Đánh giá tình trạng nhiễm Cucumber mosaic virus, tobacco mosaic virus, tomato spotted vilt virus trên cây thuốc lá và cây đậu phộng tại tỉnh tây ninh bằng kỹ thuật elisa và chẩn đoán tobacco mosaic virus

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
….  ….





KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP




ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NHIỄM CUCUMBER MOSAIC
VIRUS, TOBACCO MOSAIC VIRUS, TOMATO SPOTTED
WILT VIRUS TRÊN CÂY THUỐC LÁ (Nicotiana tabacum L.)
VÀ CÂY ĐẬU PHỘNG (Arachis hypogaea L.) TẠI TỈNH TÂY
NINH BẰNG KỸ THUẬT ELISA VÀ CHẨN ĐOÁN TOBACCO
MOSAIC VIRUS BẰNG KỸ THUẬT RT - PCR



Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Niên khóa : 2002-2006
Sinh viên thực hiện: VĂN NGỌC DUNG



Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 09/2006


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
….  ….






KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP





ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NHIỄM CUCUMBER MOSAIC
VIRUS, TOBACCO MOSAIC VIRUS, TOMATO SPOTTED
WILT VIRUS TRÊN CÂY THUỐC LÁ (Nicotiana tabacum L.)
VÀ CÂY ĐẬU PHỘNG (Arachis hypogaea L.) TẠI TỈNH TÂY
NINH BẰNG KỸ THUẬT ELISA VÀ CHẨN ĐOÁN TOBACCO
MOSAIC VIRUS BẰNG KỸ THUẬT RT - PCR

Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện
PGS. TS. BÙI CÁCH TUYẾN VĂN NGỌC DUNG



Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2006

iii
LỜI CẢM TẠ


Con xin kính dâng lên cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc, người đã sinh thành, dưỡng
dục để con có được ngày hôm nay. Các em đã, đang và sẽ cùng chị chia sẻ những vui
buồn trong cuộc sống.
Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí
Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học đã tạo nhiều thuận lợi học tập
cho em trong suốt bốn năm đại học.
Em xin cám ơn Ban giám đốc Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Hóa Sinh -
Trường Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh cùng các anh chị tại Trung tâm đã tạo
điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong thời gian thực tập tốt nghiệp.
Vô cùng biết ơn PGS. TS. Bùi Cách Tuyến đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt
những kinh nghiệm quý báu cho em để em có thể hoàn tất khóa luận tốt nghiệp.
Trân trọng cám ơn TS. Bùi Minh Trí cùng Quý Thầy - Cô trong và ngoài trường
đã hết lòng truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt thời gian học tập.
Xin chân thành cảm ơn chị Hưng, chị Hà, anh Vũ, anh Trường, chị Hạnh, chị
Dương đã sẵn lòng giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này.
Cảm ơn các bạn cùng lớp Công Nghệ Sinh Học K28, niên khóa 2002 – 2006, đã
luôn đồng hành, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện

khóa luận.


TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2006


Văn Ngọc Dung


iv
TÓM TẮT

VĂN NGỌC DUNG. Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh. Tháng 09/ 2006.
“ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NHIỄM CUCUMBER MOSAIC VIRUS, TOBACCO
MOSAIC VIRUS, TOMATO SPOTTED WILT VIRUS TRÊN CÂY THUỐC LÁ
(NICOTIANA TABACUM L.) VÀ CÂY ĐẬU PHỘNG (ARACHIS HYPOGAEA L.)
TẠI TỈNH TÂY NINH BẰNG KỸ THUẬT ELISA VÀ CHẨN ĐOÁN TOBACCO
MOSAIC VIRUS BẰNG KỸ THUẬT RT – PCR”.
Hội đồng hướng dẫn
PGS. TS. BÙI CÁCH TUYẾN.
Đề tài được thực hiện tại các huyện Tân Biên, huyện Bến Cầu, huyện Dương Minh
Châu của tỉnh Tây Ninh và Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Hóa Sinh trường Đại học
Nông lâm TP. Hồ Chí Minh, từ tháng 03/ 2006 đến tháng 08/ 2006.
Nội dung tiến hành:
Tìm hiểu mức độ nhiễm TMV, CMV và TSWV trên cây thuốc lá và đậu
phộng tại tỉnh Tây Ninh.
Thu thập mẫu có triệu chứng nhiễm bệnh tại địa bàn điều tra.
Tiến hành chẩn đoán bằng kỹ thuật ELISA nhằm xác định mẫu dương tính với
TMV, CMV và TSWV.
Chọn mẫu dương tính với TMV thực hiện RT – PCR, với mục đích xây dựng

quy trình RT – PCR chẩn đoán TMV, nhằm khẳng định lại kết quả ELISA.
Kết quả thu được:
Chưa phát hiện được TSWV trên thuốc lá và đậu phộng tại các huyện thu thập
mẫu ở tỉnh Tây Ninh.
Thuốc lá tại Tây Ninh nhiễm TMV với tỷ lệ khá cao (69,1%). Trong đó,
huyện Tân Biên nhiễm TMV là chủ yếu (69,2%) và ở Bến Cầu là CMV (60,6%).
Kỹ thuật RT – PCR bước đầu đã khuếch đại được đoạn gen đặc trưng của
TMV với kích thước 1000 bp. Điều này đã cho thấy rằng dòng TMV gây bệnh
trên thuốc lá tại Việt Nam đã biến đổi so với các dòng virus khác.

v
MỤC LỤC

PHẦN TRANG
Trang tựa
Lời cảm tạ ............................................................................................................. iii
Tóm tắt .................................................................................................................. iv
Mục lục .................................................................................................................. v
Danh sách các chữ viết tắt ...................................................................................... x
Danh sách các hình ............................................................................................... xi
Danh sách các bảng .............................................................................................. xii
Danh sách các biểu đồ ......................................................................................... xiii

1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1
1.2 Mục đích – Yêu cầu ......................................................................................... 2
1.2.1 Mục đích ............................................................................................... 2
1.2.2 Yêu cầu ................................................................................................. 2
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................................... 3
2.1 Giới thiệu về cây thuốc lá ................................................................................ 3

2.1.1 Vị trí phân loại ...................................................................................... 3
2.1.2 Nguồn gốc và phân bố .......................................................................... 3
2.1.3 Đặc điểm di truyền ............................................................................... 3
2.1.4 Đặc điểm hình thái ................................................................................ 3
2.1.5 Đặc điểm trồng trọt ............................................................................... 4
2.1.5.1 Yếu tố khí hậu ........................................................................ 4
2.1.5.2 Yếu tố đất đai .......................................................................... 4
2.1.5.3 Yếu tố sinh vật ........................................................................ 4
2.1.6 Giá trị kinh tế và sử dụng ..................................................................... 4
2.2 Giới thiệu về cây đậu phộng ............................................................................ 7
2.2.1 Vị trí phân loại ...................................................................................... 7
2.2.2 Nguồn gốc và phân bố .......................................................................... 7

vi
2.2.3 Đặc điểm di truyền ............................................................................... 7
2.2.4 Đặc điểm hình thái ................................................................................ 8
2.2.5 Đặc điểm trồng trọt ............................................................................... 8
2.2.5.1 Yếu tố khí hậu ........................................................................ 8
2.2.5.2 Yếu tố đất đai .......................................................................... 8
2.2.5.3 Yếu tố sinh vật ........................................................................ 8
2.2.6 Giá trị kinh tế và sử dụng ..................................................................... 9
2.3 Một số bệnh trên thực vật do virus gây ra ..................................................... 11
2.3.1 Sơ lược chung về virus gây hại thực vật ............................................ 11
2.3.1.1 Đặc điểm chung .................................................................... 11
2.3.1.2 Sự lan truyền bệnh virus thực vật ......................................... 11
2.3.2 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây thuốc lá ................... 12
2.3.3 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây đậu phộng ............... 13
2.4 Giới thiệu về Tomato Spotted Wilt Virus ...................................................... 14
2.4.1 Nguồn gốc và sự lan truyền của TSWV ............................................. 15
2.4.2 Cấu trúc của virus TSWV ................................................................... 15

2.4.3 Phân loại TSWV ................................................................................. 15
2.4.4 Dãy ký chủ của TSWV ....................................................................... 16
2.4.5 Con đường truyền bệnh ...................................................................... 16
2.4.6 Điều kiện phát triển bệnh .................................................................... 17
2.4.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TSWV ........................................... 17
2.4.8 Khống chế bệnh do TSWV ................................................................. 20
2.5 Giới thiệu về Tobacco Mosaic Virus ............................................................. 20
2.5.1 Nguồn gốc của TMV .......................................................................... 20
2.5.2 Cấu trúc của virus TMV ..................................................................... 21
2.5.3 Phân loại TMV ................................................................................... 21
2.5.4 Dãy ký chủ của TMV ......................................................................... 21
2.5.5 Con đường truyền bệnh ...................................................................... 21
2.5.6 Điều kiện phát triển bệnh .................................................................... 22
2.5.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TMV ............................................. 22
2.5.8 Khống chế bệnh do TMV ................................................................... 24


vii
2.6 Giới thiệu về Cucumber Mosaic Virus .......................................................... 24
2.6.1 Nguồn gốc của CMV .......................................................................... 24
2.6.2 Cấu trúc của virus CMV ..................................................................... 24
2.6.3 Phân loại CMV ................................................................................... 24
2.6.4 Dãy ký chủ của CMV ......................................................................... 25
2.6.5 Con đường truyền bệnh ...................................................................... 25
2.6.6 Điều kiện phát triển bệnh .................................................................... 26
2.6.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm CMV ............................................. 27
2.6.8 Khống chế bệnh do CMV ................................................................... 27
2.7 Phương pháp chẩn đoán bệnh do virus gây ra ............................................... 29
2.7.1 Phương pháp chẩn đoán bằng kính hiển vi điện tử ............................ 29
2.7.2 Phương pháp chẩn đoán bằng cây chỉ thị ........................................... 29

2.7.3 Phương pháp chẩn đoán dựa vào triệu chứng..................................... 29
2.8 ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) .......................................... 30
2.8.1 Nguyên lý ELISA ............................................................................... 30
2.8.2 Phân loại ELISA ................................................................................. 30
2.8.2.1 ELISA trực tiếp .................................................................... 30
2.8.2.2 ELISA gián tiếp .................................................................... 30
2.8.2.3 Sandwich ELISA .................................................................. 31
2.8.3 Các yếu tố ảnh hưởng trong phản ứng ELISA ................................... 31
2.8.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phản ứng ELISA ......................... 31
2.9 PCR (Polymerase Chain Reaction) ................................................................ 31
2.9.1 Nguyên tắc .......................................................................................... 31
2.9.2 Ưu nhược điểm của phản ứng PCR .................................................... 33
2.10 RT – PCR (Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction) ............. 34
2.10.1 Nguyên tắc ........................................................................................ 34
2.10.2 Phương pháp thực hiện trong phản ứng tổng hợp cDNA ................. 34
2.11 Một số kỹ thuật PCR khác ........................................................................... 35
2.11.1 Kỹ thuật PCR đảo ............................................................................. 35
2.11.2 Kỹ thuật NESTED – PCR ................................................................ 35
2.11.3 Kỹ thuật RACE (Rapia Amplification of cDNA Ends) ................... 35


viii
2.12 Những nghiên cứu trong và ngoài nước bệnh do TMV, CMV, TSWV
gây ra ........................................................................................................... 36
2.13.1 Những nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 36
2.13.2 Những nghiên cứu tại Việt Nam ....................................................... 36
3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 37
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................. 37
3.2 Phương pháp lấy mẫu..................................................................................... 37
3.3 Dụng cụ .......................................................................................................... 37

3.4 Phương pháp chẩn đoán TMV, CMV và TSWV bằng dDAS – ELISA ....... 38
3.4.1 Hóa chất .............................................................................................. 38
3.4.2 Phương pháp thực hiện ....................................................................... 38
3.4.2.1 Ly trích mẫu ......................................................................... 38
3.4.2.2 Thực hiện phản ứng ELISA .................................................. 38
3.5 Phương pháp chẩn đoán TMV bằng RT – PCR ............................................ 40
3.5.1 Hóa chất .............................................................................................. 40
3.5.2 Phương pháp thực hiện ....................................................................... 41
3.5.2.1 Ly trích RNA ........................................................................ 41
3.5.2.2 Khuếch đại bằng RT – PCR ................................................. 42
3.5.2.3 Đổ gel điện di ....................................................................... 43
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................. 45
4.1 Chẩn đoán bằng kỹ thuật ELISA ................................................................... 45
4.1.1 Tỷ lệ nhiễm TSWV trên đậu phộng tại huyện Dương Minh Châu
và Bến Cầu ........................................................................................ 45
4.1.2 Tỷ lệ nhiễm CMV, TMV và TSWV trên thuốc lá thu thập tại
huyện Tân Biên và Bến Cầu ............................................................. 46
4.1.3 Tỷ lệ nhiễm CMV trên thuốc lá tại huyện Tân Biên và Bến Cầu ...... 47
4.1.4 Tỷ lệ nhiễm TMV trên thuốc lá tại huyện Tân Biên và Bến Cầu ....... 48
4.1.5 Tỷ lệ chỉ nhiễm CMV hay chỉ nhiễm TMV hay nhiễm hỗn hợp
CMV và TMV trên số mẫu thu thập được ........................................ 50
4.1.6 Tỷ lệ bệnh theo triệu chứng quan sát được trên cây thuốc lá ............. 51
4.2 Kết quả RT – PCR ......................................................................................... 55

ix
5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 59
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 60
7. PHỤ LỤC .......................................................................................................... 63

x
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

bp : Base pairs
cDNA : complementary DNA
CMV : Cucumber Mosaic Virus
Da : Dalton
DAS – ELISA : Double Antibody Sandwich – Enzyme Linked Immunosorbent Assay
DEPC : Diethyl pyrodicarbonate
DNA : Deoxyribonucleic acic
DNase : Deoxyribonuclease
dNTP : Deoxynucleotide triphosphate
EDTA : Ethylendiaminetetraacid acetic
ELISA : Enzyme Linked Immunosorbent Assay
Ig : Immunoglobulin
mRNA : Messenger ribonucleic acid
OD : Optical density
p – NPP : p – nitrolphenol phosphate
PBS – T : Phosphate buffer saline with Tween – 20
PCR : Polymerase Chain Reaction
PVP : Polyvinylpyrolydol
RT – PCR : Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction
ssRNA : Single strand RNA
Ta : Annealing temperature
TAE : Tris Acetate Ethylendiaminetetraacid acetic
Taq : Thermus aquaticus
Tm : Melting temperature
TMV : Tobacco Mosaic Virus
TSWV : Tomato Spotted Wilt Virus
UV : Ultra violet

xi
DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG
Hình 2.1 Nicotiana tabacum L. ......................................................................... 3
Hình 2.2 Một số hình ảnh về cây thuốc lá Nicotiana tabacum L. ..................... 6
Hình 2.3 Arachis hypogaea L. ......................................................................... 7
Hình 2.4 Một số hình ảnh về cây đậu phộng Arachis hypogaea L. ................ 10
Hình 2.5 Cấu trúc virus TSWV ....................................................................... 15
Hình 2.6 Bọ trĩ trưởng thành dài 1 mm ........................................................... 17
Hình 2.7 Triệu chứng nhiễm TSWV trên một số thực vật .............................. 19
Hình 2.8 Cấu trúc virus TMV ......................................................................... 21
Hình 2.9 Triệu chứng nhiễm TMV trên thực vật ............................................ 23
Hình 2.10 Cấu trúc virus CMV ......................................................................... 25
Hình 2.11 Triệu chứng nhiễm CMV trên một số thực vật ................................ 28
Hình 4.12 Hình chụp cây thuốc lá khỏe và bệnh tại huyện Bến Cầu ................ 53
Hình 4.13 Hình chụp cây thuốc lá khỏe và bệnh tại huyện Tân Biên ............... 54
Hình 4.14 Kết quả điện di sản phẩm PCR trên thuốc lá nhiễm TMV tại huyện
Tân Biên ........................................................................................... 56
Hình 4.15 Kết quả điện di sản phẩm PCR trên thuốc lá nhiễm TMV tại huyện
Bến Cầu ............................................................................................ 57

xii
DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG
Bảng 4.1 Kết quả ELISA đối với TSWV trên đậu phộng ...................................... 45
Bảng 4.2 Kết quả ELISA đối với TMV, CMV và TSWV trên số mẫu thuốc lá .... 46
Bảng 4.3 Kết quả ELISA đối với CMV trên thuốc lá ............................................ 47
Bảng 4.4 Kết quả ELISA đối với TMV trên thuốc lá ............................................ 48
Bảng 4.5 Kết quả ELISA đối với mẫu thuốc lá nhiễm hỗn hợp CMV và TMV
và các mẫu chỉ nhiễm CMV hay TMV ................................................... 50
Bảng 4.6 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm bệnh theo triệu chứng quan sát được trên lá ......... 51





xiii
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ

BIỂU ĐỒ TRANG
Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ số mẫu thuốc lá dương tính, âm tính với CMV, TMV, TSWV .. 46
Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm CMV giữa Tân Biên và Bến Cầu ....................... 47
Biểu đồ 4.3 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm TMV giữa Tân Biên và Bến Cầu ...................... 48
Biểu đồ 4.4 Tỷ lệ giữa các mẫu thuốc lá nhiễm hỗn hợp TMV và CMV và các
mẫu chỉ nhiễm CMV hay TMV ........................................................... 50
Biểu đồ 4.5 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm bệnh theo triệu chứng trên lá ............................. 51

1
Phần 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và đậu phộng (Arachis hypogaea L.) là hai
trong số các loại cây trồng công nghiệp khá quan trọng. Chúng không những là mặt
hàng tiêu dùng phục vụ cho đời sống con người mà còn là nguồn thu ngân sách đáng
kể của nhiều quốc gia trên thế giới. Do lợi ích kinh tế đó, nên chúng đã được trồng tại
nhiều nơi trên thế giới và không ngừng được mở rộng diện tích.
Tại Việt Nam, việc trồng thuốc lá và đậu phộng cũng đem lại những giá trị nhất
định, về phương diện sử dụng lẫn phương diện thương mại, đóng góp một phần không
nhỏ vào tổng thu nhập quốc gia. Tuy nhiên, các loại bệnh cây cũng theo đó mà không
ngừng phát triển, tấn công cây trồng, và đã gây ra không ít tổn hại cho việc trồng trọt
và sử dụng, nhất là bệnh do virus gây nên. Hiện nay, với khoa học tiên tiến, sinh học
hiện đại đã phát hiện được trên 650 loài virus gây bệnh cho thực vật.
Tỉnh Tây Ninh có diện tích trồng thuốc lá và đậu phộng khá lớn, sản lượng thu
hoạch hàng năm khá cao và mang lại nhiều lợi nhuận. Nhưng trong những năm gần
đây, việc trồng trọt hai loại cây này đã gặp nhiều tổn thất vì bệnh do virus gây ra.
Trong đó, Cucumber Mosaic Virus (CMV), Tobacco Mosaic Virus (TMV) và Tomato
Spotted Wilt Virus (TSWV) là ba loại virus mà tác hại của nó vô cùng nghiêm trọng,
dẫn tới giảm năng suất và chất lượng nguyên liệu cây trồng. Một khi bệnh đã phát triển
thành dịch thì rất khó khống chế và có khi phải tiêu hủy tất cả diện tích đã trồng trọt.
Việc làm này sẽ gây nhiều khó khăn và đem lại tổn thất lớn cho người trực tiếp canh
tác cũng như cho kinh tế đất nước.
Chính vì lý do đó mà chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá tình trạng nhiễm
Cucumber Mosaic Virus, Tobacco Mosaic Virus, Tomato Spotted Wilt Virus trên

cây thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) tại
tỉnh Tây Ninh bằng kỹ thuật ELISA và chẩn đoán Tobacco Mosaic Virus bằng kỹ
thuật RT - PCR”, nhằm đưa ra phương pháp phát hiện bệnh sớm nhất, từ đó có biện
pháp ngăn chặn kịp thời, với mong muốn giảm bớt được thiệt hại do các virus này gây


2
ra, góp phần ổn định được nguồn thu nhập từ thuốc lá và đậu phộng cho tỉnh Tây Ninh
nói riêng và cả nước nói chung.
1.2 Mục đích Yêu cầu
1.2.1 Mục đích
Chẩn đoán bệnh Cucumber Mosaic Virus (CMV), Tobacco Mosaic Virus (TMV)
và Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và
cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) bằng kỹ thuật DAS – ELISA (Double Antibody
Sandwich – Enzyme Linked Immunosorbent Assay).
Phát hiện Tobacco Mosaic Virus bằng kỹ thuật RT – PCR (Reverse Transcriptase
– Polymerase Chain Reaction).
1.2.2 Yêu cầu
Lấy mẫu thuốc lá có triệu chứng nhiễm CMV, TMV, TSWV và đậu phộng có
triệu chứng nhiễm TSWV ngoài đồng ruộng, tại các huyện trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.
Nắm vững nguyên tắc và các bước tiến hành của kỹ thuật DAS – ELISA và RT –
PCR, sau đó mới tiến hành chẩn đoán.


3
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây thuốc lá
2.1.1 Vị trí phân loại

Ngành : Angiospermae
Lớp : Dicotyledones
Họ : Solanaceae
Tên khoa học : Nicotiana tabacum L.
Tên tiếng Anh : Tobacco
Tên tiếng Việt : Thuốc lá
2.1.2 Nguồn gốc và phân bố
Cây thuốc lá hoang dại đã có cách đây khoảng bốn ngàn năm, trùng với nền văn
minh của người da đỏ vùng Trung và Nam Mỹ. Hàng ngàn năm trước Công nguyên,
người da đỏ đã trồng thuốc lá trên những vùng đất mênh mông ở Nam Mỹ, Trung Mỹ,
Mexico ở Bắc Mỹ, quần đảo Antille và một số nơi khác. Họ dùng thuốc lá với mục
đích nghi lễ và chữa bệnh.
Năm 1492, trong chuyến thám hiểm tìm ra châu Mỹ, Christophe Columbus đã
phát hiện thấy người bản xứ ở quần đảo Antille hút một loại lá cuốn tròn gọi là
Tabaccos. Không lâu sau đó, thuốc lá đã được phổ biến và gieo trồng khắp thế giới.
Vào những năm 1530 – 1600, cây thuốc lá được các giáo sĩ người Pháp đưa vào
Việt Nam.
2.1.3 Đặc điểm di truyền
Bộ nhiễm sắc thể 2n = 48.
Hàm lượng DNA trong nhân tế bào: 3,9 × 10
-12
gram/ bộ nhiễm sắc thể.
Số cặp base trong bộ nhiễm sắc thể: 3,73 × 10
9
bp.
2.1.4 Đặc điểm hình thái.
Rễ thuốc lá là một hệ thống gồm: Rễ cái, rễ nhánh, rễ hấp thụ và rễ bất định.
Rễ thường ăn sâu xuống đất từ 1,5 – 2 m.
Thuốc lá là cây cỏ nhất niên, cây trưởng thành thường cao 1 – 2 m, chỉ phân
nhánh ở ngọn. Trên thân cây có nhiều lóng, được phân cách bởi những đốt.

Hình 2.1 Nicotiana tabacum L.


4
Lá cây thuốc lá rất to, đơn nguyên, hình bầu dục, đầu hơi nhọn, mọc cách,
mềm, có lông dính ở hai mặt. Số lá trên thân chính trung bình từ 20 – 35 lá.
Hoa đơn, lưỡng tính, có năm cánh, màu trắng hồng, hồng tươi, dài 1 – 2 cm.
Quả nang, hai ngăn. Mỗi cây có 100 – 150 quả trên một chùm hoa, có những
cây (tùy giống) có tới 400 – 500 quả trên chùm hoa.
Hạt thuốc lá rất nhỏ, rất cứng, bề mặt vỏ hạt sù sì, nhiều nếp nhăn.
2.1.5 Đặc điểm trồng trọt
2.1.5.1 Yếu tố khí hậu
Thuốc lá là cây ưa sáng trực tiếp.
Cây có thể thích nghi với một phổ khí hậu rộng. Nhiệt độ lý tưởng cho cây
thuốc lá: 25
o
C – 28
o
C.
Độ ẩm không khí thích hợp cho cây thuốc lá: 70% 80%.
Độ ẩm đất thích hợp:
Giai đoạn đầu sinh trưởng: 60% 65%.
Giai đoạn sinh trưởng mạnh: 80%.
Giai đoạn già chín của lá: 60%.
2.1.5.2 Yếu tố đất đai
Cây thích hợp với đất nhẹ (đất pha cát hoặc đất cát), tơi xốp, thông thoáng tốt,
thoát nước dễ. Độ pH tốt nhất cho đất trồng thuốc lá ở thời kỳ đầu là pH = 6, hơi
kiềm ở thời kỳ sau là pH từ 7,5 đến 7,9.
Lượng phân bón cơ bản là: N: 40 – 80kg/ ha, P: 30 – 90kg/ ha và K: 50 –

110kg/ ha.
2.1.5.3 Yếu tố sinh vật
Cây dại, cây ký chủ, là thành phần gây hại đến sinh trưởng cây thuốc lá.
Động vật gây hại (trực tiếp, gián tiếp) cho cây thuốc lá ở nước ta có rất nhiều.
Tại miền Bắc Việt Nam, theo kết quả điều tra cho thấy có 40 loài sâu bệnh xuất
hiện và gây hại ở các vùng trồng thuốc lá. Trong đó có 9 loại bệnh do virus, 5 do vi
khuẩn, 12 loại bệnh nấm và 16 loại sâu.
2.1.6 Giá trị kinh tế và sử dụng


5
Lợi nhuận đối với người trồng thuốc lá rất cao. Sản phẩm chính của cây thuốc lá
là sản xuất ra các loại thuốc hút, nhai, ngửi.
Các bộ phận trên cây thuốc lá có tỷ lệ: Lá: 30%, thân: 40%, hạt: 20% và rễ: 10%.
Như thế, đối với các nước có nền công nghiệp chưa phát triển, thì việc sử dụng năng
suất sinh học còn rất thấp vì ngoài lá ra không tận dụng được các bộ phận còn lại để
sản xuất các sản phẩm khác.
Thành phần độc hại trong thuốc lá có nhiều, quá trình nhiệt phân, ngưng tụ trong
khi đốt, cháy (hút) đã tạo ra một số chất, ảnh hưởng sâu sắc đến hóa tính của lá thuốc.
Vì thế, để hạn chế độc hại của thuốc lá đòi hỏi nhà sản xuất thuốc lá phải nỗ lực tìm ra
các biện pháp để giảm bớt các thành phần này.
Người ta tận dụng các loại phế thải thân, lá thuốc lá để sản xuất ra sunfat nicotin,
có tác dụng tốt trong phòng trừ sâu bệnh trên đồng ruộng. Từ thân và lá thuốc lá, giáo
sư R. L. Wain (Anh) đã chiết xuất được sclareol và 13 epi sclareol có tác dụng
phòng trừ được bệnh rỉ sắt trong cây họ đậu.
Sản xuất nước hoa từ hoa thuốc lá, acid nicotinic, acid citric lấy từ cây thuốc lá
nhiều hơn từ 2 – 3 lần trong cam chanh để sử dụng vào công nghiệp thực phẩm. Chiết
xuất được trong hạt thuốc lá 35% 40% dầu sử dụng trong công nghiệp.
Thân cây thuốc lá còn được chế biến thành thức ăn gia súc có giá trị dinh dưỡng
cao, thu được 3 – 3,5 tấn/ ha hoặc thu được 12% 15% protein cao cấp trong cây

thuốc lá để làm thực phẩm. Ngoài ra, các phế thải của thuốc lá trong quá trình chế biến
như vụn, bụi được tận dụng chế biến làm phân hữu cơ khá tốt.
Về mặt nghiên cứu, cây thuốc lá được coi là đối tượng thử nghiệm các nghiên
cứu sinh học. Nicotiana spp. được dùng làm mô hình nghiên cứu in vitro về sự tái sinh
ở thực vật từ năm 1957. Trong những nghiên cứu cổ điển của Skoog và Miller thì
Nicotiana tabacum là đối tượng được chú ý sớm nhất. Các nghiên cứu về nuôi cấy mô,
về sinh học phân tử đã đạt được nhiều thành công ở cây thuốc lá. Hy vọng trong tương
lai, cây thuốc lá sẽ còn có nhiều công dụng khác để phục vụ cho nhu cầu xã hội.



6

(C)



(A)
(B)
(A): Vườn cây thuốc lá
Hình 2.2 Một số hình ảnh về cây thuốc lá Nicotiana tabacum L.
(D)
(E) (F)

(B): Đặc điểm hình thái
(C), (D), (E), (F): Sự đa dạng về chủng loại và màu sắc
(


7
2.2 Giới thiệu về cây đậu phộng
2.2.1 Vị trí phân loại
Ngành : Magnoliophyta
Lớp : Magnoliopsida
Bộ : Fabales
Họ : Fabaceae
Phân họ : Faboideae
Giống : Aeshynoenaeae
Tên khoa học : Arachis hypogaea L.
Tên tiếng Anh : Peanut, groundnut

Tên tiếng Việt : Đậu phộng, lạc
2.2.2 Nguồn gốc và phân bố
Cây đậu phộng đã có từ khoảng 1500 – 1200 năm trước Công nguyên. Người
Inca trồng đậu phộng như một loại rau tên là “ynchis” dọc theo vùng duyên hải Peru.
Đến 1609, người Tây Ban Nha phát hiện thấy các vùng trồng đậu phộng ở Nam
Mỹ, đặc biệt trên những vùng đảo Tây Ấn, Mexico, vùng biển Đông – Đông Bắc
Braxin, trên những dãi đất ấm áp của vịnh Ria Plata (Argentina, Paragoay, cực Tây
Nam Braxin, Peru), và gọi tên là “mani”.
Có nhiều quan điểm của nhiều tác giả tranh luận về trung tâm khởi thủy chính
xác của loài Arachis hypogaea. Nhìn chung các quan điểm cho rằng Braxin là trung
tâm khởi nguyên của loài Arachis hypogaea, một số tác giả lại cho rằng nơi xuất xứ là
ở Bolivia (Krapovickas, 1968, Cardenas, 1969), vùng thượng lưu sông Plata.
Hiện nay, cây đậu phộng được trồng rộng rãi trên 100 nước từ 40
o
Bắc đến 40
o
Nam thuộc vùng nhiệt đới và các vùng ấm áp trên thế giới. Châu Á đứng hàng đầu thế
giới về diện tích trồng đậu cũng như là sản lượng, tiếp theo là châu Phi, Bắc Mỹ rồi
đến Nam Mỹ.
Trong số 25 nước trồng đậu phộng ở Châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ 5, và đậu
phộng đã được trồng khá phổ biến từ xưa đến nay ở nhiều nơi.
2.2.3 Đặc điểm di truyền
Bộ nhiễm sắc thể: 2n = 40.
Hàm lượng DNA trong nhân tế bào: 4,31 × 10
-12
gram/ bộ nhiễm sắc thể.
Số cặp base trong bộ nhiễm sắc thể: 4,2 × 10
9
bp.

Hình 2.3 Arachis hypogaea L.


8
2.2.4 Đặc điểm hình thái
Đậu phộng có rễ cọc phát triển tốt. Rễ dạng bò khoẻ hơn dạng mọc đứng.
Đây là cây cỏ nhỏ, nhất niên, nhánh sà, có lông, chiều cao từ 20 – 40 cm.
Thân chính mọc từ đốt cuối của trụ trên lá mầm, hai lá mầm đối xứng nhau.
Có 4 hoặc 3 lá chét ( chỉ có ở Erectoides), hình dạng lá thay đổi từ thuôn, lưỡi
mác đến elip, elip thuôn dài, có lông bao phủ.
Hoa đậu phộng dạng cánh bướm, màu vàng, cánh rời, cây phát hoa ở nách lá,
các hoa ở gần mặt đất.
Quả hình thành dưới đất, thắt từ 1 – 5 đốt, mỗi đốt chứa 1 hạt với 2 lá mầm và
1 phôi thẳng. Bế quả có quả bì chạm trổ.
Hạt có vỏ lụa mỏng, đỏ, chiều dài 7 – 21 mm, đường kính 5 – 13 mm.
2.2.5 Đặc điểm trồng trọt
2.2.5.1 Yếu tố khí hậu
Cây sinh trưởng cần nhiều ánh sáng mặt trời và thời tiết ấm nóng.
Không mẫn cảm với chiều dài ngày.
Ở những vùng có lượng mưa từ 500 – 1250 mm phân phối đều, cây sẽ cho sản
lượng cao.
Đậu phộng không chịu đông giá và úng nước.
2.2.5.2 Yếu tố đất đai
Đất đai lý tưởng cho đậu phộng là thoát nước nhanh, màu sáng, lỏng, dễ vỡ,
phù sa pha cát có đầy đủ canxi và một lượng chất hữu cơ vừa phải (York và
Codwell, 1951).
Có thể đạt sản lượng cao trên đất hơi chua pH = 6 – 6,4 (Woodrof, 1966).
Cây khá mẫn cảm với đất mặn.
Đậu phộng có nhu cầu về chất dinh dưỡng các loại cao.
2.2.5.3 Yếu tố sinh vật

Có trên 90 loài sâu, 9 giống tuyến trùng gây hại cho đậu phộng trên đồng ruộng.
Ngoài ra cây còn chịu ảnh hưởng của các loại bệnh nấm.
Bên cạnh đó thì cỏ dại tranh với cây về độ ẩm của đất, chất dinh dưỡng, ánh sáng
và còn là ký chủ chuyển giao một số bệnh cây.
Ngoài ra, đậu phộng còn chịu thiệt hại bởi các loài sâu hại lá trong kho như mọt.


9
2.2.6 Giá trị kinh tế và sử dụng
Đậu phộng là cây thực phẩm, cây có dầu quan trọng dùng chế biến thành dầu
thực vật. Trong số các loại cây hạt có dầu trồng hàng năm trên thế giới, đậu phộng
đứng thứ hai sau đậu tương về diện tích trồng cũng như về sản lượng.
Giá trị dinh dưỡng trong 100g đậu phộng gồm có: 22g cacbonhydrat, 50g chất
béo và hàm lượng protein là 24g. 100g đậu phộng cung cấp 590 KCalo.
Các nhà khoa học thuộc Đại học Y Harvard (Mỹ) đã rút ra kết luận: Người
thường xuyên ăn đậu phộng hay bơ lạc sẽ ít có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường type 2 so
với những người khác. Ăn 140g đậu phộng hay bơ lạc mỗi tuần sẽ giảm được 27%
nguy cơ mắc bệnh. Điều đó được giải thích là do trong đậu phộng có chứa chất béo
chưa bão hòa giúp cải thiện độ ổn định của insulin đường máu.
Ngoài các chất chống oxy hóa ra thì đậu phộng có chứa nhiều thành phần dinh
dưỡng khác nên nó còn giúp ngăn ngừa bệnh tim nhờ làm giảm lượng cholesterol
trong máu.
Đậu phộng là một trong những cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta. Hiện nay,
ngoài những vùng chuyên canh, thì nó đã và đang được trồng khá phổ biến ở nhiều
vùng trong nước. Mặc dù có vai trò quan trọng như vậy, nhưng nghiên cứu cơ bản
cũng như nghiên cứu các ứng dụng về đậu phộng ở nước ta nhìn chung vẫn còn nhiều
hạn chế.

10












(
Hình 2.4 Một số hình ảnh về cây đậu phộng Arachis hypogaea L.
(A) (B)
(C) (D)
(A): Đặc điểm hình thái

(B): Hoa đậu phộng
(C): Cây đậu phộng trưởng thành

(D): Hạt đậu phộng


11
2.3 Một số bệnh trên thực vật do virus gây ra
2.3.1 Sơ lƣợc chung về virus gây hại thực vật
2.3.1.1 Đặc điểm chung
Virus thực vật thuộc loại ký sinh chuyên tính cao độ. Chúng thiếu hệ thống men,
hoàn toàn phụ thuộc vào tế bào sống của cây trồng để phát triển và tích lũy số lượng.
Virus có thể nhiễm bệnh cho một hay nhiều loài cây và một loài cây có thể nhiễm
một hay nhiều virus.
Chúng không giết chết tế bào mà dùng vật chất của tế bào chủ tạo thành nhiều
virus mới. Cơ thể thực vật kiệt quệ dần dẫn đến thoái hóa, suy tàn và có thể chết.
Virus thực vật không có cấu tạo tế bào, là những nucleoprotein kích thước rất nhỏ
bé, cấu tạo rất đơn giản: Là protein và acid nucleic mà chủ yếu là RNA. Tuy nhiên,
cũng có khoảng 25 loài virus chứa DNA.
Protein gồm nhiều loại acid amin tạo thành: Alanin, glycin, lizin, aginin, acid
asparaginic, acid glutamic, lesin, sistein, prolin, triptophan. Các acid nucleic (RNA
hay DNA) sẽ quyết định bản chất protein của chúng.
Trọng lượng cơ thể của virus rất khác nhau từ 4,6 triệu Da đến 39 triệu Da.
Chúng có nhiều hình dạng khác nhau: Hình gậy, hình cầu, hình sợi, hình tinh
trùng. Một số virus trong những điều kiện nhất định của môi trường có thể tạo thành
các tinh thể.
2.3.1.2 Sự lan truyền bệnh virus thực vật
Đa số virus di chuyển theo bó mạch libe từ trên xuống dưới rồi lại từ dưới lên
trên khi các dòng chất dinh dưỡng được vận chuyển về các cơ quan sinh thực. Virus di
chuyển từ tế bào này sang tế bào khác bằng các cầu nối nguyên sinh hết sức chậm

chạp, di chuyển trong các mô mạch dẫn có tốc độ nhanh hơn.
Các con đường truyền bệnh:
Truyền qua nhân giống vô tính: Ghép cây, ghép chồi, chiết cành, gốc ghép,
cành ghép, cành giâm, nuôi cấy mô thực vật hay nhân giống vô tính từ củ hay
thân cây.
Truyền qua hạt giống hay phấn hoa cây trồng: Có khoảng 100 loài virus có
khả năng này, phần lớn tập trung ở họ bầu bí.