctv, 1985).
2.1.3 Các nguồn gen kháng bệnh thối đỏ
Các thông tin di truyền của cây mía cho thấy có thể áp dụng có giới hạn theo định
luật di truyền một tính trạng của Mendel và được chú ý về tầm quan trọng của gen số
lượng hoạt động trong sự di truyền các đặc điểm quan trọng. Nhìn chung, các báo cáo
trong nhiều thập kỷ cho thấy rằng có ít thông tin về khả năng di truyền tính kháng với

6


một số loại bệnh chính trên cây mía. Một số bệnh đã được quan tâm nghiên cứu như
bệnh than, bệnh gỉ sắt, bệnh Fiji. Trong đó, bệnh than và bệnh rỉ sắt đã cho thấy có
những dấu hiệu rõ ràng của việc tăng thêm tính kháng bệnh qua các tính trạng biến dị di
truyền dựa trên việc lựa chọn bố mẹ kháng bệnh. Tính kháng của bệnh than được quy
định bởi hai gen trội (S1 và S2), sự hoạt động của hai gen này làm thay đổi rất lớn hoạt
động của các gen ức chế và gen chống ức chế đối với tác nhân gây bệnh (Walker, 1980;
Kandasami và ctv, 1980; Wu và ctv, 1983; Tai và ctv, 1991). Các nghiên cứu về tính di
truyền của mía kháng bệnh Fiji cũng đã cho thấy sự quan trọng của các gen trội kháng
bệnh, tính kháng bệnh của mía có sự phát triển thật sự ở các thế hệ sau nhờ việc lựa chọn
bố mẹ có tính kháng bệnh (Hogarth, 1977; Reimers và ctv, 1982).
Đối với nguồn gen kháng bệnh thối đỏ, sự di truyền tính kháng bệnh trên cây mía
không thật sự rõ ràng, nghĩa là lai tạo giữa các giống nhiễm đôi khi tạo ra được các dòng
kháng (Chona và Srivastava, 1963). Mức độ kháng của các cặp bố mẹ thường ít tạo ra
sự khác biệt trong việc tạo ra thế hệ sau có tính kháng cao hơn. Những thông tin di
truyền cho dù ở bộ gen có tính kháng hoặc nhiễm là quan trọng nhất, nhưng khả năng kết
hợp của bố mẹ và đặc tính có thể di truyền cho thế hệ sau còn có ý nghĩa lớn hơn
(Satyavir và ctv, 1995).
Mặc dù vậy, các nguồn gen kháng bệnh thối đỏ khác nhau cũng đã được nhiều

tác giả nghiên cứu và báo cáo, nguồn gen này có vai trò tiềm ẩn để di truyền tính kháng
bệnh cho các thế hệ sau chống lại các biến thể mới của chủng tác nhân gây bệnh thối đỏ
phát sinh (Kandasami và ctv, 1983; Rao và ctv, 1985). Các nghiên cứu cho thấy rằng loài
S. spontaneum có số lượng dòng kháng với bệnh thối đỏ lớn nhất, trong đó giống
Baragua là một nguồn gen kháng cao với bệnh thối đỏ. Tính kháng của S. barberi, S.
sinense và S. sobustum với bệnh thối đỏ thấp, nhưng trong đó loài S. berbari kháng cao
hơn so với hai loài còn lại (Srinivasan và Alexander, 1971; Alexander và Rao, 1976).
Trên cây mía, các nhà chọn giống đã có thể nhận dạng được nguồn kháng bệnh thối đỏ
bởi việc thể hiện tính kháng trên các cây con lai được tạo ra giữa một cặp bố mẹ thông
thường. Thông qua cây con lai có thể đánh giá khả năng kết hợp của các nguồn gen
chống chịu bệnh thối đỏ, các nguồn gen có thể kết hợp tốt cần được sử dụng trong

7


chương trình nhân bản tính kháng. Theo Virk và ctv (1985), loại gen của Co7314 có khả
năng kết hợp để truyền tính kháng bệnh cho cây con lai từ 50,0 đến 84,6%.
Ngoài các nguồn gen có sẵn kháng với bệnh thối đỏ, các con lai từ chương
trình lai hữu tính tạo ra những dòng mía mới, còn có các nguồn gen từ sự đột biến
(bằng tự nhiên hoặc nhân tạo), từ cấy mô đơn bội (cấy thể nguyên sinh, cấy bao
phấn, cấy hạt phấn), từ những cây biến đổi gen, các gen này có nguồn gốc từ cây
mía hoặc có thể từ các loại khác. Từ các nguồn này, các nhà nghiên cứu có thể
tuyển chọn ra các giống mía mới có khả năng kháng bệnh thối đỏ (Aamir, 2006).
2.2 Bản chất tính kháng bệnh thối đỏ
Các yếu tố quyết định tính kháng bệnh thối đỏ của mía chưa được hiểu một
cách đầy đủ, nhưng việc sử dụng các giống kháng đã được coi là một phương pháp
để kiểm soát bệnh có hiệu quả nhất. Hiện nay có hai yếu tố liên quan đến tính kháng
bệnh thối đỏ đã được công nhận là (i) yếu tố hình thái của cây mía, đó là các yếu tố
có khả năng ngăn chặn và/hoặc làm chậm lại sự xâm nhiễm và phát triển của tác
nhân gây bệnh trong cây ký chủ và (ii) yếu tố sinh lý hoặc sinh hóa trong cây mía,

các yếu tố này ở trong tế bào sống của cây làm triệt tiêu hoặc ngăn cản sự phát triển
của tác nhân gây bệnh thối đỏ (Satyavir và ctv, 1995; Jaglan, 1990 và Singh và ctv,
1995).
2.2.1 Kháng bệnh dựa trên các đặc điểm hình thái
Tính kháng bệnh dựa trên các đặc điểm hình thái còn được gọi là tính kháng
tĩnh hoặc tính kháng cơ học. Tính kháng này có liên quan tới các cấu trúc hoặc sự
thay đổi trong mô cây, nơi mà các yếu tố cơ học làm hạn chế hoặc ngăn chặn sự
xâm nhiễm hoặc lan rộng của các tác nhân gây bệnh trong các mô tế bào cây mía.
Tính kháng về mặt hình thái dựa trên các thông số như độ dày của lớp biểu bì, tầng
cutin, vẩy mắt mầm và vỏ thân, liên quan đến sự phong phú các bó mạch ở bên
trong vỏ và sự hiện diện của vách ngăn trong các mạch dẫn để ngăn cản sự di
chuyển nhanh của các bào tử. Giống Co290 với một số lượng lớn các mạch dẫn liên
tục xuyên qua các đốt nên có nhiều tổn thương hơn so với giống CP29-116 với hệ

8


thống mạch dẫn không liên tục (Satyavir và ctv, 1995). Cũng như vậy, Jaglan (1990)
đã nghiên cứu một số yếu tố hình thái có liên quan tới tính kháng bệnh thối đỏ và
quan sát mức độ biến đổi trên diện rộng trong sự liên tục của các mạch dẫn xuyên
qua các đốt của các giống khác nhau. Các giống kháng bệnh thối đỏ như CoS767 và
Co7314 có hệ thống mạch dẫn liên tục xuyên qua đốt của thân mía ít hơn, giống
mẫn cảm trung bình Co1158 có hệ thống mạch dẫn liên tục trung bình, trong khi các
giống mẫn cảm cao CoJ64, CoJ77, Co1148, Co8334 và CoL29 có số lượng mạch
dẫn liên tục qua các đốt của thân mía cao hơn đáng kể.
2.2.2 Kháng bệnh dựa trên các đặc điểm hóa sinh
Cơ chế chính xác của các yếu tố sinh hóa trong cây mía liên quan đến tính
kháng bệnh thối đỏ không được hiểu một cách đầy đủ. Một số báo cáo cho thấy
rằng, trong các giống kháng bệnh thối đỏ có chất dịch màu nâu trên bề mặt vết bệnh
là một dạng phản ứng chống lại sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh vào trong cây.

Chất dịch này làm giảm sự lan rộng của vết bệnh và cắt đứt sự lan rộng của tác nhân
gây bệnh đến các mô bên cạnh (Srinivasan và Bhat, 1995). Sự hình thành chất dịch
có thể cũng xuất hiện trên bề mặt vết bệnh ở các giống mía mẫm cảm, nhưng quy
mô nhỏ hơn và các cây mía này sau đó vẫn bị tác nhân gây bệnh xâm nhiễm. Phản
ứng chống lại tác nhân gây bệnh kiểu này được gọi là phản ứng chảy gôm siêu nhạy
cảm (Srinivasan và Bhat, 1995).
Vai trò của phức hợp phenolic trong tính kháng sinh hóa được nhiều nhà
nghiên minh chứng như hàm lượng phenolic cao hơn ở các giống kháng cao và
kháng trung bình với bệnh thối đỏ (Rao và ctv, 1968; Wilson và Srivastava, 1970).
Các nghiên cứu sau đó đã chứng minh được rằng không có sự tương quan hoàn toàn
giữa hàm lượng phenolic tổng số trong các giống mía với mức độ kháng bệnh thối
đỏ (Singh và ctv, 1995; Beniwal và ctv, 1988; Jaglan, 1990). Tuy nhiên, các kết quả
nghiên cứu của Singh và ctv (1995) cho thấy, trên các giống kháng bệnh thối đỏ
hàm lượng phenolic tổng số tăng lên sau khi bị nhiễm bệnh và được duy trì trong
thời gian dài, trong khi các giống mẫn cảm có hàm lượng phenolic bị giảm đi sau

9


khi đã được tăng lên lúc đầu. Hầu như chiều hướng này đều giống nhau khi được
quan sát bởi Beniwal và ctv (1988) và Jaglan (1990).
Theo Verma và ctv (1971) phát hiện ra một lượng lớn hơn acid chlorogenic
và flavone glycosides trong các giống mía kháng bệnh thối đỏ, trong khi tính kháng
bệnh đã được xác định có liên quan đến hoạt động của poly-phenol oxidase và
flavone glycosides. Theo Mohanraj và ctv (2003), cây mía sản xuất ra một loại
phytotoxin đây là nguyên nhân làm tăng chất điện phân trên các giống mía khi bị
tác nhân gây bệnh thối đỏ xâm nhiễm đồng thời hàm lượng phytoalexins trong các
giống mía kháng bệnh thối đỏ cao hơn so với các giống mía mẫn cảm. Malathi và
ctv (2008) cũng đã chứng minh được, hàm lượng phytoalexins trong các giống
kháng với bệnh thối đỏ cao hơn hẳn so với các giống mẫn cảm khi bị tác nhân gây

bệnh xâm nhiễm. Dựa trên mối quan hệ giữa phản ứng tạo phytotoxin trong cây với
tác nhân gây bệnh thối đỏ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng chất phytotoxin như một
chỉ số chỉ thị để xác định nhanh tính kháng bệnh thối đỏ của các giống mía.
2.3 Đặc điểm bệnh thối đỏ trên mía
2.3.1 Đặc điểm của tác nhân gây bệnh
Theo Abbott và Hughes (1969), Colletotrichum falcatum Went (1893) thuộc
giới Fungi, ngành Eumycota, ngành phụ Deuteromycotina, lớp Coelomycetes, bộ
Melanciniales, họ Melaconiaceae, giống Colletotrichum, loài C. falcatum.
Colletotrichum falcatum Went (1893) còn có các tên gọi khác là Colletotrichum
metake Sacc. (1908), Physalospora tucumanensis Speg. (1896), Glomerella
tucumanensis (Speg.) Arx & Müll (1954)
C. falcatum có sợi nấm mảnh, phân nhánh, không màu, có vách ngăn. Nhiều
hạt dầu được sản xuất trong mỗi tế bào của hệ sợi nấm. Khi trưởng thành sợi nấm
trở nên sậm màu, bện xoắn lại thành dạng chất nền dưới lớp ngoài cùng và có màu
sắc từ hồng nhạt đến hồng sậm (Sutton, 1992; Sutton, 1995).
C. falcatum sinh sản vô tính bằng bào tử đính, bào tử đính phát triển trên
cuống bào tử trong dạng thể quả là cụm cuống bào tử. Cụm cuống bào tử có dạng
đĩa phẳng, mặt sau có cấu trúc phấn mịn, mỗi cụm cuống bào tử gồm lớp chất nền,

10