Nghiên cứu tạo chế phẩm nucleopolyhedrosis virus NPV phù hợp để phòng trừ sâu khoang spodoptera litura

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM
Nucleopolyhedrosis virus (NPV) ĐỂ PHÒNG TRỪ SÂU
KHOANG Spodoptera litura

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : TS. NGUYỄN THỊ HAI
Sinh viên thực hiện:

HUỲNH THỊ NGỌC

MSSV: 1411100016

DIỆU Lớp: 14DSH01

TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2018.


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
Đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của chúng em dưới sự
hướng dẫn của tiến sĩ Nguyễn Thị Hai Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH
của trường Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh.
Những kết quả này hoàn toàn không sao chép từ các nghiên cứu khoa
học khác dưới bất kỳ hình thức nào.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Ngọc Diệu

năm


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình chúng em đã tạo
điều kiện cho chúng em học tập để chúng em có thành quả như ngày hôm nay.
Trong suốt khoảng thời gian học tại trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố
Hồ Chí Minh, chúng em đã được các thầy cô trong Viện Khoa Học Ứng Dụng
HUTECH đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập
tại trường, cũng như trong quá trình thực hiện đồ án. Chúng em xin chân thành
cám ơn đến Thầy Cô, nhờ có Thầy Cô đã trang bị kiến thức cho chúng em để
có thể thực hiện đồ án này. Chúng em cũng xin cảm ơn Thầy Cô trong phòng
thí nghiệm và các bạn cùng khóa đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện để

chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Thị Hai đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn các Thầy Cô trong hội đồng Phản Biện đã
dành thời gian đọc và nhận xét đồ án tốt nghiệp này. Chúng em xin gửi đến
Thầy Cô lời chúc sức khỏe trân trọng nhất.
Trong quá trình làm đồ án, do kinh nghiệm còn thiếu và kiến thức chưa
đầy đủ, nên có nhiều thiếu sót, mong các thầy cô bỏ qua.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Ngọc Diệu

năm


Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................3
1.1. Giới thiệu về sâu khoang Spodoptera litura.......................................................... 3
1.1.1 Đặc điểm hình thái............................................................................................3
1.1.2 Đặc điểm sinh học và sinh thái.........................................................................4
1.1.3 Mức độ gây hại..................................................................................................6
1.1.4 Biện pháp phòng trừ.........................................................................................6
1.2. Các nghiên cứu về phòng trừ sâu khoang………………………………………..7
1.2.1 Ngoài nước........................................................................................................7

1.2.2 Trong nước........................................................................................................8
1.3. Giới thiệu về Nucleopolyhedrosis virus (NPV)...................................................... 8
1.3.1 Giới thiệu chung................................................................................................8
1.3.1.1 Đặc điểm hình thái....................................................................................... 10
1.3.1.2 Cơ chế tác động của virus lên côn trùng..................................................... 11
1.3.1.3 Hiệu lực diệt sâu........................................................................................... 14
1.3.1.4 Ưu nhược của NPV...................................................................................... 15
1.3.2. Nghiên cứu sử dụng NPV để trừ sâu hại cây trồng......................................... 16
1.3.2.1 Ngoài nước................................................................................................... 16
1.3.2.2 Trong nước................................................................................................... 19
1.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sản xuất NPV....................................... 20
1.3.3.1 Nồng độ lây nhiễm........................................................................................ 20
1.3.3.2 Tuổi sâu........................................................................................................ 20
1.3.3.3 Thời gian thu hoạch sâu chết....................................................................... 21
1.3.4 Ảnh hưởng của các chất phụ gia đến hiệu lực diệt sâu của NPV.................21
1.3.5 Ảnh hưởng của các chất phụ gia và chất mang đến hiệu lực diệt sâu của
NPV........................................................................................................................... 24
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........26
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu....................................................................... 26


Đồ án tốt nghiệp
2.2. Vật liệu .................................................................................................................... 26
2.2.1 Nguyên liệu ....................................................................................................... 26
2.2.2 Dụng cụ ............................................................................................................. 26
2.2.3 Hóa chất ............................................................................................................ 26
2.3 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 27
2.3.1 Ảnh hƣởng của Acid boric đến hiệu lực diệt sâu của NPV ..........................27
2.3.1.1 Chuẩn bị ......................................................................................................... 27
2.3.1.2 Tiến hành thí

nghiệm.....................................................................................

30
2.3.2 Ảnh hƣởng của rỉ đƣờng đến hiệu lực diệt sâu của NPV ............................32
2.3.2.1 Chuẩn bị ......................................................................................................... 32
2.3.2.2 Tiến hành thí nghiệm .................................................................................... 34
2.3.3 Ảnh hƣởng của chất mang và chất phụ gia trong việc tạo chế phẩm .........35
2.3.3.1 Chuẩn bị ......................................................................................................... 36
2.3.3.2 Tiến hành thí nghiệm .................................................................................... 38

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................40
3.1 Ảnh hưởng của acid boric đến hiệu lực trừ sâu của NPV ..................................... 40
3.2 Ảnh hưởng của rỉ đường đến hiệu lực diệt sâu của NPV ...................................... 41
3.3 Ảnh hưởng của chất mang đến hiệu lực diệt sâu của NPV ................................... 44
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................47
4.1 Kết luận .................................................................................................................... 47
4.2 Kiến nghị .................................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................48
A. TÀI LIỆU NƢỚC NGOÀI ...................................................................................... 48
B. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ......................................................................................... 52
C. TÀI LIỆU INTERNET ............................................................................................ 52
PHỤ LỤC 1 ......................................................................................................................53
I. Ảnh hƣởng của acid boric đến hiệu lực diệt diệt sâu của NPV ............................. 53


Đồ án tốt nghiệp
II. Ảnh hƣởng của rỉ đƣờng đến hiệu lực diệt diệt sâu của NPV...........................54
III. Ảnh hƣởng của chất phụ gia và chất mang đến hiệu lực diệt sâu của NPV....57
PHỤ LỤC 2..................................................................................................................... 61
I. Ảnh hƣởng của acid boric đến hiệu lực diệt diệt sâu của NPV............................ 61

II. Ảnh hƣởng của rỉ đƣờng đến hiệu lực diệt diệt sâu của NPV...........................62
III. Ảnh hƣởng của chất phụ gia và chất mang đến hiệu lực diệt sâu của NPV....63
PHỤ LỤC 3..................................................................................................................... 68
HÌNH ẢNH.................................................................................................................. 68
Hình 1. Dịch ly tâm................................................................................................. 68
Hình 2. Dịch đem đi ly tâm..................................................................................... 68
Hình 3. Pha dịch...................................................................................................... 68
Hình 4. Hộp thức ăn nhân tạo................................................................................ 68
Hình 5. Cắt thức ăn thành 40 miếng………………………………………………69
Hình 6. Hộp nuôi sâu có thức ăn nhân tạo............................................................. 69
Hình 7. Sâu tuổi 4.................................................................................................... 69
Hình 8. Phun dịch vào thức ăn nhân tạo............................................................... 69
Hình 9. Gắp sâu vào thức ăn ……………………………………………………...70
Hình 10. Các hộp sâu……………………………................................................... 70
Hình 12. Thể vùi virus............................................................................................. 70
Hình 11. Buồng đếm................................................................................................ 70
Hình 13. Sâu ở các công thức.................................................................................. 71
Hình 14. Sâu chết do NPV....................................................................................... 72


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các chế phẩm NPV đã đăng ký kiểm soát dịch hại ở nhiều nơi trên thế
giới..................................................................................................................................... 9
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của acid boric bổ sung đến hiệu lực diệt sâu (%) của NPV. .. 40

Bảng 3.2 Ảnh hƣởng của rỉ đƣờng bổ sung đến hiệu lực diệt sâu (%) của NPV......42
Bảng 3.3 Ảnh hƣởng của chất mang bổ sung đến số sâu chết do NPV......................44
Bảng 3.4 Ảnh hƣởng của chất mang bổ sung đến hiệu lực sâu của NPV sau 8 ngày .

45


Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Sâu khoang Spodoptera litura.........................................................................3
Hình 1.2 Ngài................................................................................................................................................... 3
Hình 1.3. Vòng đời sâu khoang.......................................................................................5
Hình 1.4. Cơ chế tác động của Baculovirus.................................................................. 11
Hình 1.5. Biểu hiện của sâu chết do NPV...................................................................... 12
Hình 1.6. Sự lây nhiễm của NPV lên sâu ký chủ.......................................................... 13
Hình 1.7 Chu trình sống của virus côn trùng............................................................... 14
Hình 1.8. Rỉ đƣờng........................................................................................................ 24
Hình 2.1. Quy trình thử nghiệm ảnh hƣởng của acid boric đến hiệu lực diệt sâu của
NPV.................................................................................................................................. 27
Hình 2.2. Lấy sâu chết do NPV nghiền cùng với nƣớc cất, lọc và thu dịch thô........28
Hình 2.3. Quy trình nuôi sâu phòng thí nghiệm.......................................................... 29
Hình 2.4. Thức ăn nhân tạo........................................................................................... 30
Hình 2.5. Phun dịch và gắp sâu..................................................................................... 31
Hình 2.6 Quy trình thử nghiệm ảnh hƣởng của rỉ đƣờng đến hiệu lực diệt sâu của
NPV.................................................................................................................................. 32
Hình 2.7 Các hộp thức ăn đƣợc phun dịch và gắp sâu............................................... 35
Hình 2.8. Quy trình thử nghiệm ảnh hƣởng của rỉ đƣờng đến hiệu lực diệt sâu của
NPV.................................................................................................................................. 36
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của acid boric bổ sung đến hiệu lực diệt sâu (%) của NPV...41
Hình 3.2 Ảnh hƣởng của rỉ đƣờng bổ sung đến hiệu lực diệt sâu (%) của NPV......43


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là một nước sản xuất nông nghiệp, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm
của Việt Nam thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng rất thuận
lợi cho sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng. Do vậy
việc sử dụng thuốc BVTV để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ môi trường,
giữ vững an ninh lương thực quốc gia là một biện pháp quan trọng và chủ yếu.
Từ thập niên 70 đến thế kỷ 20, cùng với sự phát triển nhanh chóng của các
ngành khoa học, lĩnh vực hóa học và kỹ thuật sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
(BVTV) đã có sự thay đổi rất mạnh mẽ: sự hiểu biết sâu hơn về phương thức
tác động của thuốc BVTV đã cho phép phát hiện ra nhiều hoạt chất mới có
phương thức tác động của BVTV đã cho phép phát hiện ra nhiều hoạt chất mới
có phương thức tác động khác trước, được sử dụng một cách hiệu quả và an
toàn trong ngành sản xuất nông nghiệp. Việc sử dụng thuốc trừ sâu quá mức và
bừa bãi trong thời gian dài dẫn đến một loạt vấn đề như: ô nhiễm môi trường,
mất đa dạng sinh học, phát triển quần thể sâu bệnh kháng thuốc, bùng phát
dịch hại thứ cấp, tăng đầu vào hóa chất và nguy hiểm độc hại do tích tụ dư
lượng thuốc trừ sâu trong chuỗi thức ăn (Armes et al. 1992; Kranthi et al.
2002).
Sâu khoang S. litura là loài sâu ăn tạp, gây hại trên nhiều loài cây trồng
(Matsuura and Naito 1997; Sahayaraj and Paulraj 1998). Các nghiên cứu cho
biết, sâu khoang đã kháng lại với nhiều loại thuốc trừ sâu hóa học dẫn đến sự
bùng phát thành dịch và sự thất bại của biện pháp quản lý loài sâu hại này
(Ahmad et al. 2007, Hong Tong et al, 2013). Để khắc phục tình trạng kháng
thuốc của sâu khoang, Nucleopolyhedrosis đã được sử dụng do khả năng gây
chết sâu cao nhưng lại an toàn đối với thiên địch và môi trường (Tohnishi et
al., 2005; Shaurub et al., 2014; Nasution et. al., 2015). SLNPV được chứng

1

Đồ án tốt nghiệp

minh có hiệu quả gây chết rất cao (Trang and Chaudhari, 2002; Kumari and
Sing, 2009; Nguyễn Thị Hai, Nguyễn Hoài Hương, 2015). Tuy nhiên tác nhân
sinh học nên NPV bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Vì vậy, việc nghiên
cứu để bảo quản virus, duy trì hiệu lực diệt sâu của virus là rất cần thiết. Xuất
phát từ yêu cầu trên, nhóm sinh viên tiến hành đề tài “Nghiên cứu tạo chế
phẩm Nucleopolyhedrosis virus NPV phù hợp để phòng trừ sâu
khoang Spodoptera litura”.
2.Mục đích nghiên cứu
Tìm ra chất bổ sung thích hợp để tạo chế phẩm NPV trừ sâu khoang
Spodoptera litura.
3.Mục tiêu nghiên cứu
Xác định ảnh hưởng của acid boric đến hiệu lực diệt sâu khoang của
NPV.
Xác định ảnh hưởng của rỉ đường đến hiệu lực diệt sâu khoang của
NPV.
Tìm ra loại chất mang và phụ gia phù hợp để tạo chế phẩm.
4.Nội dung nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng cả acid boric đến hiệu lực diệt sâu của NPV.
Khảo sát ảnh hưởng của rỉ đường đến hiệu lực diệt sâu của NPV.
Khảo sát khả năng diệt sâu của các dạng chế phẩm.

2


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về sâu khoang Spodoptera litura
Tên khoa học: Spodoptera litura
Họ: Noctuidae
Bộ: Lepidoptera
1.1.1 Đặc điểm hình thái
Sâu khoang trưởng thành là loại ngài có màu xám hoặc nâu xám, cánh trước có
màu nâu vàng, có các vân ngang bạc trắng óng ánh, cánh sau màu hơi trắng.
Trứng hình bán cầu, mới đẻ màu vàng, sau màu tro tối xếp với nhau thành ổ, có
phủ một lớp lông màu vàng rơm.

Hình 1.1. Sâu khoang Spodoptera litura
( />
Hình 1.2 Ngài
(Nguồn: Trần Văn Hai, 2009).

3


Đồ án tốt nghiệp

Sâu non mới nở có màu xanh sáng, dài khoảng 1mm, đầu to đen bóng. Sâu non
đẫy sức có màu xám tro đến nâu đen, vạch lưng màu vàng ở đốt bụng thứ nhất có
khoang đen to nên được gọi là sâu khoang. Sâu có 5- 6 tuổi, đẫy sức trước khi hóa
nhộng dài 38-50 mm. Sâu làm nhộng trong đất (Hill, 1975; USDA, 1982; CABI, 2009).
Nhộng dài từ 15-22mm, có màu xanh nõn chuối, rất mềm ngay khi mới được
hình thành, sau đó chuyển dần sang màu vàng xanh, cuối cùng có màu nâu, thân cứng
dần và có màu nâu đỏ. Khi sắp vũ hoá, nhộng có màu nâu đen, các đốt cuối của nhộng
có thể cử động được. Mép trước đốt bụng thứ 4 và vòng quanh mép trước đốt bụng thứ
5-7 có nhiều chấm lõm, cuối bụng có một đôi gai ngắn (USDA, 1982; CABI, 2009).
1.1.2 Đặc điểm sinh học và sinh thái

Thời gian trứng: 2-6 ngày.
Sâu non có 6 tuổi: 12-37 ngày.
Tiền nhộng: 1-4 ngày.
Nhộng: 4-14 ngày.
Trưởng thành: 5-8 ngày.
Vòng đời trung bình của sâu khoang từ 25-48 ngày.
Hai đến năm ngày sau khi xuất hiện, trưởng thành cái cái đẻ 50 đến 300 trứng
theo từng ổ ở mặt dưới của lá (ưa thích). Trứng nở trong ba đến bốn ngày (Chari và
Patel, 1983). Một trưởng thành cái có thể đẻ là 1.500 đến 2.500 trứng trong khoảng sáu
đến tám ngày. Cây thầu dầu là loại vật chủ được ưa chuộng nhất cho các con cái đẻ
trứng (Chari và Patel, 1983). Các cánh đồng mới được tưới nước cũng rất hấp dẫn đối
với những con cái đẻ trứng.

4


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.3. Vòng đời sâu khoang
(Nguồn />Sâu khoang thường trải qua 6 tuổi. Sâu tuổi 1 đến tuổi 3 không lẩn trốn ánh
sáng. Sâu từ tuổi 4 đến tuổi 6 chui xuống đất, có hiện tượng lẫn trốn ánh sáng nên ban
ngày thường ẩn nấp ở những chỗ kín trên mặt đất, hoặc chui xuống những khe nẻ ở
dưới mặt đất và đến tối thì chui lên để gây hại. Khi sâu đẫy sức thì chui xuống đất hoá
nhộng, trước khi hoá nhộng nó làm một kén bằng đất có hình bầu dục rồi chui vào đó
hoá nhộng. (Chari và Patel, 1983).
Nhộng thường vũ hoá vào buổi chiều mát và vào lúc chập tối, sau khi vũ hoá vài
giờ trưởng thành có thể bắt đầu giao phối và vào đêm hôm sau thì bắt đầu đẻ trứng.
Tuổi thọ trung bình của trưởng thành cái là 8,3 ngày và có thể đẻ được 2.673 trứng.
Tuổi thọ trung bình của trưởng thành đực là 10,4 ngày (Yamanaka và cộng sự, 1975;
Ahmed và cộng sự, 1979). Theo Yamanaka et al. (1975), trung bình một trưởng thành

cái có thể đẻ được 2000 – 2600 quả, thời gian đẻ trong trong khoảng 5 ngày ở 25 ° C
(77 ° C).
Sâu khoang phá nhiều loại cây nên có mặt quanh năm trên đồng ruộng. Sâu cắn
phá mạnh vào lúc sáng sớm nhưng khi có ánh nắng sâu chui xuống dưới tán lá để ẩn

5


Đồ án tốt nghiệp

nắp. Chiều mát sâu bắt đầu hoạt động trở lại và phá hại suốt đêm. Sâu vừa nở gặm vỏ
trứng và sống tập trung 1-2 ngày, nếu bị động sâu bò phân tán hoặc nhả tơ buông mình
xuống đất. Sâu tuổi 1-2 chỉ ăn gặm phần diệp lục của lá và chừa lại lớp biểu bì trắng, từ
tuổi 3 trở đi sâu ăn phá mạnh cắn thủng lá và gân lá. Ở tuổi lớn khi thiếu thức ăn, sâu
còn tập tính ăn thịt lẫn nhau và không những ăn phá lá cây mà còn ăn trụi cả thân,
cành, trái non. Sâu non phát triển thích hợp ở nhiệt độ và ẩm độ cao. Khi làm nhộng,
sâu chui xuống đất làm thành một khoang và nằm yên trong có hóa nhộng (Nguyễn
Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004).
1.1.3 Mức độ gây hại
Spodoptera litura là đối tượng gây hại nặng trên rau muống. Sâu non tuổi nhỏ
thường gây hại nghiêm trọng nhất bởi vì hàng trăm con sâu non tập trung lại ăn lá cây
và nhanh chóng làm lá cây xơ xác. Sâu non còn có thể gặm ăn vỏ quả làm giảm chất
lượng.
Sâu non có 6 tuổi, sâu tuổi nhỏ ăn biểu bì của lá, sâu tuổi lớn ăn cả thịt lá chỉ
chừa lại gân lá. Khi mật độ sâu cao có thể làm cho lá rụng nhanh.
1.1.4 Biện pháp phòng trừ

Biện pháp canh tác
Vệ sinh đồng ruộng trước và sau khi trồng, cày ải phơi đất, phơi và xử lý thuốc
trừ sâu hoặc cho ruộng ngập nước 2-3 ngày để diệt nhộng, sâu non có trong đất.

Phải thường xuyên đi thăm ruộng để kịp thời phát hiện sâu, ngắt bỏ ổ trứng
hoặc tiêu diệt sâu non mới nở khi chưa phân tán đi xa.
Biện pháp cơ giới vật lý
Diệt ổ trứng và sâu non bằng tay.
Biện pháp sinh học
Hạn chế phun thuốc để bảo tồn các loài thiên địch thường xuất hiện trên
ruộng: Nhiều tác nhân sinh học đã được sử dụng để trừ sâu khoang ăn tạp như : các
loại nấm côn trùng Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Paecilomyces
6


Đồ án tốt nghiệp

fumosorosea (Asi et al, 2013), vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Agsaoay, 1998),
Nuclepolyhedrosis viru...
Ngài sâu khoang có khuynh hướng thích mùi chua ngọt và ánh sáng đèn, do đó
có thể dùng bẫy bả chua ngọt để thu hút ngài khi chúng phát triển rộ. Bả chua ngọt
gồm 4 phần giấm + 1 phần mật + 1 phần rượu + 1 phần nước. Sau đó đem bả mồi vào
chậu rồi đặt ở ngoài ruộng vào buổi tối nơi thoáng gió có độ cao 1m so với mặt đất.
Dùng bẫy pheromone để dự báo trước sự đẻ trứng của sâu ăn tạp. Hàng ngày theo dõi
dự báo sự phát triển của sâu qua bẫy pheromone, thường xuyên ngắt bỏ ổ trứng và diệt
ấu trùng trên những ruộng dẫn dụ.
Dùng hoa hướng dương hay các loài cây có thể dẫn dụ sâu ăn tạp trồng xung
quanh ruộng canh tác để dễ dàng tiêu diệt.
Dùng sản phẩm sinh học có nguồn gốc nấm, vi khuẩn khi có những dấu hiệu
cắn phá lá đầu tiên. Thông thường 10 ngày sau phải phun thuốc lại.
Các loại chế phẩm vi sinh: thuốc có nguồn gốc từ Bt như V-BT; Biocin 8000
SC, Dipel 32 WP hoặc thuốc thảo mộc như Rotenone hoặc Neem. Có thể dùng thuốc
gốc Cúc tổng hợp như Karate 2.5 EC, SecSaigon 5 EC…, các loại thuốc có hoạt chất
Emamectin; Lufenuron hay hỗn hợp (Chlorantraniliprole + Abamectin)…

Biện pháp hóa học
Có thể dùng thuốc có gốc Pyrethroid như Sherpa, Polytrin. Dùng các loại chế
phẩm vi sinh như NPV, Vi-BT. Chú ý phun khi sâu còn nhỏ tuổi (sâu tuổi 1 – 2).
1.2. Các nghiên cứu về phòng trừ sâu khoang
1.2.1 Ngoài nƣớc
Sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura) là loài sâu hại nguy hiểm cho nền nông
nghiệp của nhiều nước ở châu Á, châu Phi và vùng Thái Bình Dương. Loài sâu này ăn
tạp và gây hại cho hơn 150 loài cây trồng khác nhau và là loài sâu hại chính trên các
loài cây trồng có giá trị kinh tế như bông, đậu nành, cà chua, thuốc lá, bắp, khoai tây và
các loài cây rau ăn lá (Hill, 1993 ; Rao et al, 1993). Sâu khoang phân bố khắp nơi trên

7


Đồ án tốt nghiệp

thế giới và gây hại nặng cho nhiều nước nhiệt đới như: Ấn Độ, Pakistans, Banglades,
Srilanca, Indonesia, Philippin, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Úc, Hawaii, các
nước Đông Nam Á (Hill, 1993; Singh and Jalali, 1997).
1.2.2 Trong nƣớc
Nghiên cứu môi trường dinh dưỡng nhân sinh khối nấm Isaria tenuipes để ứng
dụng phòng trừ sâu khoang Spodoptera litura (Fab.) hại cây trồng (Trần Văn Cảnh,
2012)
Nghiên cứu khả năng phòng trừ sâu khoang (Spodoptera litura fabricius) của
nấm ký sinh côn trùng Isaria javanica (friedrichs & bally) samson & hywel-jones
(Nguyễn Thị Bích Thảo, 2013).
Bằng phương pháp thu thập, tuyển chọn và khai thác khả năng phòng trừ sinh
học của các chủng Nucleopolyhedrosis NPV (NPV), nhóm tác giả Nguyễn Thị Hai,
Nguyễn Hoài Hương (2016) đã phân lập được 2 chủng NPV có hiệu quả cao đối với
sâu khoang ăn tạp.

Nghiên cứu sản xuất chế phẩm NPV-Spl (Nucle Polyhedrosis Virus) từ tế bào
gốc sâu khoang để phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp (Nguyễn Thị Như Quỳnh,
2014).
1.3. Giới thiệu về Nucleopolyhedrosis virus (NPV)
1.3.1 Giới thiệu chung
Nuclear polyhedrosis virus (NPV) thuộc họ Baculoviridea là một trong 7 thành
viên thuộc nhóm virus ký sinh côn trùng. Virus NPV có dạng hình que, kích thước 40 –
70 x 250 – 400 nm (80 – 180 kbp) (Phạm Thị Thùy, 2004). Baculovirus thuộc họ
Baculoviridae chỉ có 1 chi. Chi này được chia thành các nhóm phụ là virus đa diện
nhân (NPV), virus hạt (GV) và Oryctes giống virus (OV).
Theo Nguyễn Thị Như Quỳnh (2014), NPV có cấu tạo gồm: vỏ ngoài, vỏ
capsid, và lõi acid nucleic.

8


Đồ án tốt nghiệp

Vỏ ngoài: là một lớp màng nhầy ngoài cùng có tính chất là protein và gọi là
protein ngoài. Protein ngoài mang trính kháng nguyên và có tác dụng kích thích hệ
thống miễn dịch của cơ thể vật chủ.
Vỏ capsid: Vỏ capsid nằm kế tiếp bên trong lớp vỏ ngoài và được ngăn cách với
lớp vỏ ngoài bởi một lớp keo dính. Protein cấu tạo nên vỏ Capsid được gọi là protein
trong. Protein trong mang tính kháng nguyên làm tăng khả năng gây bệnh của vi rút.
Genom: Genom của virus NPV là một phân tử DNA gồm 2 mạch xoắn kép
(DNA ds). Khi nhiễm vào tế bào vật chủ virus tuồn lõi DNA vào tế bào vật chủ, DNA
của virus sử dụng năng lượng, nguyên liệu và riboxom của tế bào vật chủ để tổng hợp
nên protein và quá trình nhân lên của DNA. Mặt khác khi tế bào bị nhiễm virus, DNA
của vi rút sinh ra men azenaza ức chế DNA của tế bào chủ và phân giải tạo thành các
nucleotit tự do. Sau khi tổng hợp đủ các thành phần như vỏ, DNA (lõi...), virus tiến

hành lắp ráp để tạo thành thể virus mới.
Bảng 1.1. Các chế phẩm NPV đã đăng ký kiểm soát dịch hại ở nhiều nơi trên thế
giới.
Côn trùng

Tên thƣơng mại của sản phẩm

Quốc gia

Heliothis spp.

Biotrol VHZ and Virion H

Mỹ

Heliothis spp.

Elcar

Mỹ

Lymantria dispar

Gypcheck

Mỹ

Mamestra brassicae

Mamestrin

Phần Lan

Neodiprion lecontei

Lecont-virus

Mỹ/Canada

Orgyia seudotsugata

Biocontrol-1 and Virtuss

Mỹ

Nguồn: Erayya et al (2013)

9


Đồ án tốt nghiệp

1.3.1.1 Đặc điểm hình thái
NPV có cấu trúc hình học, 5 - 6 đến 20 cạnh với nhiều nhóm virus khác nhau.
Các acid nucleic (DNA, RNA) gồm dạng sợi đơn và sợi đôi.
Theo Phạm Thị Thùy (2004), virus thuộc nhóm này có dạng hình que, kích
thước từ 40 - 70 nm x 250 - 400 nm, bên ngoài là một lớp vỏ có cấu tạo từ lipoprotein
bao quanh một lớp protein nằm trong lõi DNA (Nucleocapsid), trong có chứa các
virion, các virion bao gồm 11 - 25 polypeptide. Trong số polypeptide đó thì có khoảng
4 - 11 polypeptide được kết hợp với nucleocapsid và số polypeptide còn lại kết hợp với

6

capsid. DNA ở dạng sợi vòng gồm hai sợi, với trọng lượng phân tử từ 50 - 10 x 10 các
virion được bao quanh bởi một tinh thể protein và được gọi là thể vùi.
Kelly (1985) cho rằng, virus có dạng hình que có một hoặc nhiều nucleocapsid
được bao bọc bởi một lớp vỏ, nucleocapsid là một phức hợp gồm DNA và protein (gọi
tắc là Deoxyribo Nucleo Protein - DNP) và chúng cũng được bao quanh bởi một lớp vỏ
capsid (bên trong lớp vỏ capsid này chỉ có một hoặc nhiều nucleocapsid), nếu là một
nucleocapsid thì gọi là NPVs Nucleocapsid đơn, nếu có nhiều nucleocapsid trong vỏ
capsid thì gọi là NPVs Nucleocapsid – Multiple.
Cấu tạo của nucleocapsid: nucleocapsid có dạng hình que, dáng hơi cong,
đường kính 40 nm, dài 350 nm, có màng bọc bên ngoài (capsid). Nucleocapsid bao
gồm hai loại protein, đó là một lõi DNP protein và màng capsid protein và từ 3 - 8
polypeptide nhỏ (Summer, M.D et al, 1978).
Cấu tạo của thể virus: thể virus hình gậy gồm các nucleocapsid được bao bọc,
mỗi vỏ bao có thể có một hoặc nhiều nucleocapsid, có loại có tới 30 nucleocapsid. Lớp
vỏ bao gồm có lipid, trong vỏ còn có 8 - 10 polypeptide (Harrap, K.A., 1972., Kelly,
D.C., 1982, 1985).
Cấu tạo của khối đa diện (polyhedral): Theo Crook, N.E. et al (1982) thì
polyhedral là những khối kết tinh lớn, kích thước từ 1 - 4 µm, có dạng hình vuông hoặc
gần như hình cầu, bên trong có chứa nhiều hạt virus, có khi lên tới 100 hạt, bao quanh
10


Đồ án tốt nghiệp

các virus đó là mạng lưới kết tinh hình mắt cáo. Polyhedral còn bao gồm nhiều
polypeptide. Protein polyhedron có trọng lượng phân tử thay đổi từ 27.000 - 34.000
million , phụ thuộc vào loại virus (Bergold, G.H., 1963 Harrap, K.A., 1972).
Polyhedral có đặc điểm là ổn định ở pH trung tính. pH kiềm 9,5 trở lên sẽ làm nó bị

hòa tan (Faust, R.M. et al , 1966). Minon, F. et al (1979) còn cho biết polyhedra hoàn
thiện được một lớp vỏ có hình thái riêng biệt vây quanh, chức năng của lớp vỏ này
chưa được xác định.
1.3.1.2 Cơ chế tác động của virus lên côn trùng

Hình 1.4. Cơ chế tác động của Baculovirus
( />Chế phẩm virus NPV được phun điều lên lá. Sau đó sâu ăn lá nhiễm virus NPV.
Thể vùi của virus cùng thức ăn xăm nhiễm vào ruột côn trùng. Tại ruột côn trùng dưới
tác động các men tiêu hóa thể vùi bị hòa tan và giải phóng các virion. Qua mô ruột
giữa các virion nhân lên và đi vào tế bào nhân ruột giữa. Tại đây các thế hệ virion mới
được hình thành và xâm nhập vào các cơ quan khác như hạt bạch huyết, tế bào thể mỡ,
ống tiêu hóa,...Sau giai đoạn cuối lây nhiễm sẽ hình thành các vỏ bọc bảo vệ các virion
sau đó tạo thành các PIB. Khi côn trùng chết sẽ giải phóng các PIB và tiếp tục lây

11


Đồ án tốt nghiệp

8

nhiễm sang các con khác. Sâu chết chứa lượng virus khoảng 10 PIB, thời gian gây
chết của virus đối với côn trùng từ 4 – 7 ngày. Virus NPV lây nhiễm khoảng 400 loài
côn trùng (chủ yếu là bộ cánh vẩy, cánh màng, bộ hai cánh).

A

B

Hình 1.5. Biểu hiện của sâu chết do NPV. (Nguồn:

/>Sâu non sau khi nhiễm NPV không có biểu hiện gì rõ rệt và không thay đổi về
thức ăn. Sau 5-7 ngày các đốt thân sưng phồng lên, căng mộng nước. Cơ thể sâu
chuyển sang màu trắng đục, da bở, dễ bị vỡ. Trước khi chết sâu thường leo lên ngọn
cây, bám chân vào cành cây, trút đầu xuống đất. Dịch chiết trắng chảy ra ngoài và sâu
chết (hiện tượng sâu chết treo). Dịch trắng tiếp tục chảy (Phạm Thị Thùy, 2004).

12


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.6. Sự lây nhiễm của NPV lên sâu ký chủ
( Nguồn: Hoover K, Grove M, Gardner M, Hughes DP, McNeij, & Slavicek,
2011).
Sau khi NPV vào cơ thể ký chủ côn trùng bằng đường tiêu hóa, sâu non ngừng
ăn, cơ thể sâu biến đổi về màu sắc. Sau 1-2 ngày cơ thể sâu căng phòng, mọng nước.
Cơ thể có màu vàng hoặc trắng. Hạ bì dễ bị nứt, chuyển động chậm, chết nhanh. Ngoài
đồng ruộng sâu chết do virus thường quan sát thấy đầu trút xuống dưới, dịch trắng chảy
ra ngoài (Phạm Văn Ty, Vũ Nguyên Thành, 2007).
Khi xâm nhập vào cơ thể côn trùng, các virus nhân lên ngay trong nhân hoặc
trong chất nguyên sinh của tế bào, phá hủy các mô làm cho vật chủ chết. Những côn
trùng còn sống sót vẫn tiếp tục bị ảnh hưởng trong giai đoạn nhộng (nhộng bị thối,
ngoài vũ hóa bị biến dạng), trong giai đoạn trưởng thành (khả năng đẻ trứng giảm) và
ảnh hưởng tới các thế hệ sau. Nguồn virus tồn động trong tự nhiên lại lây nhiễm cho
các thế hệ mới. Trên cơ sở khoa học này, virus gây bệnh cho côn trùng ngày càng được
chú ý nghiên cứu và được coi là một trong những nhân tố có triển vọng trong phương
pháp sinh học để phòng chống sâu hại cho cây trồng (Nguyễn Thị Như Quỳnh, 2014).

13

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.7 Chu trình sống của virus côn trùng
(Nguồn: Jim McNeil, Department of Entomology, Penn State University, 2010).
1.3.1.3 Hiệu lực diệt sâu
Phụ thuộc vào điều kiện bảo quản chế phẩm. Mẫu NPV được lưu trữ trong điều
kiện lạnh, có thể duy trì hiệu quả của nó lên đến 8 tháng (100%), và đến tháng thứ
mười, có một sự suy giảm nhẹ (97,50%) nhưng nó không đáng kể, trong khi mẫu NPV
được lưu trữ trong nồi đất và ở nhiệt độ phòng (cả trong chai màu hổ phách và chai
thủy tinh) hiệu quả được duy trì lên đến 4 tháng và sau đó độc lực bắt đầu giảm. Do
tăng hoạt tính của vi khuẩn.
Sự thay đổi trong pH của huyền phù virus được lưu trữ trong điều kiện lạnh là
rất chậm từ axit đến bình thường (5-7) pH như chống lại kiềm ở điều kiện môi trường
xung quanh. Chủ yếu là do sự tăng trưởng của các vi khuẩn khác và điều kiện ấm, dẫn
đến giảm độc lực của các cơ quan virus. Nhiều nhà khoa học đã báo cáo rằng virus có

14


Đồ án tốt nghiệp

0

thể được bảo quản trong hơn 10 năm ở mức 4 C mà không bị mất độc lực. Độc lực
hiệu quả nhất khi pH trung tính và giảm khi pH cao.
Độc lực của virus phụ thuộc vào chất lượng của vi-rút, điều kiện bảo quản và
thời gian lưu trữ, nhiệt độ và độ pH của sản phẩm.
Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng NPV có hiệu lực gây chết rất cao trên sâu
khoang. Sâu càng nhỏ mức độ mẫn cảm càng cao (Boucias et al, 1980; Bucher and

Turnck, 1983; Smith and Vlak, 1988; Mohammad et al, 2002). Giá trị LC 50 NPV trên
6

7

sâu khoang từ tuổi 1 đến tuổi 4 được ghi nhận tương ứng là 3,2 x 10 ; 1,1 x 10 ; 1,3 x
7

7

10 và 4,7 x 10 PIB/ml (Mahammad et al, 2002).
1.3.1.4 Ƣu nhƣợc của NPV
Ưu điểm của NPV không gây độc hại cho người cũng như gia súc. Do là chế
phẩm vi sinh nên không gây ô nhiễm môi trường và không còn tồn dư lượng thuốc trên
rau quả. Không ảnh hưởng đến các loài ngoài vật chủ nên sẽ không gây hại đến thiên
địch cũng như các vi sinh vật có lợi với con người. Chế phẩm dễ sử dụng với các thiết
bị phun thuốc thông thường. Hiệu quả cao do có độc lực cao.
Bên cạnh đó chế phẩm sẽ mất hiệu quả khi có tia UV chiếu vào. Vì thế nên phun
vào lúc sáng sớm hoặc chiều tối. Đối với sâu non thì chế phẩm có tác dụng mạnh hơn
so với sâu trưởng thành. Vì là tác nhân sinh học nên NPV dễ bị mất tác dụng khi điều
kiện ngoài đồng không thích hợp (nhiệt độ, độ ẩm,…) do đó việc sử dụng chúng không
thuận lợi bằng thuốc hóa học (Phạm Thị Thùy, 2004).
NPV có thể sản xuất bằng phương pháp invivo và invitro. Tuy nhiên, NPV được
thương mại hóa hiện nay trên thế giới chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp invivo
(Tuan S.J. W.L. Chen, and S.S. Kao. 1998; Monobrullah M et al, 2000). Trong đó,
NPV của các loài thuộc chi Spodoptera được sử dụng nhiều nhất trên phạm vi toàn thế
giới (Monobrullah, M.; Nagata, M., 2000). Nhiều chế phẩm đã được thương mại hóa
để trừ sâu khoang ăn tạp là SOMSTAR TM–SL, SpodopterinTM, Spodoptera litura
NPV, sử dụng trên rau, cà chua, bắp, bông vải (Gupta và cộng sự, 2005).
15

Đồ án tốt nghiệp

1.3.2. Nghiên cứu sử dụng NPV để trừ sâu hại cây trồng
1.3.2.1 Ngoài nƣớc
Hiệu lực diệt sâu khoang ăn tạp của các chủng NPV: Các nghiên cứu đều chỉ
ra rằng NPV có hiệu lực gây chết rất cao trên sâu khoang. Sâu càng nhỏ mức độ mẫn
cảm càng cao (Boucias et al, 1980; Bucher and Turnck, 1983; Smith and Vlak, 1988;
Mohammad et al, 2002). Giá trị LC50 NPV trên sâu khoang từ tuổi 1 đến tuổi 4 được
6

7

7

7

ghi nhận tương ứng là 3,2 x 10 ; 1,1 x 10 ; 1,3 x 10 và 4,7 x 10 PIB/ml (Mahammad
et al, 2002).
Nghiên cứu, sản xuất Nucleopolyhedrosis virus (NPV): So sánh sản lượng
NPV đạt được khi dùng sâu 7, 8, 9 và 10 ngày tuổi để sản xuất NPV, Monobrullah và
Nagata (2000) cho biết, sản lượng NPV cao nhất khi sử dụng sâu 9 ngày tuổi (trọng
lượng 125 – 155mg) để nhiễm NPV. Sản lượng NPV cao nhất được cho biết là 3,91 x
9

6

10 PIB/ml khi nhiễm ở nồng độ là 4,8 x 10 PIB/ml.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sản xuất NPV: Các tác giả cho rằng,

NPV bị ảnh hưởng rất rõ bởi yếu tố nhiệt độ. Mohammad (2002), Sajap et al (2007)
cho biết, tỷ lệ sâu chết tăng khi tăng nhiệt độ nuôi sâu và giá trị LT 50 thì ngược lại. Giá
0

0

trị LT50 khi nhiễm sâu ở 20 C tăng 4 lần so với khi nuôi ở nhiệt độ 30 C (Mohammad,
2002). Cũng theo tác giả này, điều kiện tối thích để sản xuất invitro NPV trên sâu
0

khoang là 30 C.
Ảnh hưởng của tia cực tím đến NPV: Các nghiên cứu đã chứng minh rằng hiệu
lực trừ sâu của NPV bị suy giảm do ảnh hưởng của tia UV có trong nắng mặt trời
(ELnagar 1982; Jgnoffo và cộng sự, 1989; Jones và cộng sự, 1993; El Salamouny và
cộng sự, 2009). Vì vậy, khi sử dụng NPV để trừ sâu trên đồng, cần thiết phải bổ sung
chất chống tia cực tím, bảo vệ NPV (Shapiro et al., 2008). Từ khá lâu, Ignoffo và
Garcia (1994) đã chứng minh rằng chất chống oxy hóa đóng vai trò hấp thụ tia cực tím
và nhờ vậy đã bảo vệ được NPV. Nhiều cố gắng đã được thực hiện để bảo vệ NPV khỏi
tác động của tia UV có trong nắng mặt trời bằng cách sử dụng các hóa chất để làm
16


Đồ án tốt nghiệp

phụ gia như các loại thuốc nhuộm (Shapiro,1989; Ramakrichman và Chaudhary, 1991;
Reddy và Divakar, 2001) hoặc Cu(NO 3)2 và CuSO4 (Arivudainambi và cộng sự, 2000).
Các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên như lignin (phụ phẩm của công nghiệp giấy) cũng
có khả năng bảo vệ NPV khỏi ảnh hưởng của tia UV (Jacques,1977; Tames-guera và
cộng sự, 2000; El Salamouny và cộng sự, 2002; Elnagar và cộng sự, 2003).
Các nghiên cứu cũng cho biết các chất chống oxy hóa có khả năng bảo vệ NPV

từ nắng mặt trời như Dilodin và Inol (Zarin và Eglite, 1985), các Vitamin
(Murahabaskaran và cộng sự, 2000) hoặc các chất có nguồn gốc từ thiên nhiên như:
folic acid (Deotale và cộng sự, 2007); Riboflavin, Pyridoxin, dịch chiết của lá xoài và
lá bạch đàn (Deotale và cộng sự, 2003), dịch chiết từ cây cacao, cà và cây cà phê
(Salamouny và cộng sự, 2009). Theo A. El-Helaly và cộng sự (2008) thì có nhiều chất
chống oxy hóa có nguồn gốc từ thực vật có khả năng bảo vệ NPV khỏi tác động của tia
UV như trà xanh, bắp cải tím, cacao, ớt, cà phê... Hai mươi bốn phenolics đã được xác
định từ trà xanh (Caffin et al 2004) đều có khả năng hấp phụ được tia cực tím. Từ
những thử nghiệm trên NPV của sâu xanh da láng, Martin Shapiro et al (2009) cho
biết, dung dịch nước trà xanh là một chất hấp thụ tia cực tím tuyệt vời, bảo vệ
Nucleopolyhedrois NPV của sâu xanh da láng (Spodoptera exigua).
Nghiên cứu tăng cường hiệu lực diệt sâu của NPV: Tiêu chí để tạo chế phẩm
NPV trừ sâu là kéo dài hoạt lực cũng như sự bền vững của NPV trên đồng (Jones et al ,
1997). Việc tạo chế phẩm có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của NPV. Các chất phụ gia
cho vào NPV nhằm kích thích sự ăn của sâu ký chủ hoặc tăng cường hiệu lực gây chết
của NPV ( Bell và Kanavel , 1975; Burges và Jones , 1998).
Để tăng hiệu lực trừ sâu và rút ngắn thời gian ủ bệnh do NPV, các tác giả đã
phối trộn NPV với nhiều sản phẩm khác như: thuốc trừ sâu, chế phẩm Neem, acid
boric, rỉ đường…. Rabindra và cộng sự (1997) cho biết phối hợp NPV (liều lượng 5 x
5

10 PIB/ml) + mật đường (1%) + dịch chiết neem (0,1%) cho hiệu quả diệt sâu khoang
tăng hơn so với không trộn. Tác giả cho biết, nếu không bổ sung rỉ đường thì sự phối
17