NGHIÊN CỨU BỆNH GHẺ CỦ KHOAI TÂY DO Streptomyces scabies VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG CỦA MỘT SỐ DÒNG GIỐNG KHOAI TÂY

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

HỒ NGỌC ANH

NGHIÊN CỨU BỆNH GHẺ CỦ KHOAI TÂY
DO Streptomyces scabies VÀ ĐÁNH GIÁ
KHẢ NĂNG KHÁNG CỦA MỘT SỐ
DÒNG / GIỐNG KHOAI TÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2011


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

HỒ NGỌC ANH

NGHIÊN CỨU BỆNH GHẺ CỦ KHOAI TÂY
DO Streptomyces scabies VÀ ĐÁNH GIÁ
KHẢ NĂNG KHÁNG CỦA MỘT SỐ
DÒNG / GIỐNG KHOAI TÂY

Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
Mã số

: 60.62.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Hướng dẫn khoa học:
TS. PHẠM XUÂN TÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2011


i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là: Hồ Ngọc Anh sinh ngày 03 tháng 03 năm 1982 tại huyện Nghĩa
Đàn, tỉnh Nghệ An.
Tốt nghiệp PTTH tại Trường Trung học phổ thông Hà Huy Tập, tỉnh Nghệ
An năm 2000 .
Tốt nghiệp Đại học ngành Bảo vệ thực vật hệ chính quy tại Đại học Nông
nghiệp Hà Nội, thành phố Hà Nội năm 2005.
Quá trình công tác: Từ năm 2005 đến nay là Nghiên cứu viên làm việc tại
Trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa – thuộc Viện Khoa học Kĩ thuật Nông
nghiệp miền Nam.
Tháng 09 năm 2009 theo học Cao học ngành Bảo vệ thực vật tại Đại học
Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh.
Điạ chỉ liên lạc: Trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa, số 79 đường
Hồ Xuân Hương, Phường 12, Đà Lạt, Lâm Đồng.
Điện thoại: 0984 719 130
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN

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

Thủ Đức, ngày 18 tháng 10 năm 2011
Học viên:

Hồ Ngọc Anh

iii


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và thực hiện đề tài tôi đã nhận được sự giúp đỡ từ
quý thầy cô, cơ quan, đồng nghiệp, các anh chị, bạn bè và gia đình. Tôi xin chân
thành gửi lời cảm ơn đến:
- TS. Phạm Xuân Tùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt
luận văn.
- Quý thầy cô bộ môn Bảo vệ thực vật, khoa Nông học, Phòng Sau đại học,
Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình
giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
- Tập thể cán bộ công nhân viên Trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau và
Hoa đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn
tại Trung tâm.
- Gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình

học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp.

Hồ Ngọc Anh

iv


TÓM TẮT

Đề tài: “Nghiên cứu lây nhiễm nhân tạo và giống kháng bệnh ghẻ củ khoai
tây do Streptomyces scabies” được thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu Khoai tây,
Rau và Hoa, Phường 12, Đà Lạt, Lâm Đồng. Thời gian thực hiện: từ 01/01/2011
đến 30/08/2011. Với mục đích làm cơ sở cho công tác nghiên cứu về bệnh cũng như
nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây kháng ghẻ củ tại Việt Nam. Kết quả nghiệm
thức duy trì ẩm độ giá thể ở mức 60 – 70 %, pH giá thể ở mức 6 - 6,5, giá thể xơ
dừa + cát tỉ lệ 1 : 1 cho phép triệu chứng ghẻ biểu hiện mạnh đồng thời tạo điều
kiện phù hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của cây khoai tây. Xác định được khả
năng gây bệnh của 11 dòng Streptomyces scabies và dòng có độc tính cao nhất
GTT4. Đánh giá khả năng kháng bệnh của tập đoàn 22 giống khoai tây bố mẹ và bộ
giống 11 dòng khoai tây CIP nhập nội đối với dòng xạ khuẩn GTT4. Kết quả đã
phân ba nhóm theo tính kháng (gồm cả hai bộ giống): Nhóm giống kháng trung
bình gồm 12 dòng/giống; nhóm nhiễm trung bình gồm 15 dòng/giống; nhóm nhiễm
(mẫn cảm) gồm 6 dòng/giống (theo thang phân loại tính kháng của Bradeen
(2007)).

v


SUMMARY
The thesis “The study of potato common scab caused by Streptomyces

scabies and the evaluation of disease resistance of several clones/varieties” was
conducted at Potato, Vegetable, & Flower research Center, Ward 12, Dalat,
Lamdong, from 01/01/2011 to 30/08/2011. The aim of this project creates
scientific premises for in-country long-term potato breeding activities. The result
indicated that treatment with soil moisture at 60 – 70 %, pHH2O 6 - 6,5 and
grown-substrate with sand and coconut verticulite (ratio 1 – 1) showed the best
result

with a clearly disease symptom and a strong growth of potato. The

evaluation of pathogenicity of several Streptomyces scabies isolated. As a results,
isolated GTT4 (the highest pathogenicity) is used to evaluate disease resistance
level of parental materials using in breeding. The evaluation of scab resistance
level of several potato clones/varieties in artificial infection condition in pots.
Treatment was seperated into sub-treatment 1 and sub-treatment 2 in order to
evaluate scab resistance of 22 parentals varieties and 11 improted-clones from
CIP to Streptomyces scabies isolated GTT4, respectively. The resistant level was
ranked with classification resistant scale discribed by Bradeen (2007). As a
general results, there was 12, 15, and 6 clones/varieties with moderately resistant,
moderately susceptible, and susceptible, respectively.

vi


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa
Trang chuẩn y ...............................................................................................................i
Lý lịch cá nhân ....................................................................................................................... ii
Lời cam đoan ........................................................................................................................iii

Cảm tạ ................................................................................................................................... iv
Tóm tắt ................................................................................................................................... v
Mục lục ................................................................................................................................ vii

Danh sách các chữ viết tắt ......................................................................................... xi
Danh sách các bảng.............................................................................................................xiii
Danh sách các hình ............................................................................................................. xiv

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ .........................................................................................................1
2. MỤC TIÊU, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ..............................................................2
Mục tiêu .......................................................................................................................2
Mục đích ......................................................................................................................2
Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ..............................................................3
1.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT KHOAI TÂY HIỆN NAY ...................................3
1.1.1. Trong nước ........................................................................................................3
vii


1.1.2. Ngoài nước ........................................................................................................5
1.2. NHỮNG THIỆT HẠI BỞI GHẺ THƯỜNG KHOAI TÂY .................................6
1.3. ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC, SINH THÁI HỌC VÀ CƠ CHẾ GÂY BỆNH
CỦA Streptomyces scabies ..........................................................................................8
1.3.1. Tác nhân gây bệnh .............................................................................................8
1.3.2. Phổ kí chủ ........................................................................................................11
1.3.3. Tính ký sinh .....................................................................................................12
1.3.4. Phân bố ............................................................................................................14
1.3.5. Phương thức xâm nhiễm ..................................................................................14
1.3.6. Sự phát triển và biểu hiện triệu chứng..............................................................16
1.3.7. Sự sản sinh thaxtomin ......................................................................................18

1.3.8. Vector truyền bệnh...........................................................................................19
1.3.9. Sự tồn dư trong đất...........................................................................................19
1.4. PHÒNG TRỪ .....................................................................................................20
1.4.1. Phòng trừ bằng hóa chất...................................................................................21
1.4.1.1. Xử lý củ giống ..............................................................................................21
1.4.1.2. Xử lý đất .......................................................................................................22
1.4.1.3. Phòng trừ qua lá ............................................................................................23
1.4.2. Phòng trừ bằng phương pháp tưới ....................................................................24
1.4.3 Giống kháng......................................................................................................25
1.4.4. pH và dinh dưỡng ............................................................................................27
1.4.5. Luân canh và sử dụng phân xanh .....................................................................28
1.4.6. Phòng trừ sinh học ...........................................................................................29
viii


1.4.7. Phòng trừ tổng hợp ..........................................................................................30
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................32
2.1. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ................................32
2.1.1. Thời gian, địa điểm ..........................................................................................32
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ..........................................................................................32
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...............................................................................34
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................34
2.3.1. Phương pháp điều tra, thu mẫu, phân lập và nhân sinh khối các dòng
Streptomyces scabies đại diện cho từng loại đất và khu vực. ........................34
2.3.2. Ảnh hưởng của ẩm độ tương đối của giá thể đến bệnh ghẻ thường khoai tây
trong lây nhiễm nhân tạo ................................................................................35
2.3.3. Ảnh hưởng của pHH2O giá thể đến bệnh ghẻ thường khoai tây trong lây nhiễm
nhân tạo ..........................................................................................................37
2.3.4. Ảnh hưởng của giá thể đến bệnh ghẻ thường khoai tây trong lây nhiễm nhân
tạo ...................................................................................................................38

2.3.5. Xác định khả năng gây bệnh của một số dòng xạ khuẩn ..................................40
2.3.6. Đánh giá khả năng kháng bệnh của một số dòng / giống khoai tây bằng lây
nhiễm nhân tạo ...............................................................................................40
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................42
3.1. Ngày, địa điểm lấy mẫu và đặc điểm các dòng S. scabies được phân lập ...........42
3.2. Ảnh hưởng của ẩm độ đến bệnh ghẻ thường khoai tây trong lây nhiễm nhân tạo ......47
3.3. Ảnh hưởng của pH đến bệnh ghẻ thường khoai tây trong lây nhiễm nhân tạo ......49
3.4. Ảnh hưởng của giá thể đến bệnh ghẻ thường trong lây nhiễm nhân tạo..............51
3.5. Xác định khả năng gây bệnh của một số dòng xạ khuẩn .....................................54
ix


3.6. Đánh giá khả năng kháng bệnh của một số dòng / giống khoai tây bằng lây nhiễm
nhân tạo trong chậu.........................................................................................56
3.6.1. Đánh giá khả năng kháng bệnh của 22 dòng / giống khoai tây bố mẹ bằng lây
nhiễm nhân tạo trong chậu ..............................................................................58
3.6.2. Đánh giá khả năng kháng bệnh của 11 dòng khoai tây CIP nhận nội bằng lây
nhiễm nhân tạo trong chậu ..............................................................................65
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................71
4.1. Kết luận...............................................................................................................71
4.2. Đề nghị ...............................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................73
PHỤ LỤC

x


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CFU: Colony-forming Unit
CIP: The International Potato Center

FAO: The Food and Agriculture Organization of the United Nations
Go: Generation Zero
NPPC: Nystatin, Polymixin, Penicillin, Cycloheximide Water Agar
PAI: pathogenicity island
YME: Yeast Malt Extract Agar
WA: Water Agar

xi


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG ................................................................................................................. TRANG
Bảng 2.1. Phân loại mức độ kháng của khoai tây đối với ghẻ thường (S. scabies) dựa
trên hai chỉ tiêu mức độ ghẻ và % ghẻ bao phủ bề mặt ..................................41
Bảng 3.1. Ngày, địa điểm và loại đất lấy mẫu của các dòng xạ khuẩn (S. scabies)
được phân lập .................................................................................................42
Bảng 3.2. Mức độ sinh trưởng, màu khối bào tử, mức độ hóa nâu môi trường nuôi
cấy và hình ảnh khuẩn lạc trên môi trường YME của các dòng ghẻ thường
phân lập được .................................................................................................45
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của ẩm độ giá thể khác nhau đến sức sinh trưởng, các chỉ tiêu
năng suất, % ghẻ bao phủ và mức độ ghẻ trong lây nhiễm nhân tạo S. scabies
trên giống khoai tây Atlantic ..........................................................................47
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của pH giá thể khác nhau đến thời gian mọc, sức sinh trưởng,
các chỉ tiêu năng suất, % ghẻ bao phủ và mức độ ghẻ trong lây nhiễm nhân
tạo S. scabies trên giống khoai tây Atlantic ...................................................51
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của các loại giá thể khác nhau đến sức sinh trưởng, các chỉ
tiêu năng suất, % ghẻ bao phủ và mức độ ghẻ trong lây nhiễm nhân tạo S.
scabies trên giống khoai tây Atlantic .............................................................52
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các dòng xạ khuẩn (S. scabies) khác nhau đến các chỉ
tiêu năng suất, % ghẻ bao phủ và mức độ ghẻ trong lây nhiễm nhân tạo trên

giống khoai tây Atlantic .................................................................................56

xii


Bảng 3.7. Tương quan giữa số củ trung bình, khối lượng củ trung bình, tỉ lệ bao phủ
bề mặt và mức độ ghẻ trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo các dòng xạ
khuẩn khác nhau trên giống khoai tây Atlantic .............................................57
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của dòng xạ khuẩn S. scabies GTT4 đến số củ trung bình và
khối lượng củ trung bình của 22 dòng / giống khoai trồng trong chậu trong
lây nhiễm nhân tạo .........................................................................................59
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của dòng xạ khuẩn Streptomyces scabies GTT4 đến tỉ lệ củ
nhiễm bệnh, % ghẻ bao phủ bề mặt và mức độ ghẻ của 22 dòng / giống khoai
tây bố mẹ trong lây nhiễm nhân tạo. ..............................................................61
Bảng 3.10. Phân loại tính kháng của 22 dòng / giống khoai tây bố mẹ theo thang
đánh giá của Bradeen (2007) .........................................................................62
Bảng 3.11. Tương quan giữa tỉ lệ củ nhiễm bệnh, tỉ lệ bao phủ bề mặt và mức độ
ghẻ trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo dòng xạ khuẩn Streptomyces
scabies GTT4 lên 22 giống khoai tây ............................................................63
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của dòng xạ khuẩn S. scabies GTT4 đến số củ trung bình,
khối lượng củ trung bình, tỉ lệ củ nhiễm bệnh, % ghẻ bao phủ bề mặt và mức
độ ghẻ của 11 dòng giống khoai tây CIP trồng trong chậu trong lây nhiễm
nhân tạo ..........................................................................................................66
Bảng 3.13. Phân loại tính kháng của 11 dòng khoai tây CIP nhập nội theo thang
đánh giá của Bradeen (2007) .........................................................................68
Bảng 3.14. Tương quan giữa tỉ lệ củ nhiễm bệnh, tỉ lệ bao phủ bề mặt và mức độ
ghẻ trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo dòng xạ khuẩn GTT4 lên 11 dòng
khoai tây CIP nhập nội ...................................................................................69

xiii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH.................................................................................................................. TRANG
Hình 1.1. Tổng diện tích canh tác khoai tây tại Việt Nam (Chien D.H., 2010) .........3
Hình 1.2. Phân bố sản xuất khoai tây tại Việt Nam theo vùng (%) ...........................3
Hình 1.3. Phân bố sản xuất khoai tây giữa các nước phát triển và đang phát triển
(CIP, 2005) ..................................................................................................................5
Hình 1.4. Chu kì sinh trưởng của ghẻ thường khoai tây (Wharton, 2006) .................15
Hình 1.5. Các dạng triệu chứng bệnh ghẻ thường khoai tây: dạng vảy; dạng nổi u,
ghờ; dạng lỗ ....................................................................................................17
Hình 3.1. Cành bào tử của S. scabies trên môi trường WA .....................................43
Hình 3.2. S. scabies nuôi cấy trên môi trường WA ..................................................43
Hình 3.3. Củ thu từ thí nghiệm ẩm độ ......................................................................49
Hình 3.4. Củ thu từ thí nghiệm pH ...........................................................................51
Hình 3.5. Củ thu từ thí nghiệm giá thể (đất; đất + xơ dừa; cát + đất) ......................54
Hình 3.6. Sự phân bố của các giống khoai tây dựa trên chỉ số về mức độ ghẻ, % ghẻ
bao phủ bề mặt và tỉ lệ củ nhiễm trong lây nhiễm nhân tạo ..........................64
Hình 3.7. Thí nghiệm đánh giá khả năng kháng bệnh của 22 dòng / giống khoai tây
bố mẹ bằng lây nhiễm nhân tạo trong chậu vại .............................................65
Hình 3.2. Sự phân bố của các dòng khoai tây CIP nhập nội dựa trên chỉ số về mức
độ ghẻ, % ghẻ bao phủ bề mặt và tỉ lệ củ nhiễm trong lây nhiễm nhân tạo ..70
Hình 2.8. Thí nghiệm đánh giá khả năng kháng bệnh của 11 dòng khoai tây CIP
bằng lây nhiễm nhân tạo trong chậu vại ........................................................70
xiv


ĐẶT VẤN ĐỀ

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Xạ khuẩn Streptomyces scabiei (Thaxter) Lambert và Loria (syn. S. scabies)
là tác nhân chính gây bệnh ghẻ thường, là loại bệnh hại có sự phân bố rộng và gây
hại kinh tế quan trọng trong sản xuất khoai tây.
Củ khoai tây bị bệnh ghẻ thường có chất lượng và khẩu vị không thay đổi
nhưng có vẻ bề ngoài kém hấp dẫn. Quan trọng hơn, củ nhiễm bệnh không sử dụng
được trong công nghiệp chế biến do vết ghẻ không bị bong ra trong quá trình lột vỏ
và gây vết cháy trong quá trình chiên (trong sản xuất khoai tây chiên lát, chiên thỏi
…). Đây là một trong những yếu tố làm ảnh hưởng đến sự phát triển diện tích sản
xuất khoai tây nguyên liệu cho chế biến công nghiệp ở Việt Nam trong những năm
gần đây.
Lâm Đồng là khu vực trồng khoai tây quanh năm và có diện tích khá lớn.
Tuy vậy, hầu hết diện tích trồng khoai tây tại đây nhiễm bệnh ghẻ thường. Bệnh đặc
biệt nghiêm trọng trong mùa khô (vụ trồng chính ở Lâm Đồng) khi lượng nước tưới
không đảm bảo. Hiện nay, bệnh cũng phát triển đáng kể tại đồng bằng sông Hồng
mặc dù khu vực này khoai tây được trồng luân canh với lúa nước (khoai tây được
trồng như là cây vụ đông). Hiện tượng này do khả năng tồn lưu lâu dài của bào tử
trong đất và trên các kí chủ phụ khác (Phạm Xuân Tùng và ctv, 2008).
Tiến triển trong công tác chọn giống kháng bị cản trở bởi sự giới hạn của
biểu hiện tính kháng. Tuy vậy giống kháng có thể là biện pháp tốt nhất và dễ dàng
nhất chống lại bệnh ghẻ thường (Wanner và Haynes, 2009). Việt Nam chưa có công
trình công bố nào nghiên cứu chính quy về bệnh, đặc biệt vấn đề chọn tạo giống
1


kháng bệnh ghẻ thường. Đánh giá vật liệu tạo giống kháng là vấn đề cần thiết và
mang tính lâu dài cho ngành khoai tây tại Việt Nam hiện nay.
Từ những lí do trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu bệnh ghẻ củ
khoai tây do Streptomyces scabies và đánh giá khả năng kháng của một số dòng /
giống khoai tây”.

2. MỤC TIÊU, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
- Xác định các dòng xạ khuẩn đại diện cho từng khu vực và loại đất trồng
khoai tây tại Lâm Đồng.
- Xác định khoảng ẩm độ, khoảng pH và loại giá thể phù hợp cho lây nhiễm
nhân tạo.
- Xác định một số dòng Streptomyces scabies có độc lực mạnh phục vụ lây
nhiễm nhân tạo.
- Đánh giá khả năng kháng bệnh của vật liệu tạo giống.
Mục đích
Làm cơ sở cho công tác nghiên cứu về bệnh cũng như nghiên cứu chọn tạo
giống khoai tây kháng ghẻ củ.

2


Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT KHOAI TÂY HIỆN NAY
1.1.1. Trong nước
Tổng diện tích trồng khoai tây tại Việt Nam năm 2010 ước tính là 30.000 33.000 ha, diện tích tiềm năng là 400.000 ha. Năng suất trung bình chỉ đạt 13,0 tấn /
ha (trung bình thế giới: 16 tấn / ha), trong khi tiềm năng năng suất là 30 - 35 tấn /
ha. Nguyên nhân chính của năng suất thấp là giống sử dụng phổ biến có chất lượng
kém, nhiễm nhiều loại sâu bệnh hại (Dao, 2010).

Hình 1.1. Tổng diện tích canh tác khoai tây tại Việt Nam (Dao, 2010)

3

Hệ thống giống khoai tây tại Việt Nam chưa đa dạng, thiếu giống tốt với
năng suất củ cao, thiếu giống kháng với mốc sương, virus và thiếu giống có chất
lượng thương phẩm tốt, đặc biệt là chất lượng cho chế biến. Giới hạn về sản xuất và
cung cấp giống: Tổng số giống yêu cầu là 45.000 tấn / năm, trong khi khả năng
cung cấp ít hơn 10.000 tấn / năm. Trước vấn đề về thay đổi khí hậu, giống chịu hạn
và các giống chịu nhiệt cũng rất cấp thiết (Dao, 2010).
Ghẻ củ thường là vấn đề trước đây ít được quan tâm ở đồng bằng sông Hồng
do khoai tây được trồng hầu hết trên diện tích lúa nước. Những năm gần đây, do
chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nhiều diện tích đất cạn cũng được sử dụng cho khoai
tây và ghẻ củ trở thành một vấn đề đáng quan tâm, đặc biệt là với nguồn giống nhập
khẩu từ Trung Quốc có chất lượng kém. Tại Lâm Đồng, ghẻ củ là vấn đế đáng kể
do khoai tây luôn được trồng trên đất cạn. Trong mùa khô, ghẻ củ có thể làm thiệt
hại đáng kể do làm suy giảm chất lượng, phẩm cấp của khoai tây, đặc biệt là trên
các diện tích thiếu nước tưới trong giai đoạn hình thành củ. Tuy vậy, chọn tạo giống
kháng ghẻ củ còn chưa được quan tâm, do có thể được khống chế bằng các biện
pháp nông học như sử dụng củ giống sạch bệnh, xử lý đất, tưới đủ nước trong thời
kỳ hình thành củ, … Ghẻ củ vẫn luôn là tác nhân gây hại đáng kể tại Lâm Đồng.
Bắc Trung bộ
6%

Đà Lạt
5%

Miền núi
phía Bắc
10%

Trung du
phía Bắc
13%

Đồng bằng
sông Hồng
66%

Hình 1.2. Phân bố sản xuất khoai tây tại Việt Nam theo vùng (%)
(Phạm Xuân Tùng, 2009)
4


Giống kháng mốc sương, ghẻ củ là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn to lớn đối với
sản xuất khoai tây nói chung và sản xuất khoai tây nguyên liệu cho công nghiệp chế
biến nói riêng (Phạm Xuân Tùng, 2009).
1.1.2. Ngoài nước
Trên thế giới, khoai tây được xếp là cây lương thực - thực phẩm quan trọng
hàng thứ ba, sau lúa nước và lúa mì, với tổng diện tích năm 2005 đạt 20 triệu ha,
tổng sản lượng 320 triệu tấn và mức tăng trưởng trung bình 2,02 % mỗi năm. Có
hơn 4.000 giống khoai tây hoang dại và chủ yếu tìm thấy ở dãy núi Andes ở Nam
Mỹ. Khoai tây là loại cây trồng quan trọng về an ninh lương thực khi đối mặt với
tăng trưởng dân số và tỷ lệ nghèo đói tăng lên. Ví dụ, Trung Quốc là nước tiêu thụ
khoai tây lớn nhất thế giới, dự kiến sự gia tăng 50 % của sản xuất sẽ đáp ứng đủ nhu
cầu lương thực trong 20 năm tới có thể đến từ khoai tây (Trung tâm Khoai tây Quốc
tế - CIP, 2005).

Hình 1.3. Phân bố sản xuất khoai tây giữa các nước phát triển và đang phát triển
(CIP, 2005)

5

Trong vòng 45 năm (1960 - 2005), sản xuất khoai tây có xu hướng dịch
chuyển mạnh từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển với tỷ lệ (%)
tương ứng là 89/11 năm 1960 và 64/36 năm 2005. Theo dự báo của Tổ chức Nông
lương thế giới (FAO), tỷ lệ này sẽ là 50/50 vào năm 2020 (CIP, 2005).
Tại các nước Đông Nam Á, tiêu dùng khoai tây tăng trung bình 4,5 % mỗi
năm. Các sản phẩm khoai tây chế biến (frech fries đông lạnh, chips, bột khoai tây,
mì khoai tây) ngày càng phổ biến. Do sản xuất còn ít, nhập khẩu khoai tây đông
lạnh từ mỹ tăng 12 % mỗi năm. Tại Indonesia, tiêu dùng khoai tây trung bình mỗi
năm tăng 6,6 %, trong đó khoai tây tươi 6,5 % và khoai tây chế biến 23 %. Tại Thái
Lan và Philippines, tình hình cũng diễn ra tương tự (Phạm Xuân Tùng, 2009).
Sự gia tăng của sản xuất khoai tây khu vực các nước đang phát triển diễn ra
chủ yếu ở các nước châu Á (4 lần) và Mỹ Latin (2 lần), trong đó Trung Quốc và Ấn
Độ là hai quốc gia hàng đầu vể sản xuất là tiêu thụ khoai tây (CIP, 2000).

1.2. NHỮNG THIỆT HẠI BỞI GHẺ THƯỜNG KHOAI TÂY
Bệnh ghẻ thường khoai tây gây ra bởi nhóm loài vi khuẩn trong đất thuộc chi
Streptomyces, là tác nhân gây bệnh nghiêm trọng cho nghề trồng khoai tây trên toàn thế
giới. Tại Tasmania (Úc), thiệt hại do bệnh ghẻ thường theo ước tính là 4 % tổng giá trị
sản phẩm (Wanner và Haynes, 2009). 30 – 40 % diện tích khoai tây trồng tại Hokkaido
nhiễm bệnh ghẻ thường và gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng (Akira và ctv, 2002).
Osborn và Knoxfield (1995) cho rằng ghẻ thường khoai tây là một loại bệnh
trong đất, tác nhân gây bệnh là vi khuẩn S. scabies. Vi khuẩn này tấn công lên củ, rễ
và thân ngầm khoai tây, nghiêm trọng hơn chúng tấn công lên cây con, ruộng trồng
lặp lại và hình thành nên các u bần sần sùi. Nhiễm bệnh ở mức độ cao có thể làm
giảm tỉ lệ củ thương phẩm, hoặc làm tổn thương các mắt củ giống. Do đó nó cũng
có thể làm giảm đáng kể giá trị kinh tế của ruộng sản xuất.

6

Hiện nay, bệnh ghẻ thường là một trong những yếu tố quan trọng làm hạn
chế thành công trong sản xuất khoai tây tại Nam Phi (Nortje và ctv, 2000). Giữa
năm 1996 và 2004, tỷ lệ túi giống có chứa củ nhiễm ghẻ thường trung bình là 32 %,
tương ứng với các loại giống kém phẩm chất hoặc cấp giống không xác nhận. Bệnh
này cũng làm giảm giá trị của khoai tây hàng hóa, với yêu cầu ngày càng tăng của
người tiêu dùng về sản phẩm không mang khuyết điểm.
Ghẻ thường là một loại bệnh hại nghiêm trọng của khoai tây, cây lấy rễ và
các loại cây có củ khác, ảnh hưởng đến chất lượng và do đó ảnh hưởng đến giá trị
thị trường của các loại cây trồng. Trong một cuộc khảo sát gần đây của người trồng
khoai tây Canada, 82 % cây trồng của họ bị ảnh hưởng bởi ghẻ thường, với ước tính
mất trung bình khoảng 100 USD cho mỗi ha (Hill và Lazarovits, 2005).
Trong số những bệnh gây ra bởi các loài Streptomyces, ghẻ thường khoai tây
chắc chắn là loài gây hại kinh tế quan trọng nhất. Ghẻ thường khoai tây được xếp
hạng là bệnh thứ tư trong các bệnh quan trọng nhất của cây trồng này ở Bắc Mỹ dựa
trên một cuộc khảo sát nông dân thực hiện trong năm 1991 trên hơn 550.000 ha
khoai tây được trồng tại Hoa Kỳ. Ghẻ thường khoai tây làm giảm giá trị thương
phẩm của khoai tây ăn tươi, khoai tây chế biến và khoai tây giống vì các triệu chứng
bên ngoài và bản thân của các tác nhân gây bệnh. Hầu hết các giống khoai tây được
trồng tại Hoa Kỳ dễ bị bệnh ghẻ (Powelson và ctv, 1993).
Tương quan giữa sự xâm nhiễm ghẻ củ và năng suất củ là tương quan gián
tiếp, cả hai yếu tố này đều chịu sự chi phối của độ ẩm đất. Sự xâm nhiễm ghẻ củ ít
ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và trong cùng điều kiện thì vết bệnh thường lớn
hơn ở củ to hơn (McKee, 1968).
Bệnh ghẻ thường ít làm ảnh hưởng đến năng suất nhưng lại làm giảm đáng kể
đến giá trị kinh tế. Củ nhiễm bệnh mức độ nhẹ giá bán sẽ rẻ hơn củ không bệnh, củ bị
bệnh nặng không thể bán được (Phạm Xuân Tùng và ctv, 2008). Tổn thương bởi ghẻ
củ làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm, mặc dù các loại tổn thương nông
hoặc có u, gờ có thể được gỡ bỏ bằng máy bóc vỏ trong quá trình chế biến khi chu bì
7

được lấy ra. Tuy nhiên, trong trường hợp tổn thương lõm sâu xuất hiện, thiệt hại do
gọt vỏ rất đáng kể và có thể dẫn đến việc từ chối cả lô hàng. Ngoài ra, với hoạt động
chế biến thiên về việc để lại chu bì còn nguyên vẹn, thậm chí các tổn thương thương
bề mặt hoặc u, gờ cũng có thể có vấn đề. Nếu tổn thương bao phủ hơn 5% của bề
mặt, khoai tây không còn được xếp loại 1 tại Mỹ (Haynes và ctv, 2010).
Theo số liệu không công bố của công ty Pepci Việt Nam (công ty có thị phần
sản xuất chips khoai tây lớn nhất tại Việt Nam hiện nay), trong niên vụ đông xuân
2010 tại Lâm Đồng tỉ lệ nhiễm bệnh ghẻ củ là 0 – 3 %, trong đó tỉ lệ bệnh trung
bình chỉ ở mức 0,5 %. Mức độ bệnh này là tương đối thấp do giống khoai tây được
trồng Atlantic là giống kháng trung bình với ghẻ thường. Tuy vậy tổng tỉ lệ nhiễm
sâu bệnh và tổn thương trên củ khi thu mua khoai thương phẩm cho phép là 2 %,
mức độ nhiễm ghẻ thường trung bình 0,5 % là yếu tố đáng kể làm gia tăng lượng
khấu trừ trong lợi nhuận của nông hộ.

1.3. ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC, SINH THÁI HỌC VÀ CƠ CHẾ GÂY BỆNH
CỦA Streptomyces scabies
1.3.1. Tác nhân gây bệnh
Bệnh ghẻ thường gây hại khoai tây và một số loại cây có củ khác gây ra bởi
các loài Streptomyces. Streptomyces spp. là vi sinh vật hiếu khí, dạng sợi, Gram
dương, vi sinh vật tiền nhân thuộc bộ Actinomycetales, phân bộ Streptomycineae,
họ Streptomycetaceae và chi Streptomyces.
Theo Vũ Triệu Mân và ctv (2007), bệnh ghẻ thường khoai tây do xạ khuẩn
Streptomyces scabies (Thaxter) Waksman và Henrici gây ra. Đây là loại sinh vật
gây bệnh nằm trung gian giữa vi khuẩn và nấm, theo phân loại nấm chúng thuộc
nhóm nấm Bất toàn. Sợi nấm nhỏ mảnh có hình xoắn, không màu. Bào tử được sinh
ra với lượng lớn từ sợi nấm, bào tử có hình cầu hoặc hình bầu dục. Một số tài liệu
công bố bệnh là do vi khuẩn hình sợi gây ra.
8

Hầu hết các loài Streptomyces được mô tả là loài hoại sinh trong đất. Tuy
nhiên, bốn loài đã phát triển thành loài kí sinh và gây bệnh lên các bộ phận dưới
mặt đất có giá trị kinh tế của cây có củ. Những loài này (gồm Streptomyces scabiei
(S. scabies), S. acidiscabies, S. turgidiscabies và S. ipomea) không liên quan với
nhau dựa trên một số tiêu chí bao gồm trình tự DNA của ribosome 16S, mối quan
hệ DNA - DNA, các thuộc tính hình thái và sinh hóa (Lambert và Loria, 1989;
Healy và Lambert, năm 1991; Takeuchi và ctv, 1996; Miyajima và ctv, 1998). Các
nghiên cứu tốt nhất về các loài gây bệnh này là việc xác định S. scabies là nguyên
nhân chính của ghẻ thường trên củ khoai tây. Loài S. acidiscabies cũng gây bệnh
trên củ khoai tây (ghẻ trên môi trường axit), nhưng các nghiên cứu chỉ giới hạn ở
các vùng: Đông Bắc Mỹ (Lambert và Loria, 1989), Canada (Faucher và ctv, 1992.),
Hokkaido thuộc Nhật Bản (Takeuchi và ctv, 1996) và Hàn Quốc (Kim và ctv,
1998b). Các triệu chứng bệnh gây ra do hai tác nhân gây bệnh trên là không thể
phân biệt và cả hai loài cũng có thể lây nhiễm thân rễ củ cải (Raphanus sativus L.),
củ cải đỏ (Brassica rapa L.) và các cây có củ khác (Loria và ctv, 1997). Loài S.
turgidiscabies lần đầu tiên được thông báo vào năm 1996 và là loài Streptomyces
quan trọng thứ ba gây bệnh trên khoai tây (Takeuchi và ctv, 1996; Miyajima và ctv,
1998). Tuy nhiên, phân bố của nó là giới hạn đối với Nhật Bản, Phần Lan, Thụy
Điển và Hàn Quốc (Miyajima và ctv, 1998; Kim và ctv, 1998a; Kreuze và ctv,
1999; Lehtonen và ctv, 2004). Loài S. ipomea là tác nhân chính của khoai lang
(Ipomoea batatas L.) gây bệnh lên các bộ phận trong đất, vết bệnh phát triển từ các
chấm đen xuất hiện trên rễ và phần ngầm của thân cây. Bệnh làm giảm năng suất và
giảm chất lượng củ, bệnh có thể gây hại nghiêm trọng hơn trong điều kiện khô hạn
và trong đất nghèo dinh dưỡng (Loria và ctv, 1997).
Các loài Streptomyces rất phong phú trong đất, tuy vậy chỉ một phần nhỏ
mang gen sản sinh độc tố thaxtomin gây nên bệnh ghẻ. Gen sản sinh độc tố
thaxtomin nằm trên một khu vực nhiễm sắc thể riêng biệt được đánh dấu (tạm dịch
là “đảo kí sinh”: pathogenicity island - PAI), khu vực này có thể chuyển vị trong
các loài Streptomyces (Loria và ctv, 2006).

9