Nghiên cứu bệnh virus khảm lùn ngô (sugarcance mosaic virus – SCMV) tại vùng chương mỹ, đan phượng (hà nội) và sản xuất kháng huyết thanh chẩn đoán bệnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI







TRẦN THỊ THANH BÌNH



NGHIÊN CỨU BỆNH VIRUS KHẢM LÙN NGÔ
(SUGARCANE MOSAIC VIRUS - SCMV)
TẠI VÙNG CHƯƠNG MỸ, ðAN PHƯỢNG (HÀ NỘI)
VÀ SẢN XUẤT KHÁNG HUYẾT THANH CHẨN ðOÁN BỆNH



LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP


Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Mã số : 62.62.10.01


Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. VŨ TRIỆU MÂN


Hà Nội, 2012

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả
nghiên cứu trong luận án là kết quả lao ñộng của chính tác giả. Các số liệu và
kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng ñược ai công bố
trong bất cứ công trình nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án này
ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận án



Trần Thị Thanh Bình


ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành ñề tài luận án tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm
giúp ñỡ nhiệt tình của cơ quan, thầy cô, bạn bè và người thân.
Tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy GS.TS. Vũ Triệu Mân
ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn
thành bản luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Hà Viết Cường, ThS. Trần Thị Như Hoa,

Trung tâm Bệnh cây nhiệt ñới - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội và các
cán bộ trong Trung tâm ñã hướng dẫn, hỗ trợ phương tiện và kỹ thuật, tạo
ñiều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện các thí nghiệm.
Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới TS. Trần Nguyễn Hà,
PGS.TS. Ngô Bích Hảo và các thầy cô giáo Bộ môn Bệnh cây và Khoa Nông
học ñã ñóng góp nhiều ý kiến quý báu ñể luận án ñược hoàn thiện.
Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn ñến các thầy cô trong Ban giám
hiệu, Viện ðào tạo Sau ñại học ñã tận tình giúp ñỡ tôi hoàn thành các thủ tục
bảo vệ luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám ñốc Viện nghiên cứu ngô, TS. Lê
Văn Hải, KS Nguyễn Văn Vượng và các cán bộ nhân viên bộ môn Hệ thống
canh tác và bộ môn Bảo vệ thực vật Viện Nghiên cứu ngô ñã tạo ñiều kiện
thuận lợi cho tôi thực hiện các thí nghiệm ñồng ruộng trong suốt thời gian
thực hiện ñề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, NGUT.TS Phạm
Thanh Hải – Hiệu trưởng Trường Cao ñẳng Nông nghiệp và PTNT Bắc Bộ,
các ñồng nghiệp, tất cả người thân, bạn bè những người luôn bên cạnh ñộng
viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện bản luận án này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận án


Trần Thị Thanh Bình


iii

MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH x

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xiii

MỞ ðẦU 1

1. Tính cấp thiết của ñề tài 1

2. Mục ñích và yêu cầu 2

2.1. Mục ñích 2

2.2. Yêu cầu 2

3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2

3.1. Ý nghĩa khoa học 2

3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3

4. Những ñóng góp mới của ñề tài 3

5. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5.1. ðối tượng nghiên cứu 3

5.2. Phạm vi nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 4

1.2. Những nghiên cứu ngoài nước 4

1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4

1.2.2. Tình hình nghiên cứu bệnh virus hại ngô trên thế giới 5

1.2.3. Giới thiệu chung về chi Potyvirus 25

1.2.4. Phương pháp chẩn ñoán virus bằng ELISA 27

1.2.5. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) 31



iv

1.2.6. Phương pháp RT-PCR (Reverse Transcriptase - Polymerase
Chain Reaction) 32

1.2.7. Phương pháp hiển vi ñiện tử 32

1.3. Những nghiên cứu trong nước 32

1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 32

1.3.2. Những nghiên cứu về bệnh virus hại ngô ở Việt Nam 35

1.3.3. Phân loại SCMV ở Việt Nam 38

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 39

2.1. Vật liệu nghiên cứu 39

2.1.1. Mẫu giống ngô, cây thí nghiệm và côn trùng môi giới 39

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất nghiên cứu 40

2.2. Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 41

2.2.1. Thời gian 41

2.2.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 41

2.3. Nội dung nghiên cứu 41

2.4. Phương pháp nghiên cứu 41

2.4.1. Phương pháp xác ñịnh virus bằng huyết thanh 41

2.4.2. Phương pháp xác ñịnh virus bằng RT-PCR 43

2.4.3. Xác ñịnh virus bằng phương pháp hiển vi ñiện tử 47

2.4.4. Phương pháp ñiều tra ngoài ñồng 47

2.4.5.

Phương pháp xác ñịnh sự lan truyền của virus khảm lùn ngô
(SCMV) bằng tiếp xúc cơ học 48

2.4.6.

Phương pháp xác ñịnh sự lan truyền của virus khảm lá ngô
(SCMV) bằng côn trùng môi giới 50

2.4.7. Phương pháp ñánh giá ảnh hưởng của virus khảm lùn cây ngô
(SCMV) ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của ngô 51

2.4.8. Phương pháp sản xuất và thử nghiệm kháng huyết thanh virus
SCMV 52
2.4.9. Phương pháp tính và xử lý số liệu 54



v

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56

3.1. Xác ñịnh nguyên nhân gây bệnh khảm lùn ngô 56

3.1.1. Mô tả triệu chứng bệnh virus khảm lùn ngô 56

3.1.2. Kiểm tra một số loại virus gây hại ngô ngoài ñồng tại các vùng
khác nhau, vụ xuân 2009 - 2010 bằng phương pháp ELISA
gián tiếp 60

3.1.3. Kiểm tra virus khảm lùn ngô (SCMV) vụ xuân 2010 - 2011
bằng phương pháp RT- PCR 61

3.1.4. Phương pháp hiển vi ñiện tử 63

3.2. Kết quả nghiên cứu về ñặc ñiểm lan truyền của virus SCMV 66

3.2.1. Khả năng lan truyền của virus SCMV bằng phương pháp tiếp
xúc cơ học 66

3.2.2. Khả năng lan truyền của virus SCMV bằng côn trùng môi giới
(rệp cờ ngô Rhopalosiphum maydis) 68

3.2.3. Khả năng lan truyền của virus SCMV qua tiếp xúc cơ học từ
nguồn hạt cây nhiễm bệnh 69

3.3. ðiều tra bệnh virus khảm lùn ngô ngoài ñồngtại ðan Phượng và
Chương Mỹ (Hà Nội) 74

3.3.1. ðiều tra bệnh khảm lùn ngô ngoài ñồng 74

3.3.2. Ảnh hưởng của bệnh ñến các chỉ tiêu sinh trưởng và năng
suất ngô 96

3.3.3. Ảnh hưởng của bệnh virus tới hàm lượng diệp lục và thành phần
hoá sinh hạt ngô 100

3.3.4. Ảnh hưởng của bệnh virus tới các yếu tố cấu thành năng
suất ngô 102

3.4. Thử nghiệm tạo kháng huyết thanh ñặc hiệu virus SCMV 106

3.4.1. Giới thiệu 106

3.4.2. Tinh chiết virus 107

3.4.3.

Kiểm tra sự có mặt của kháng thể SCMV trong cơ thể thỏ thí
nghiệm sau các tuần tiêm 109



vi

3.4.4. Thực hiện ñiều kiện phản ứng với kháng huyết thanh virus
SCMV ñã tạo ñược 112

3.4.5. Kiểm tra sự có mặt của virus SCMV gây hại trên các bộ phận
cây ngô thu thập trong vụ xuân 2011 bằng phương pháp ELISA 120

4. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 127

4.1. Kết luận 127

4.2. ðề nghị 128

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN
ðẾN LUẬN ÁN 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

PHỤ LỤC 139




vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số TT Tên ñề mục Trang

1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới từ năm
1961 - 2010 5

1.2. Phân loại họ Potyviridae (Berger et al. 2005) 26
1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam từ năm
1961 - 2010 34

3.1. Kết quả kiểm tra virus SCMV gây hại trên ngô và cây ký chủ
ngoài ñồng, vụ xuân 2009 - 2010 bằng phương pháp ELISA
gián tiếp 60

3.2. Kết quả kiểm tra virus khảm lùn ngô (SCMV) bằng
phương pháp RT-PCR 62

3.3. Kết quả lây nhiễm virus SCMV lên cây chỉ thị, cây trồng và cỏ
dại bằng phương pháp tiếp xúc cơ học 67

3.4. Kết quả xác ñịnh khả năng lan truyền của virus SCMV qua rệp
cờ ngô Rhopalosiphum maydis 69

3.5. Kết quả xác ñịnh khả năng lan truyền của virus SCMV bằng
phương pháp tiếp xúc cơ học từ nguồn cây nhiễm bệnh 70

3.6. Tình hình bệnh virus SCMV hại ngô trên giống ngô LVN – 4 tại
xã Thủy Xuân Tiên – Chương Mỹ - Hà Nội vụ xuân các năm
2007 ñến 2010 75

3.7. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên giống ngô LVN – 4 tại xã
ðồng Tháp – ðan Phượng - Hà Nội vụ xuân các năm 2007 ñến
2010 77

3.8. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày
(Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2007) 79

3.9. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày
(Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2008) 81



viii

3.10. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày
(Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2009) 83

3.11. Tỷ lệ bệnh virus SCMV hại ngô trên bộ giống trung ngày
(Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2010) 85

3.12. Tình hình bệnh khảm lùn ngô SCMV hại ngô trên bộ giống
trung ngày (Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2007) 87

3.13. Tình hình bệnh khảm lùn ngô trên bộ giống trung ngày
Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2008 89

3.14. Tình hình bệnh virus hại ngô trên bộ giống trung ngày
Viện nghiên cứu ngô, vụ thu 2009 91

3.15. Tình hình bệnh khảm lùn ngô SCMV hại ngô trên bộ giống
trung ngày tại Viện nghiên cứu ngô vụ thu 2010 93

3.16. Tình hình cây bị rệp và tỷ lệ bệnh virus tại Chương Mỹ
và ðan Phượng (Hà Nội) vụ xuân 2008 95

3.17. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) ñến khả năng sinh
trưởng của giống ngô LVN 10 97

3.18. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) ñến khả năng sinh
trưởng của giống ngô LVN 14 98

3.19. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) ñến khả năng sinh
trưởng của giống ngô LVN 99 99

3.20. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô (SCMV) ñến khả năng sinh
trưởng của giống ngô KK 159 100

3.21. Ảnh hưởng của bệnh khảm lá ngô (SCMV) tới hàm lượng diệp
lục lá và thành phần hoá sinh của hạt ngô LVN 10 101

3.22. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu
thành năng suất trên các giống ngô LVN 10 103

3.23. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu
thành năng suất trên các giống ngô LVN 14 104



ix

3.24. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu
thành năng suất trên các giống ngô LVN 99 105

3.25. Ảnh hưởng của bệnh khảm lùn ngô SCMV tới các chỉ tiêu cấu
thành năng suất trên các giống ngô KK 159 105

3.26. Kiểm tra ELISA hàm lượng virus SCMV trong các sản phẩm
thu ñược trong quá trình tinh chiết virus 108

3.27. Kiểm tra sự có mặt của kháng thể SCMV trong cơ thể thỏ
thí nghiệm sau các tuần tiêm 109

3.28. Kết quả xác ñịnh ngưỡng pha loãng dịch cây với kháng huyết
thanh virus SCMV 112

3.29. Kết quả xác ñịnh ngưỡng pha loãng kháng huyết thanh
virus SCMV 115

3.30. Kết quả thử nghiệm dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo và không
dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo 116

3.31. Kết quả thử nghiệm dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo có ly tâm
và dùng dịch cây khoẻ hấp phụ chéo không ly tâm 118

3.32. Kết quả thử nghiệm dùng mẫu tươi, mẫu khô với kháng huyết
thanh virus SCMV 119

3.33. Kiểm tra nồng ñộ virus SCMV trên các bộ phận cây ngô
non 3-4 lá 120

3.34. Kiểm tra nồng ñộ virus SCMV trên các bộ phận cây ngô
trỗ cờ ñóng bắp 121

3.35. Kiểm tra nồng ñộ virus SCMV qua các giai ñoạn phát triển của
cây ngô 122

3.36. Kiểm tra nồng ñộ virus SCMV trên cây ký chủ phụ 123

3.37. So sánh nồng ñộ virus SCMV trên các ñộ tuổi của rệp cờ ngô
Rhopalosiphum maydis và các loại ñệm chiết 124

3.38. Kiểm tra virus SCMV trên các giống ngô tại Viện nghiên cứu
ngô ðan Phượng, Hà Nội năm 2011 125

x

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số TT
Tên ñề mục
Trang

1.1. Phân tích phát sinh chủng loại của các chuỗi protein axit amin ở
chủng SCMV 25

1.2. thái virion và thể vùi của potyvirus 27

1.3. Các kỹ thuật ELISA khác nhau (Hull, 2002) 31

2.1. Sơ ñồ tinh khiết virus Sugarcane mosaic virus - SCMV 46
3.1. Bệnh khảm lùn ngô do SCMV triệu chứng toàn cây 58

3.2. Bệnh khảm lùn ngô do SCMV triệu chứng trên lá 58

3.3. Bệnh khảm lùn ngô do virus SCMV trên lá ngô 59

3.4. Kết quả kiểm tra SCMV bằng phương pháp RT-PCR trên một
số mẫu ngô, mía, cỏ thu thập ngoài ñồng vụ xuân 2011 62

3.5. Sợi virus SCMV sau khi ñã ñược làm tinh khiết từ mẫu thu ñược
ở Huyện Chương Mỹ – Hà Nội 64

3.6. Thể vùi của virus nằm trong tế bào lá ngô tại Chương Mỹ - Hà Nội 64

3.7. Thể vùi của virus nằm trong tế bào lá mía tại ðan Phượng - Hà Nội 65

3.8. Tiểu thể phytoplasma trên cây ngô nhiễm bệnh thu tại
Lạng Sơn 65

3.9. Các thể virus ở cây ngô bị nhiễm bệnh lùn sọc ñen thu
tại Nghệ An 66

3.10. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống thuốc lá
N. Tabacum cv. Xanthi-nc 71

3.11. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống thuốc lá
N. tabacum cv. White Burley 71

3.12. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống thuốc lá N.tabacum
cv. Samsun, 71



xi

3.13. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống mía ñỏ 71

3.14. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống ngô KK 159 72
3.15. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên giống ngô LVN 14 72

3.16. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên cây Hoàng Tinh 73

3.17. Triệu chứng nhiễm virus SCMV trên cây mía 73

3.18. Lây bệnh nhân tạo bằng rệp ngô Rhopalosiphum maydis
trên cây ngô 73

3.19. Lây bệnh nhân tạo bằng rệp ngô Rhopalosiphum maydis trên
cây thuốc lá N. tabacum cv. White Burley 73

3.20. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh (%) tại xã Thủy Xuân Tiên - Chương
Mỹ - Hà Nội 76

3.21. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh (%) tại xã ðồng Tháp - ðan Phượng -
Hà Nội 78

3.23. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày
Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2007 80

3.24. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày
Viện nghiên cứu ngô, vụ xuân 2008 82

3.25. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày Viện nghiên
cứu ngô, vụ xuân 2009 84

3.26. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày Viện nghiên
cứu ngô, vụ xuân 2010 86

3.27. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày Viện nghiên
cứu ngô, vụ thu 2007 88

3.28. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày vụ thu 2008
tại Viện nghiên cứu ngô 90

3.29. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày Viện nghiên
cứu ngô, vụ thu 2009 92



xii

3.30. Tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh trên bộ giống trung ngày Viện nghiên
cứu ngô, vụ thu 2010 94

3.31. Tỷ lệ cây bị rệp và tỷ lệ bệnh virus tại Chương Mỹ và
ðan Phượng (Hà Nội) vụ xuân 2008 95

3.32. Rệp cờ ngô Rhopalosiphum maydis hại ngô 96

3.33. Sản phẩm kháng huyết thanh virus SCMC tạo ñược 109

3.34. ELISA kiểm tra sự có mặt kháng thể virus SCMV trong kháng
huyết thanh 111

3.35. ELISA ñánh giá ñộ hòa loãng của kháng huyết thanh 111

3.36. Kiểm tra SCMV trên ngô, cao lương, cỏ voi 126

3.37. Kết quả kiểm tra ELISA trên tập ñoàn giống ngô ở Viện nghiên
cứu ngô ðan Phượng, Hà Nội 126

3.38. Kết quả kiểm tra ELISA trên rệp hại ngô ở Viện nghiên cứu ngô
ðan Phượng, Hà Nội 126

xiii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
TT Chữ viết tắt Từ viết vắt
1 AP Alkaline phophattase
2 AI Amorphour inclusions
3 BVTV Bảo vệ thực vật
4 CPB Cây phát bệnh
5 CS Cộng sự
6 CT Công thức
7 CTV Cộng tác viên
8 ðHNN ðại học Nông nghiệp
9 KHT Kháng huyết thanh

10 NXB Nhà xuất bản
11 NIPP National institule plant protection
12 NPP Nitrophenyl phophate
13 SCTN Số cây thí nghiệm
14 SCMV Sugarcane mosaic virus
15 TLB Tỷ lệ bệnh
16 TKTD Thời kỳ tiềm dục
17 Da Dalton
18 DEP Dilution End Point
19 DAS - ELISA Double antybody sandwich
20 EM Electron misoscope
21 ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay
22 FAO Food Agricultura Organisation
23 ICTV International Committee on Taxonomy of Viruses
24 INRA Institute national de la Recherche Agronomic


xiv

25 IgG Immuno gama Globulin
26 LIV Longevity In Vitro
27 MGTB Môi giới truyền bệnh
28 OD Optical Density
29 ORF Open Reading Frame
30 PTNT Phát triển nông thôn
31 PCR Polymerase Chain Reaction
32 PTE Plate trapped antigen
33 PVP Polyvinylpirolindon XL
34 RNA Ribonucleic Acid
35 RT – PCR Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction

36 SD Standard Deviation
37 SEM Scaning electron misoscope
38 SrMV Sorghum mosaic virus
39 TIP Thermal Inactivation Point
40 TAE Trisbase Aceticaxit ethylene diamine tetraacetate
41 TEM Transmission electron misoscope
42 UTR Untranslated Region


1

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Ngô là một trong các cây lương thực quan trọng, góp phần nuôi sống
khoảng 1/3 dân số trên thế giới. Diện tích trồng ngô trên thế giới năm 2010
ñạt khoảng 159,32 triệu ha, năng suất 5,24 tấn/ha và sản lượng ñạt 853,03 tấn
(FAO STAS, USAD 2010) [59]. Những nước trồng ngô chính ở trên thế giới
là Hoa Kỳ, Trung Quốc và Brazil. Gần ñây bắp ngô bao tử ñược coi như một
loại thực phẩm cao cấp.
Ở Việt Nam, cây ngô ñược trồng cách ñây khoảng 300 năm (Ngô Hữu
Tình và CTV, 1997) [33]. Ngô là cây lương thực thứ hai sau cây lúa, ñược
trồng nhiều ở các tỉnh như Sơn La, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng,
Hòa Bình, Hà Nội, Thanh Hóa, Nghệ An, Lâm ðồng, ðắc Lắc, ðắc Nông,
Ninh Thuận, Bình Thuận, ðồng Nai, An Giang, ðồng Tháp. Diện tích
trồng ngô ở Việt Nam ngày càng tăng. Năm 1990 diện tích ñạt 432.000 ha,
sản lượng 671 tấn/ha và năng suất ñạt 1,55 tấn/ha. Năm 2010 diện tích
1.126.900 ha, sản lượng 4,600,000 tấn/ha và năng suất ñạt 4,09 tấn/ha. (Bộ
Nông nghiệp và PTNT, 2011) [4].
Tuy vậy, sản lượng ngô trong nước vẫn chưa ñáp ứng ñủ nhu cầu hàng
năm nước ta còn phải nhập khẩu ngô (trị giá trên 500 triệu USD) ñể sản xuất

thức ăn gia súc. Cây ngô ngày càng có vai trò quan trọng ở nước ta.
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt ñới gió mùa trong năm có mùa ñông
lạnh ở phía Bắc. ðây là ñiều kiện ñể bệnh virus hại ngô ở Việt Nam phát triển
phong phú về số lượng và chủng loại. Bệnh virus ngô ñã gây ra những thiệt
hại và là mối ñe dọa cho nghề trồng ngô trong một tương lai không xa. Bệnh
virus gây thoái hóa dẫn ñến tàn lụi cây ngô có thể hủy diệt những diện tích
nhỏ trong sản xuất. Bệnh làm giảm năng suất và phẩm chất ngô hạt.


2

Bệnh khảm lùn ngô do virus Sugarcane mosaic virus - SCMV gây là
bệnh virus phổ biến nhất trên ngô và mía ở Việt Nam. Cây ngô bị bệnh có
triệu chứng khảm rất dễ nhận biết. Toàn cây ñược biến dạng, lùn thấp, cây có
thể ra bắp hoặc không ra bắp nhưng nếu có bắp thì bắp teo lép, nhỏ, ngắn ảnh
hưởng rất lớn ñến năng suất và sản lượng ngô. Xuất phát từ tình hình trên,
chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu bệnh virus khảm lùn ngô
(Sugarcane mosaic virus - SCMV), tại vùng Chương Mỹ, ðan Phượng (Hà
Nội) và sản xuất kháng huyết thanh chẩn ñoán bệnh”.
2. Mục ñích và yêu cầu
2.1. Mục ñích
Xác ñịnh nguyên nhân gây bệnh, mức ñộ phổ biến bệnh và sản xuất
kháng huyết thanh chẩn ñoán nhanh bệnh hại.
2.2. Yêu cầu
- Xác ñịnh virus gây bệnh khảm lùn ngô.
- Nghiên cứu khả năng lan truyền của virus gây bệnh.

- Xác ñịnh triệu chứng bệnh trên ngô và ñiều tra mức ñộ phổ biến của
virus gây bệnh trên ñồng ruộng.
- Sản xuất kháng huyết thanh chẩn ñoán bệnh hại.

3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Virus khảm lùn ngô là virus gây hại nặng ở nhiều nước trên thế giới;
virus cũng là bệnh gây hại phổ biến trên cây ngô ở nước ta. Việc nghiên
cứu nguyên nhân gây bệnh và sản xuất kháng huyết thanh chẩn ñoán có ý
nghĩa khoa học giúp bổ sung tài liệu về danh mục bệnh virus ở Việt Nam.
Kết quả của ñề tài cũng giúp cho việc xác ñịnh biện pháp phòng trừ bệnh
có hiệu quả.


3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu virus gây bệnh khảm lùn giúp bước ñầu phát hiện, mô tả
các dạng triệu chứng bệnh khảm lùn, ñể làm cơ sở cho phân biệt với các dạng
triệu chứng khác do virus gây ra trên cây ngô.
Sản xuất kháng huyết thanh nhằm sử dụng dùng trong chẩn ñoán, phát
hiện nhanh nguyên nhân gây bệnh và chọn lọc giống ngô nhằm tạo các giống
ngô sạch bệnh, kháng bệnh do virus khảm lùn ngô gây ra.
4. Những ñóng góp mới của ñề tài
Bổ sung thêm các kết quả nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh khảm
lùn ngô ở Việt Nam.
Lần ñầu tiên ñã sản xuất ñược kháng huyết thanh chẩn ñoán nhanh
bệnh virus khảm lùn ngô (Sugarcane mosaic virus - SCMV).
5. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. ðối tượng nghiên cứu
- Bệnh virus khảm lùn ngô

vùng Chương Mỹ và ðan Phượng (Hà Nội).
5.2. Phạm vi nghiên cứu

- ðề tài tiến hành từ năm 2007 ñến năm 2011
- Nghiên cứu khả năng lan truyền của virus khảm lùn ngô.
- Xác ñịnh nguyên nhân gây bệnh virus khảm lùn ngô
- Tìm hiểu một số tác hại và mức ñộ phổ biến của bệnh virus khảm lùn ngô.
- Nghiên cứu sản xuất kháng huyết thanh chẩn ñoán nhanh bệnh virus
khảm lùn ngô.





4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài
Bệnh khảm lùn ngô là bệnh phổ biến trên cây ngô, làm giảm năng suất,
chất lượng ngô ở Việt Nam.
Nguyên nhân gây bệnh là virus nên việc chẩn ñoán và công tác phòng
trừ bệnh là rất quan trọng. Các triệu chứng bệnh trên ngô còn gây nhầm lẫn
với các bệnh khác. Ở nước ta những nghiên cứu về bệnh khảm lùn ngô còn ít,
các nghiên cứu trước ñây chưa xác ñịnh ñầy ñủ về nguyên nhân gây bệnh và
chưa sản xuất ñược kháng huyết thanh chẩn ñoán bệnh. Vì vậy, việc chẩn
ñoán còn gặp khó khăn.
Nghiên cứu chính xác nguyên nhân gây bệnh bằng sử dụng kỹ thuật
ELISA, RT-PCR, hiển vi ñiện tử và thử nghiệm chế tạo kháng huyết thanh ñể
chẩn ñoán nhanh bệnh là cần thiết hiện nay ñể kịp thời phòng trừ hạn chế dịch
bệnh xảy ra.
1.2. Những nghiên cứu ngoài nước
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Cây ngô là một trong bốn loại cây lương thực chính của thế giới: Ngô
(Zea mays L.), lúa nước (Oryza sativa L.), lúa mì (Triticum sp.), sắn (Manihot
esculenta Crantz). Trong ñó, ba loại cây gồm ngô, lúa gạo và lúa mì chiếm
khoảng 87% sản lượng lương thực toàn cầu và khoảng 43% calori từ tất cả
mọi lương thực, thực phẩm. Trong ba loại cây này, ngô là cây trồng có sự
tăng trưởng mạnh cả về diện tích, năng suất, sản lượng và là cây có năng suất
cao nhất.
Vào năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ xấp xỉ 2
tấn/ha, năm 2010 tăng gấp hơn 2,5 lần (ñạt 5,24 tấn/ha), sản lượng ñã tăng


5

hơn 4 lần từ 204 triệu tấn lên 853,03 triệu tấn, diện tích tăng hơn 1,5 lần từ
104 triệu lên 159,32 triệu hecta.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giớ
i
từ năm 1961 - 2010
Năm
Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(1000 tấn)
1961 104,80 2,00 204,20
2004 145,00 4,90 714,80
2005 145,60 4,80 696,30
2006 148,60 4,70 704,20
2007 157,85 4,97 784,65

2008 161,01 5,10 822,71
2009 156,31 5,17 808,57
2010 159,32 5,24 853,03
Nguồn: FAOSTAT, 2010 [59]

Trong sản xuất ngô của thế giới, Hoa Kỳ là nước sản xuất gần 50%
tổng sản lượng, còn lại là do các nước khác sản xuất. Sản lượng ngô xuất
khẩu trên thế giới trung bình hàng năm khoảng trên 80 triệu tấn. Trong ñó,
Hoa Kỳ luôn là nước xuất khẩu chiếm trên 50% có khi tới 60% tổng số và các
nước khác chỉ là 40 - 45% ( FAOSTAST, 2010) [59].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu bệnh virus hại ngô trên thế giới
Virus hại ngô là một trong những bệnh gây hại nghiêm trọng cho cây
ngô, có thể làm giảm năng suất ngô từ 15 - 30% phụ thuộc vào tuổi cây lúc
lây nhiễm, ñiều kiện sinh thái, canh tác, giống ngô (Wilidins, Gordon and
Nauled - 1967) [89]. Ở một số nước Châu Phi bệnh virus ngô gây thiệt hại tới


6

25% năng suất ngô. Ở Trung Quốc bệnh virus ngô gây thiệt hại từ 20 - 80%
năng suất ngô. Bệnh gây thoái hóa giống, ảnh hưởng ñến phẩm chất, làm
giảm giá trị thương phẩm của cây ngô (Chen et al, 2002) [47].
Hiện nay trên thế giới theo tổ chức phân loại virus ICTV (International
Comittee on Taxonomy of Viruses) và theo Van Regenmortel và CTV (2000)
[85]; Van Regenmortel và CTV (2002) [86] có 12 bệnh virus hại ngô ñã ñược
phân loại ñó là:
- Maize chlorotic dwarf virus (MCDV) họ Secoviridae.
- Maize chlorotic mottle virus (MCMV) họ Tombusviridae.
- Maize dwarf mosaic virus (MDMV) họ Potyviridae.
- Maize mosaic virus (MMV) họ Rhabdoviridae.

- Maize rayado fino virus (MRFV) họ Marafiviruses
- Maize rough dwarf virus (MRDV) họ Reoviridae.
- Maize stem borer virus (MSBV) Unassignedviruses
- Maize sterile stunt virus (MSSV) họ Rhabdoviridae.
- Maize streak virus (MSV) họ Geminiviridae.
- Maize strip virus (MStpV) thuộc Bunyaviridae
- Maize white line mosaic satellite virus (MWlMV) thuộc Satelliteviruses
- Maize white line mosaic virus (MWLMV) họ Unassignedviruses
Trong ñó có nhiều bệnh phổ biến ở các vùng trồng ngô thế giới có thể kể
một số bệnh virus chính hại cây ngô sau:
1.2.2.1. Virus gây bệnh khảm lá ngô (Maize mosaic virus).
Lịch sử nghiên cứu: Bệnh ñược Kunkel phát hiện, quan sát và mô tả lần
ñầu tiên vào năm 1921 và tiếp tục nghiên cứu vào những năm tiếp theo
1921,1922,1927 tại Hawaii (Herold, Munz ,1967a) [69].
Virus còn có tên gọi khác là:
- Corn mosaic virus (Rev. appl.Mycol.1: 194)


7

- Corn yellow stripe virus (Rev. appl.Mycol.2: 33)
- Corn stripe virus (Rev. appl.Mycol.7: 159)
- Corn virus 1(Rev. appl.Mycol.17: 52)
- Maize stripe virus (Rev. appl.Mycol.15: 528)
- Mamor zeae (Rev. appl.Mycol.19: 299)
- Zea virus 1. (Rev. appl.Mycol.17: 52)
Ngoài ra bệnh ñược Muller ghi nhận vào năm 1939 ở Venezuela dưới cái
tên là: “Raya blanca” (Malaguti, 1963). Năm 1960, Herold, Bergold và Weibel
ñã quan sát thấy virus trên kính hiển vi ñiện tử, và bệnh tiếp tục ñược Herold và
Munz nghiên cứu vào năm 1967 (Herold, 1967) [69].

Lastra (1976)[56], ñã nghiên cứu ký và tìm ra hai chủng của MMV gây
bệnh ñó là: MMV - RF và MMV - RG và mô tả triệu chứng của chúng, ñồng
thời bệnh ñược Malaguti nghiên cứu tiếp về mặt dịch bệnh và những thiệt hại ở
Venezuela.
Ở Ấn ðộ, từ những năm 1952 bệnh khảm lá ngô ñã ñược Chona và Seth
quan sát thấy trên các ruộng thí nghiệm của Viện nghiên cứu Nông nghiệp Ấn
ðộ. ðến năm 1962 - 1964, qua quá trình nghiên cứu người ta tìm thấy bệnh ở
hầu hết các ñịa phương trồng ngô của Ấn ðộ (Chona và Seth , 1952) [56].
Qua một số tài liệu cho thấy rằng bệnh khảm lá ngô có phân bố ñịa lý ở:
Hawaii (Kunkel, 1921); CuBa (Sahl, 1927); Trinidad (Briten - Joné, 1933);
Tanzania (Storey, 1933); Puero Rico (Cook, 1936a, 1936b); Mauritius (Orian,
1954); Surinam (Van Hoof, 1960); Venazuena (Herold, 1963); Ấn ðộ (Cherian
và Kylasam, 1936) và một số nước ðông Nam Á. Bệnh xuất hiện nhiều nhất ở
quần ñảo Caribê.

Nguyên nhân gây bệnh: Năm 1976, Lastra nghiên phát hiện ra hai chủng
của MMV ñó là:
+ MMV - RF gây các sọc chạy dọc gân lá với mật ñộ 13 - 15 sọc/cm.


8

+ MMV - RG gây các sọc chạy dọc gân lá với mật ñộ 1 - 3 sọc/cm.
Người ta cũng xác ñịnh ñược hình dạng, kích thước của virus. Virus gây
bệnh khảm lá ngô có hình ñầu ñạn, kích thước biến ñộng 48 x 242 hay 90 x 225
nm (Lastra, 1976)
[56].
Sự lan truyền của bệnh: Bệnh lan truyền do một loài rầy xanh trên ngô có
tên là Peregrinus maidis rầy ñực không truyền ñược bệnh nhưng chỉ chiếm từ 5
– 23 % trong quần thể, rầy truyền bệnh chiếm 77 – 95% trong quần thể.

Virus thuộc nhóm bền vững (Persistant), côn trùng mang bệnh tiếp xúc
với cây một ngày hay ít hơn có thể truyền ñược bệnh. Trong cơ thể côn trùng
thời gian tiềm dục (thời gian ủ bệnh) biến ñộng từ 11 ngày ñến 7 tuần lễ
(Herold và Munz, 1965) [68].
Thời gian tồn tại của virus trong dịch cây dao
ñộng từ 24 - 48 giờ ở nhiệt ñộ 4
0
C ngưỡng pha loãng 1/10 trong nồng ñộ 0,01M
phosphate pH = 7,5 (Herold và Munz, 1967a) [69]

Các tác giả cũng xác ñịnh ñược phạm vi ký chủ của virus gồm toàn bộ cây
trồng thuộc họ hòa thảo (Gramineae), tuy nhiên người ta tìm thấy virus xuất hiện
trên cây ngô một cách tự nhiên và ở một số cây trồng, cây dại khác. (Van Hoof,
1960) và Setaria vulpiseta (Herold). ðược công bố qua các kết quả thí nghiệm
trên cây Euchlena mexicana (Nalaguti, 1963) và Sorghum (Herold). Virus ñược di
chuyển theo ñường dịch cây. Virus không truyền qua hạt giống, không truyền qua
tiếp xúc cơ học và không truyền qua dây tơ hồng. Thời gian cây mẫn cảm nhất khi
lây bệnh vào 4 - 6 tuần sau khi hạt nẩy mầm [68] [69].

Theo Sharon và CTV (2005) [79], ñã giải trình tự của 102 dòng vô tính từ
một thư viện cDNA xây dựng từ RNA virus ngẫu nhiên ñã ñược biên dịch
vào 12.133 nucleotide (nt) bao gồm 97 trình tự trung bình chiều dài 660 bp có
trình tự ñọc bao gồm cả hai sợi. Trình tự còn lại ñược xuất phát từ duy nhất
(5%) hay (2%) ñọc trên cùng một sợi. Ba trong sáu ORFs cho thấy ñiểm
tương ñồng ñáng kể ñể các chuỗi protein suy luận của các trình tự


9

nucleocapsid, glycoprotein và polymerase rhabdoviruses khác. Trình tự gen
dự ñoán của bộ gen của MMV là 3 -NP-3-MGL-5 '. Giải trình tự bộ gen
MMV mất khoảng 127 giờ. và chi phí 0,38 ñô la (bao gồm cả lao ñộng).
Tác hại: Bệnh khảm lá ngô là một trong những bệnh virus gây thiệt hại
lớn tới năng suất ở những vùng trồng ngô. Khi so sánh giữa ruộng có 100%
cây nhiễm với ruộng có 100% cây khỏe thì thiệt hại về năng suất lên tới 32%
(Raychaudhuri, 1976). Ngoài ra bệnh khảm lá ngô còn gây thoái hóa giống,
làm giảm phẩm chất nông sản.
Phòng trừ: Theo CTAHR tháng 9 năm 2010 [57], khuyến khích trồng
các giống ngô lai kháng bệnh và chia sẻ thông tin rộng rãi về virus gây bệnh này.
1.2.2.2. Bệnh khảm sọc lá ngô (Maize streak virus)
Bệnh ñược Storey phát hiện và mô tả lần ñầu tiên năm 1925 là một
nhân tố làm giảm năng suất ngô ở Nepal (Storey, 1925). Bệnh ñược ghi nhận
nhiều vùng của Châu Phi cho tới tận Ai Cập (Smith, 1957) và ñến năm 1974
Bock, Guthrie và Woods ñã xác ñịnh nguyên nhân gây bệnh và mô tả chi tiết
triệu chứng biểu hiện bệnh [52].

Ngoài tên gọi Maize streak virus thì virus gây bệnh còn có tên gọi khác là:
Maize treak monogeminivirus (Storey, 1925; Bock et al., 1974)
Maize treak virus A (McClean, 1974)
Maize mottlevirus (Smith, 1957; Martyn, 1968)
Sugarcane streak virus (Storey, 1925)
Bệnh phổ biến ở vùng Nam Châu Phi, các nước quanh sa mạc Sahara,
Mauritius và ñảo Madagascas, Ấn ðộ và vùng ðông Nam Á [50].
Nguyên nhân gây bệnh: Năm 1974, Bock, Guthrie, Woods ñã xác ñịnh
ñược hình dạng kích thước của virus. Virus có dạng hình cầu hay trái lựu ñạn,
kích thước 20 x 30nm (Bock et al, 1974) [44].
Các thí nghiệm cho thấy virus không truyền theo kiểu tiếp xúc cơ giới,

10
không truyền qua hạt giống và cây tơ hồng mà virus truyền bằng 5 loại rầy:
Cicadulina mbila, C . storeyi, C. bipunctella, C. latens, C. parazeae. Ngoài ra
virus này có thể truyền qua trứng rầy (Dabrowski, 1987; Fennah,
1959; Nielson, 1986; Ruppel, 1965;Soto, 1978) [50].
Cũng nghiên cứu về bệnh này, Ruppel (1965), Storey, Howland và
Prosser (1966) ñã xác ñịnh ñược virus truyền từ 15 giây ñến 1 giờ, thời gian
tiềm dục trong côn trùng từ 6 - 12 giờ [50].
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Bock, Guthric cho biết virus gây
bệnh khảm sọc lá ngô có ngưỡng pha loãng là 1/100, nhiệt ñộ làm mất hoạt
tính là 60
0
C (Q
10
= 60
0
C) và thời gian tồn tại trong dạng dịch là 24 giờ ở nhiệt
ñộ phòng [50].

Tác hại: Nếu cây bị nhiễm từ nhỏ có khả năng gây lùn cây và những
cây này thường không cho năng suất. Những cây bị nhiễm ở giai ñoạn muộn
hơn thì cho bắp teo lép (Fajemisin và Soyinka, 1976) hoặc vẫn có thể phát
triển bình thường nhưng dáng cằn cỗi, cho bắp nhỏ, lép hoặc ít bắp. Vì vậy,
thiệt hại về mặt năng suất do bệnh gây nên là rất lớn. Theo thống kê của
Fajemisin và Soyinka 1976 bệnh này có thể làm giảm ñến 50,02% năng suất
so với ruộng hoàn toàn khỏe.
Bệnh khảm sọc lá ngô (MSV), có thể phá hủy hầu hết các cây trồng
ngô, ñặc hữu của vùng cận Sahara châu Phi và các ñảo lân cận Ấn ðộ Dương
nhưng trong những năm nhất ñịnh, toàn bộ cây trồng của người nông dân có
thể bị mất trắng (Science Dalily, 2007) [78].

Phòng trừ: Sử dụng giống kháng. Hiện nay ñã sản xuất ra ñược giống
kháng MSV – GE [78].