Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc trắng lá (Downy midlew) trên bắp của ba hóa chất trên khía cạnh sinh học và mô học

SỌC TRẮNG LÁ (DOWNY MILDEW) TRÊN BẮP CỦA BA HỐ CHẤT TRÊN KHÍA CẠNH SINH HỌC VÀ MƠ HỌC Ban Giám Hiệu Lãnh đạo đơn vị Chủ niệm đề tài Thực hiện đề tài Chủ nhiệm đề tài: Thành viên tham gia: Th.S Võ Thị Hướng Dương Th.S Lê Hữu Phước Lê Hịa Lợi Long Xuyên, 2010 Xin chân thành cảm ơn PGS. Ts Trần Thị Thu Thuỷ - Khoa Nơng Nghiệp – Đại hoc Cần Thơ đã nhiệt tình hỗ trợ tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Ts Nguyễn Thị Thu Nga - Khoa Nơng Nghiệp – Đại hoc Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và động viên tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Thầy Lê Hữu Phước – Khoa Nơng Nghiệp và TNTN – Đại học AN Giang đã sát cánh cùng tơi trong suốt quá trình làm đề tài này. i MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ …………………………………………………………………………… i Mục lục ………………………………………………………………………………ii Danh sách hình ……………………………………………………………………... iv Danh sách bảng …………………………………………………………………….. v Danh sách kí hiệu, chữ viết tắt ……………………………………………………... vi Tĩm lượt …………………………………………………………………………… vii CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU …………………………………………………………..... 1 A. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ………………………………….... 2 I. MỤC TIÊU …………………………………………………………………….... 2 II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU …………………………………………………… 2 B. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………………… 2 I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ………………………………………………….. 2 II. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ……………………………………………………... 2 C. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………. 2 I. CƠ SỞ LÝ LUẬN ………………………………………………………………. 2 1. Lịch sử và sự phân bố bệnh ……………………………………………… 2 2. Triệu chứng bệnh ………………………………………………………… 2 3. Tác nhân gây bệnh sương mai ……………………………………………. 3 3.1. Đặc điểm hình thái của nấm Peronosclerospora maydis ………………… 4 3.2. Đặc tính sinh học của nấm Peronosclerospora maydis ………………….. 4 3.3. Sự xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora ……………………………… 5 4. Sự kháng bệnh của cây và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng ……….. 6 4.1. Khái niệm về tính kháng và hiện tượng kích kháng ……………………… 6 4.2. Tác nhân kích kháng ……………………………………………………... 7 4.3. Cách đánh giá hiệu quả kích kháng ………………………………………. 7 4.4. Các hình thức kích kháng ở cây trồng ……………………………………. 8 4.5. Cơ chế của hiện tượng kích kháng lưu dẫn ………………………………. 8 5. Một số kết quả nghiên cứu về bệnh phấn trắng và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng ........................................................................................... 9 5.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 9 5.2. Kết quả nghiên cứu tại Việt Nam …………………………………….. 11 II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………………………………......... 13 1. Phương tiện và vật liệu thí nghiệm ………………………………………… 13 2. Phương pháp thí nghiệm …………………………………………………… 13 2.1. Thí nghiệm 1. Tuyển chọn các nồng độ hĩa chất cĩ khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp ……………………………………………………….. 13 2.1.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 13 2.1.2. Cách tiến hành thí nghiệm ………………………………………….. 14 ii 2.1.3. Chỉ tiêu ghi nhận ……………………………………………………. 14 2.2. Thí nghiệm 2. Khảo sát khả năng ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis của các hĩa chất cĩ triển vọng ...................... 15 2.2.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 15 2.2.2. Cách tiến hành thí nghiệm .................................................................. 16 2.2.3. Chỉ tiêu ghi nhận .................................................................................16 2.3. Thí nghiệm 3. Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá của cây bắp trên khía cạnh mơ học ............................................................................. 16 2.3.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................ 16 2.3.2. Cách tiến hành thí nghiệm ................................................................. 17 2.4. Xử lý số liệu ..............................................................................................19 CHƯƠNG 2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 20 I. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CÁC NỒNG ĐỘ HĨA CHẤT CĨ KHẢ NĂNG HẠN CHẾ BỆNH SỌC TRẮNG LÁ TRÊN BẮP ...................................................... 20 1. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hĩa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ………………………………………………… 20 2. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hĩa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ……………………………………………….. 22 3. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hĩa chất ở thời điểm 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ……………………………………………….. 24 II. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ SỰ NẢY MẦM CỦA BÀO TỬ NẤM Peronosclerospora maydis CỦA CÁC HĨA CHẤT CĨ TRIỂN VỌNG ..25 III. KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH SỌC TRẮNG LÁ BẮP TRÊN KHÍA CẠNH MƠ HỌC ……………………………………………….. 26 1. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây được xử lý kích kháng bằng các hĩa chất đến sự nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………. 26 2. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây được xử lý chất kích kháng đến số lượng ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………………. 28 3. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây được xử lý chất kích kháng đến sự phân nhánh ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis …………………. 28 4. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây được xử lý chất kích kháng đến chiều dài ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis …………………… 30 5. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây được xử lý chất kích kháng đến sự tạo đĩa áp của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………………….. 32 CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ …………………………………………. 35 I. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………35 II. ĐỀ NGHỊ ………………………………………………………………………. 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………36 PHỤ CHƯƠNG ........................................................................................................... 41 iii DANH SÁCH HÌNH STT Tựa hình Trang Hình 1 Triệu chứng cây bệnh sọc trắng lá bắp & triệu chứng cây bệnh cho nhiều chồi 3 Hình 2 Sợi nấm khác thường của nấm Peronosclerospora sorghi 6 Hinh 3 Cách cố định lá trên bảng nhựa trước khi lây nhiễm bệnh 18 Hình 4 Mẫu lá trước và sau khi tẩy diệp lục tố 18 Hình 5 Các dạng nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis 27 Hình 6 Sự phân nhánh ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis 29 Hình 7 Ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis cĩ xu hướng tiến đến khí khẩu của lá 31 Hình 8 Bào tử nấm Peronosclerospora maydis tạo sợi nấm khác thường ở 48 GSP 31 Hình 9 Sự tạo thành đĩa áp của nấm Peronosclerospora maydis 33 iv DANH SÁCH BẢNG STT Tựa bảng Trang Bảng 1 Các giống nấm gây bệnh phấn trắng phổ biến 4 Bảng 2 Khả năng hạn chế bệnh của các hĩa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 21 Bảng 3 Khả năng hạn chế bệnh của các hĩa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 23 Bảng 4 Hiệu quả giảm bệnh của các hĩa chất ở thời điểm 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 25 Bảng 5 Tỉ lệ nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis sau khi thả vào dung dịch hĩa chất 3 giờ 26 Bảng 6 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis nảy mầm ở hai thời điểm 27 Bảng 7 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis cĩ nhiều ống mầm ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 28 Bảng 8 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis cĩ ống mầm phân nhánh ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 29 Bảng 9 Chiều dài trung bình ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 32 Bảng 10 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis tạo đĩa áp ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 32 v DANH SÁCH KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT NSP : Ngày sau khi phun nấm lây nhiễm GSP : Giờ sau khi phun nấm lây nhiễm BTH : Acibenzolar-S-methyl SA : Salicylic acid vi vii TĨM LƯỢC Nhằm mục đích tìm ra hĩa chất và nồng độ cĩ thể giúp cây bắp tăng tính kháng đối với bệnh sọc trắng lá (downy mildew) trên bắp do nấm Peronosclerospora maydis gây ra đồng thời khảo sát phản ứng của mơ cây sau khi được kích kháng bằng hĩa chất đặc hiệu với sự xâm nhiễm của nấm, đề tài “Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá (downy mildew) trên bắp của ba hĩa chất trên khía cạnh sinh học và mơ học” được thực hiện. Thí nghiệm tuyển chọn hĩa chất cĩ khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp do nấm Peronosclerospora maydis được bố trí trong nhà lưới, theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên, thực hiện 5 lần lặp lại với các chất acibenzolar-S-methyl (50 ppm, 100 ppm, 200 ppm); dipotassium hydrogen phosphate (20 mM, 50 mM, 100 mM) và salicylic acid (5 mM, 7,5 mM, 10 mM). Hĩa chất được xử lý bằng cách phun lên lá ở giai đoạn bắp cĩ 2 lá thật. Việc lây nhiễm bệnh được thực hiện theo phương pháp của Carwell, et al. (1997) ở giai đoạn bắp cĩ 3 lá thật với mật số 105 bào tử/ml huyền phù. Các chỉ tiêu tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh và hiệu quả giảm bệnh được đánh giá vào các thời điểm 8, 16 và 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm bệnh (NSP) theo phương pháp của Panicker và Gangadharan (1999). Kết quả thí nghiệm cho thấy acibenzolar-S-methyl (100 ppm), salicylic acid (7,5 mM) và K2HPO4 (100 mM) cĩ khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp với hiệu quả giảm bệnh lần lượt là 73,5%; 66,2%; 61,5%. Trong đĩ, K2HPO4 (100 mM) và salicylic acid (7,5 mM) cĩ hiệu quả kéo dài đến 16 NSP. Đến thời điểm 24 NSP, các chất hầu như khơng cịn hiệu quả giảm bệnh. Thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế bào tử nảy mầm của các hĩa chất trong điều kiện phịng thí nghiệm và Khả năng kích kháng bệnh sọc lá của cây bắp trên khía cạnh mơ học thơng qua phản ứng của mơ cây bắp đối với giai đoạn tiền xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora maydis được thực hiện với các chất acibenzolar-S-methyl (100 ppm), calcium chloride (100 mM), K2HPO4 (100 mM) và salicylic acid (7,5 mM). Kết quả thí nghiệm cho thấy trong điều kiện phịng thí nghiệm, các chất ở nồng độ sử dụng khơng ức chế sự nảy mầm của bào tử. Kết quả khảo sát giai đoạn tiền xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora maydis cho thấy acibenzolar-S-methyl (100 ppm) ức chế sự nảy mầm của bào tử ở thời điểm 12 giờ sau khi phun nấm lây nhiễm (GSP) và cĩ khả năng ức chế sự tấn cơng xâm nhiễm của nấm thơng qua tỉ lệ bào tử cĩ ống mầm phân nhánh cao ở 12 và 24 GSP. Calcium chloride (100 mM) ức chế sự nảy mầm của bào tử ở thời điểm 12 và 24 GSP đồng thời làm giảm sự hình thành đĩa áp ở thời điểm 24 GSP và cĩ khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thơng qua chiều dài ống mầm dài ở 12 GSP. K2HPO4 (100 mM) cĩ khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thơng qua tỉ lệ bào tử cĩ nhiều ống mầm, bào tử cĩ ống mầm phân nhánh ở 12 GSP cao và chiều dài ống mầm dài ở 24 GSP. Salicylic acid (7,5mM) cĩ khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thơng qua tỉ lệ bào tử cĩ nhiều ống mầm ở 12 GSP cao. CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU Bắp (Zea mays L.) là một trong những cây lương thực chính, được trồng rộng rãi trên thế giới. Về diện tích, bắp đứng thứ III sau lúa mì và lúa nhưng về sản lượng đứng thứ II sau lúa mì và chiếm khoảng ¼ tổng sản lượng mễ cốc của thế giới. (Dương Minh, 1999). Bắp được trồng trên diện rộng ở nhiều vùng trong cả nước, và mang lại giá trị kinh tế, dinh dưỡng cao cho người trồng và người tiêu dùng. Tuy nhiên, việc trồng bắp gặp khơng ít khĩ khăn trong cơng tác phịng chống dịch hại trên cây bắp. Một trong những bệnh quan trọng làm thất thu năng suất rất lớn ở bắp là bệnh sọc trắng lá bắp (downy mildew) – bệnh làm cây khơng cĩ trái hay cĩ trái nhưng khơng cĩ hạt (Dương Bá Cầu, 2006; Ngọc Lâm et al., 2006). Ở nước ta, trong những năm gần đây bệnh gây hại trên diện rộng và gây tác hại nặng ở nhiều tỉnh như Nghệ An, Kom Tum, Tiền Giang, An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long (Ngọc Lâm et al., 2006). Trong thực tiễn ở nước ta hiện nay hầu như chưa cĩ biện pháp khống chế bệnh hữu hiệu. Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng metalaxyl để trừ bệnh sương mai (downy mildew) trên nhiều loại cây trồng và mang lại hiệu quả (Singh, 1995; Raid, et al., 1991) nhưng nhiều nghiên cứu cho thấy bệnh đã xuất hiện nịi mới kháng lại với metalaxyl và một số loại thuốc hĩa học đã sử dụng khác (Wicks, et al., 1994). Một giải pháp thân thiện với mơi trường được đưa ra nghiên cứu để áp dụng thay thế việc sử dụng thuốc hĩa học để phịng trừ bệnh là kích thích cây trồng kháng lại với bệnh (Bécot, et al., 2000). Tuy nhiên, trong nước ta hiện nay chưa cĩ nghiên cứu nào về biện pháp phịng trừ bằng kích thích cây kháng lại với bệnh sọc trắng lá bắp. Do đĩ, thực tiễn rất cần thiết những nghiên cứu về tuyển chọn những hĩa chất cĩ khả năng kích thích cây bắp kháng bệnh và cơ chế kích kháng của nĩ. Đề tài “Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá (downy mildew) trên bắp của ba hĩa chất trên khía cạnh sinh học và mơ học” được thực hiện để đáp ứng nhu cầu trên. 1 A. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. MỤC TIÊU 1. Tìm ra hĩa chất và nồng độ cĩ thể giúp cây bắp tăng tính kháng đối với bệnh sọc lá bắp (downy mildew). 2. Khảo sát phản ứng của mơ cây bắp sau khi được kích kháng bằng hĩa chất đặc hiệu đối với sự xâm nhiễm của nấm II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Đánh giá hiệu quả kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp (downy mildew) của 3 hĩa chất 2. Khảo sát khả năng kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp của 3 hĩa chất trên khía cạnh mơ học ở giai đoạn tiền xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora maydis B. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Hĩa chất cĩ khả năng kích thích cây bắp kháng lại bệnh sọc trắng lá bắp và nấm Peronosclerospora maydis gây ra bệnh sọc trắng lá bắp thu thập tại huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang. II. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Tuyển chọn hĩa chất và nồng độ cĩ khả năng kích thích cây bắp kháng lại bệnh sọc lá gây ra bởi nấm. Ảnh hưởng của phản ứng mơ cây bắp khi được kích kháng đến số lượng bào tử nấm nảy mầm, số lượng bào tử cĩ nhiều ống mầm, số lượng ống mầm phân nhánh, chiều dài ống mầm và số lượng bào tử tạo đĩa áp. C. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. Lịch sử và sự phân bố bệnh Bệnh sọc trắng lá bắp hay cịn gọi là bệnh sương mai (downy mildew) xuất hiện ở nhiều nước trên thế giới từ những năm 1960 (Ullstrup, et al., 1969), nhưng chỉ xuất hiện ở Việt Nam trên diện rộng ở những năm gần đây và gây tác hại rất lớn đối với những vùng trồng bắp ở nhiều tỉnh thành trong cả nước (Ngọc Lâm et al., 2006). Bệnh sương mai chủ yếu gây hại ở Châu Á bao gồm: sương mai trên cây bo bo (Peronosclerospora sorghi), Philippine downy mildew (Peronosclerospora philippinensis Weston), sương mai trên cây mía đường (Peronosclerospora sacchari C.G.Shaw) và Java downy mildew (Peronosclerospora maydis). Những bệnh này phổ biến ở các nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Nhật Bản, Nepal, Pakistan, Philippine và Thái Lan (Sharma et al., 1993). Ở các vùng nhiệt đới châu Á, bệnh sương mai gây ra bởi nhĩm nấm Peronosclerospora, Sclerophthora là một trong những bệnh gây thiệt hại nặng nhất trên cây bắp (Tran Thi Oanh Yen et al., 2004). 2. Triệu chứng bệnh Bệnh sọc trắng lá bắp xuất hiện chủ yếu từ thời kỳ cây con, gây hại từ giai đoạn cây cĩ 2 - 3 lá thật đến khi cĩ 8 - 9 lá. Nếu khơng bị bệnh vào giai đoạn non, cây bắp 3,5 – 4 tuần tuổi cĩ khả năng kháng tự nhiên với bệnh. Bệnh hại chủ yếu ở lá. Triệu chứng bệnh ở vết bệnh lưu dẫn hay cục bộ đều tương tự nhau, tùy thuộc vào tuổi cây ở lúc nhiễm bệnh và điều kiện mơi trường. Triệu chứng đặc trưng của bệnh là những vết sọc 2 màu trắng kéo dài ở 2 bên dọc theo gân lá, sau đĩ sợi nấm lan xuống chồi non, tạo ra vết bệnh trên tồn cây ở 5 – 14 ngày sau khi nấm xâm nhiễm. Bào tử được tạo ra ở những vị trí cĩ sọc trắng. (White, 2007). Trên cây bệnh nặng, những lá non mới ra đều bị bệnh nên trơng tồn cây bệnh cĩ màu trắng nhợt xanh. Bệnh nặng cĩ thể làm thay đổi sự sản sinh hormone trong cây dẫn đến cây sinh nhiều chồi khác thường. Khi thời tiết mát mẻ, ban đêm cĩ sương, sáng sớm hơm sau mặt dưới lá tại vị trí vết bệnh cĩ lớp mốc xám trắng phủ (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề,1998). Hình 1. Triệu chứng cây bệnh sọc trắng lá bắp & triệu chứng cây bệnh cho nhiều chồi 3. Tác nhân gây bệnh sương mai Ban đầu, tác nhân gây bệnh sương mai khơng gây hại trên bắp, nhưng từ khi độc tính của nĩ thay đổi, nấm bắt đầu tấn cơng được trên bắp, gây ra bệnh sọc trắng lá bắp. Đặc biệt trong điều kiện khí hậu nĩng ẩm, nấm càng gây hại nặng trên bắp. Một số nấm gây bệnh sương mai trên bắp cũng là tác nhân gây nhiều bệnh chính trên bo bo, mía đường, Pennisetum, Eleusine và Setaria. (Frederiksen và Renfro, 1977). Theo Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề (1998), bệnh sọc lá bắp cịn cĩ tên gọi là bệnh bạch tạng, do nấm Peronosclerospora maydis (Racib.) C. Shaw gây ra (White, 2007). Theo CAB International (2005), nấm Peronosclerospora maydis cịn cĩ các tên gọi khác như: Sclerospora maydis Butl. & Bisby hay Peronospora maydis Racib. Trong bảng phân loại, nấm Peronosclerospora maydis thuộc họ Sclerosporaceae, bộ Sclerosporales, lớp Oomycetes, ngành Oomycota, giới Chromista, nhĩm Eukaryota (CAB International, 2005). Kết quả nghiên cứu của Frederiksen và Renfro năm 1977 cho thấy cĩ 22 lồi nấm được xem là nguyên nhân gây bệnh sương mai. Trong đĩ, 14 lồi thuộc giống Sclerospora, 4 lồi thuộc giống Sclerophthora, 2 lồi thuộc giống Plasmopara, 1 lồi thuộc giống Basidiospora và 1 lồi thuộc giống Bremia. Theo Lucas et al. (1996), cĩ 9 giống nấm gây bệnh sương mai phổ biến (Bảng 1). 3 Nấm Peronosclerospora maydis gây hại trên các giống bắp địa phương, bắp lai, bắp mexitana và bắp ngọt. Bên cạnh đĩ, Peronosclerospora maydis cịn được tìm thấy trên các loại cỏ như: Pennisetum spp, Tripsacum spp, Euchiaena spp, và Sorghum plumosum, …(Ramsey và Jones, 1988; White, 2007). Bảng 1. Các giống nấm gây bệnh sương mai phổ biến (Lucas et al., 1996) Giống Lồi Ký chủ Basidiophora Bremia Bremiella- Peronosclerospora Peronospora Plasmopara Pseudoperonospora Sclerophthora Sclerospora B. entospora B. lactucae B. megaspora P. heteropogoni P. maydis P. sacchari P. sorghi P. destructor P. farinosa P. hyoscyami P. manshurica P. parasitica P. halstedii P. viticola P. cubensis P. humuli S. macrospora S. graminicola Đa ký chủ Đa ký chủ, Viola Bắp Bắp Mía đường, bắp, cỏ Bo bo, bắp, kê Hành Rau muống Thuốc lá Đậu nành Họ hoa thập tự Hướng dương Nho Họ bầu bí Hublơng Lúa cỏ Lúa cỏ, kê 3.1. Đặc điểm hình thái của nấm Peronosclerospora maydis Theo White (2007), nấm Peronosclerospora maydis (Racib) C. G. Shaw tạo ra 2 loại khuẩn ty: dạng thẳng, ít phân nhánh và dạng khuẩn ty cĩ chia thuỳ, phân nhánh. Cành bào tử mọc ra từ khí khẩu phân nhánh đơi 2 đến 4 lần. Nhánh thơ, dài 150 - 550 µm. Sợi nấm khơng màu, khơng cĩ vách ngăn. Bào tử đính hình cầu, khơng màu, cĩ kích thước 17 - 23 x 27 - 39 µm . Đính bào đài mập, phân nhánh. Cấu trúc của bào tử đính khơng bền, dễ vỡ. Đến nay người ta chưa tìm thấy bào tử nỗn của nấm Peronosclerospora maydis. 3.2. Đặc tính sinh học của nấm Peronosclerospora maydis Theo White (2007), nấm Peronosclerospora maydis thuộc loại nấm ký sinh bắt buộc. Tại vị trí vết bệnh, bào tử được tạo ra với số lượng lớn (gần 100.000 bào tử/cm2). Quá 4 trình nấm tạo ra bào tử đính xảy ra vào nửa đêm (khoảng 23:00 giờ đến 01:00 giờ), địi hỏi điều kiện ẩm độ cao, tối và nhiệt độ thấp dưới 24oC. Phần lớn bào tử chín vào 02:00 – 03:00 giờ và phát tán chủ yếu nhờ giĩ đến 07:00 giờ sáng. Trong điều kiện cĩ nước, bào tử nảy mầm khoảng một giờ sau khi chín. Quá trình xâm nhập vào cây xảy ra khoảng 1 – 2 giờ sau khi nảy mầm và thường xâm nhập vào lá qua khí khẩu, sau đĩ tấn cơng vào trong tế bào thịt lá. Sợi nấm phát triển lan xuống chồi non, từ chồi bệnh phát triển đến các lá mới. Đối với nấm Peronosclerospora, quá trình nảy mầm và phát triển của ống mầm xảy ra trong khoảng nhiệt độ 10 - 34oC (nhiệt độ tối thích là 20 - 33oC). Trong khi đĩ, quá trình xâm nhiễm xảy ra trong điều kiện nhiệt độ 14 - 30oC. Nghiên cứu cho thấy cường độ xâm nhiễm của nấm trong những điều kiện nhiệt độ khác nhau cĩ tương quan với sự phát triển của ống mầm (r = 0,8; P<0,001). Khi bào tử nấm được phun lên lá (bằng dụng cụ phun), quá trình nảy mầm và phát triển ống mầm xảy ra sau khi phun khoảng 5 giờ, bào tử chưa đủ chín cĩ cường độ xâm nhiễm yếu hơn. Tuổi của cây ký chủ cũng cĩ ảnh hưởng lớn đến cường độ xâm nhiễm của bào tử nấm. Cây bắp sau 15 ngày tuổi, cây lúa miến sau 20 ngày tuổi cĩ tính kháng lại sự xâm nhiễm lưu dẫn của bào tử (Bock et al., 1999). Nấm gây bệnh chỉ truyền được qua hạt giống trong trường hợp cây được trồng từ hạt giống mới thu hoạch. Cho đến nay, người ta chưa tìm thấy trường hợp nào bệnh được truyền qua hạt giống được phơi khơ sau thu hoạch (White, 2007; Adenle và Cardwell, 2000). 3.3. Sự xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora Nghiên cứu của Mauch-Mani et al. (1989) cho thấy cách xâm nhiễm vào cây của nấm thay đổi, khác nhau tùy theo bộ phận của cây. Ở vị trí gần rễ, quá trình xâm nhiễm của nấm ít xảy ra. Khi chủng bào tử động của nấm Sclerospora graminicola vào cây, một số bào tử động bị vướng lại ở lơng hút của rễ, tại lơng hút, nấm tiến hành xâm nhiễm vào cây. Ở đoạn cổ rễ (phần thân từ hạt đến lá mầm), nấm xâm nhiễm vào mơ qua vách của tế bào biểu bì. Ở cây mẫn cảm với bệnh, nấm xâm nhiễm thành cơng và phát triển trong mơ cây. Ở cây cĩ tính kháng với bệnh, tại vị trí xâm nhập, nấm bị bao vây bởi papilla, ngăn cản một phần sự xâm nhập của nấm. Ở phiến lá, người ta nhận thấy nấm cĩ thể xâm nhiễm vào cây qua 3 vị trí khác nhau: (1) nấm xâm nhập trực tiếp vào mơ lá qua phần vách ở ranh giới giữa 2 tế bào biểu bì; (2) nấm cĩ thể xâm nhập trực tiếp qua khí khẩu (khơng cần hình thành đĩa áp và vịi xâm nhập); (3) Ngồi ra, nấm cũng cĩ thể xâm nhập vào cây qua mép trên của lá mầm. Nấm Peronosclerospora maydis sau khi tiếp xúc với mặt ngồi ký chủ, bắt đầu tiến hành việc xâm nhập vào mơ ký chủ. Theo Phạm Văn Kim (2000), bào tử nấm Peronosclerospora nảy mầm cho ra sợi nấm nhỏ, sợi nấm này mọc dài ra và được thu hút bởi các chất được sinh ra do sự trao đổi chất với mơi trường bên ngồi của khí khẩu. Khi đến khí khẩu, sợi nấm tập trung chất nguyên sinh vào đầu cuối tạo thành chỗ phồng to lên, và hình thành đĩa áp. Từ phía dưới đáy của đĩa áp, hình thành một sợi 5 nấm rất nhỏ, mọc xuyên qua hai tế bào của khí khẩu vào khoảng trống dưới khí khẩu. Tại đây, sợi nấm phình to ra và tạo thành vịi xâm nhập. Từ vịi xâm nhập mọc ra vài sợi xâm nhập len lỏi giữa các tế bào và lan dần ra. Theo Mauch-Mani et al. (1989) khoảng một phần ba số lượng ống mầm xâm nhập vào lá qua khí khẩu, phần cịn lại ống mầm xâm nhập được vào lá bằng các hình thức khác. Tại phiến lá, đối với nấm Peronosclerospora sorghi, sau khi bào tử nảy mầm, ống mầm tạo ra phát triển một cách ngẫu nhiên, đến khi phát triển tiến đến gần khí khẩu, ống mầm dường như bị “thu hút” đến khí khẩu. Sau khi ống mầm tạo ra được khoảng 10 giờ nếu khơng xâm nhiễm thành cơng vào cây sẽ cĩ hiện tượng tạo ống mầm khác thường (Hình 2). Trên mẫu bắp sau khi chủng nấm P. sorghi quá 48 giờ, các mẫu cấu trúc của nấm sẽ khơng cịn trên bề mặt ký chủ tại vị trí xâm nhiễm. (Mauch- Mani et al., 1989). Hình 2. Sợi nấm khác thường của nấm Peronosclerospora sorghi (Mauch-Mani et al., 1989) 4. Sự kháng bệnh của cây và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng 4.1. Khái niệm về tính kháng và hiện tượng kích kháng Trong tự nhiên, mọi thực vật đều cĩ tính kháng đối với sự xâm nhập của vi sinh vật. Nĩ đặc trưng cho cơ chế ngăn chặn thụ động hay hoạt động của các hĩa chất đã được hình thành từ trước nhằm ngăn cản mầm bệnh xâm nhập hoặc phát triển (Bùi Chí Bửu, 2002). Khi cây trồng bị mầm bệnh tấn cơng, cây sẽ tạo ra các cơ chế tự vệ chống lại với mầm bệnh, hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của mầm bệnh, giúp cây khơng bị hại hoặc thiệt hại khơng đáng kể (Phạm Văn Kim, 2000; Talarczyk và Henning, 2001). Kích kháng là từ vắn tắt của “kích thích tính kháng bệnh”, là kỹ thuật làm cho một giống cây trồng nào đĩ bị nhiễm bệnh trở nên cĩ khả năng kháng được bệnh sau khi được xử lý với một nhân tố kích kháng. Hiện tượng kích kháng là kết quả của quá trình phức tạp về sự thay đổi các chất trong mơ cây (Steiner and Schonbeck, 1995). Phương 6 pháp kích kháng khơng cĩ tác dụng loại trừ trực tiếp mầm bệnh như thuốc trừ dịch hại thơng thường mà dựa trên sự kích thích của những cơ chế tự nhiên của cây trồng. Chất kích kháng cĩ thể là một lồi vi sinh vật khơng gây bệnh, khơng mang tính độc đối với cây trồng hoặc cĩ thể là một loại hĩa chất nào đĩ khơng độc và khơng cĩ tác động trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh như hĩa chất được dùng trong nơng dược (Phạm Văn Kim, 2002). Theo Pieterse et al. (1996), kích kháng bệnh là hiện tượng mà cây trồng biểu hiện mức độ kháng lại tác nhân gây bệnh sau khi nhận được sự kích thích thích hợp. Hiệu quả của kích kháng cĩ thể thay đổi tùy theo mơ, loại cây trồng, giống và tác nhân kích kháng (Alois, 1981). Cĩ trường hợp sau một lần kích kháng cây cĩ thể kháng với nhiều loại bệnh cùng một lúc. Cũng cĩ trường hợp sau khi kích kháng cây chỉ kháng với một bệnh nào đĩ mà thơi. Tuỳ theo tác nhân kích kháng, thời gian kéo dài hiệu lực kích kháng cĩ thể dài hay ngắn. Hiệu lực kích kháng cĩ thể kéo dài trong mười ngày, cũng cĩ trường hợp kéo dài đến 70 ngày hoặc hơn nữa (Phạm Văn Kim, 2002). 4.2. Tác nhân kích kháng Cĩ hai nhĩm tác nhân gây kích kháng: - Tác nhân gây kích kháng là sinh vật (biotic factor): Dùng sinh vật khơng gây bệnh để kích kháng. Sinh vật này cĩ thể là vi khuẩn hoặc nấm hiện diện trong điều kiện tự nhiên như trong đất, các loại cây trồng khác hay trên cỏ dại (Trần Thị Thu Thủy, 2006). Các vi sinh vật này phải khơng cĩ tác động đối kháng với mầm bệnh mới được xem là tác nhân gây kích kháng là sinh vật (Phạm Văn Kim, 2002). Ngồi ra, việc tiêm chủng trước cho cây mầm bệnh khơng độc (hoặc gây bệnh yếu) của tác nhân gây bệnh cũng cĩ thể giúp cây trồng kháng được bệnh khi bị mầm bệnh tấn cơng sau đĩ (Trần Thị Thu Thủy, 2006). Kết quả nghiên cứu của Jǿrgensen et al. (1998) trên lúa mạch cho thấy việc xử lý kích kháng bằng cách tiêm chủng nấm Bipolaris maydis và nấm Septoria nodorum (khơng gây bệnh trên lúa mạch) lên cây cĩ hiệu quả ngăn cản sự phát triển của nấm Drechslera teres gây hại trên lúa mạch. - Tác nhân kích kháng là phi sinh vật (abiotic factor): Cĩ thể sử dụng hố chất khơng là thuốc bảo vệ thực vật hoặc các chất được trích từ thực vật để làm tác nhân gây kích kháng. Các chất này khi được sử dụng với nồng độ kích kháng, phải khơng cĩ tác động trực tiếp lên mầm bệnh, mà chỉ cĩ tác động kích thích cây kháng với bệnh mới được xem là chất kích kháng (Phạm Văn Kim, 2002; Trần Thị Thu Thủy, 2006). Nghiên cứu của Nguyễn Chơn Tình (2009) trên đối tượng nấm Pyricularia grisea gây bệnh cháy lá lúa cho thấy xử lý bằng biện pháp áo hạt với các loại dịch trích cỏ hơi (1% và 4%), cỏ cứt lợn (2%) cho hiệu quả kích kháng cao và bền trên giống lúa Jassmine 85, dịch trích sống đời (2% và 4%) cho hiệu quả cao và bền trên giống lúa OM 4498. 4.3. Cách đánh giá hiệu quả kích kháng Hiệu quả kích kháng được đánh giá bằng cách so sánh bệnh giữa cây được kích kháng với bệnh và cây đối chứng khơng được kích kháng. Hiệu quả kích kháng được tính 7 bằng tỉ lệ giảm bệnh do sự kích kháng gây ra. Thơng thường, hiệu quả giảm bệnh được chấp nhận khi giảm bệnh từ 50% trở lên (Phạm Văn Kim, 2002). Ngồi ra, trong nghiên cứu cịn đánh giá hiện tượng kích kháng thơng qua các biến đổi bên trong mơ của cây. Cĩ hai hướng nghiên cứu: - Nghiên cứu và đánh giá sự thay đổi về hình thái của mơ cây sau khi được kích kháng. - Nghiên cứu sự thay đổi về mặt sinh hố bên trong mơ cây được kích kháng. 4.4. Các hình thức kích kháng ở cây trồng * Kích kháng tại chỗ (local induced resistance): Kích kháng tại chỗ là hiện tượng xử lý kích kháng ở vị trí nào, hiệu quả của sự kích kháng chỉ xảy ra tại vị trí đĩ mà thơi. (Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 1997). Thơng thường, kích kháng tại chỗ cĩ thời gian kéo dài hiệu quả dưới 3 ngày (Trần Thị Thu Thủy, 2003). * Kích kháng lưu dẫn (systemic acquired resistance): Là hiện tượng tính kháng khơng chỉ thể hiện tại vị trí được xử lý bởi các tác nhân kích kháng mà cịn lan truyền đến những mơ cây khác cách xa nơi được xử lý kích kháng (Ryan et al., 1996; Agrios, 1997; Phạm Văn Kim, 2000). Kích kháng lưu dẫn khác với kích kháng tại chỗ do cĩ những tín hiệu tạo ra qua sự kích kháng được truyền đi đến các nơi khác của cây và cĩ khả năng nâng cao tính tự vệ của cây (Van Loon et al., 1998). Sự kích kháng lưu dẫn thường khơng mang tính chuyên biệt đối với nhiều tác nhân gây bệnh trên cây trồng như nấm, vi khuẩn, virus (Phạm Văn Kim, 2000). 4.5. Cơ chế của hiện tượng kích kháng lưu dẫn Theo Steiner và Schonbeck (1993), khả năng tự vệ luơn tồn tại ở tất cả các cây, nhưng trong nhiều trường hợp chúng khơng biểu hiện cho đến khi gen kháng bệnh được kích thích. Phạm Văn Kim (2000) cho rằng trong bộ gen của tế bào cây cĩ các gen điều khiển tế bào tiết ra các chất giúp cây kháng lại bệnh nào đĩ. Cĩ những gen cĩ thể điều khiển tế bào tiết ra các chất cĩ tính kháng được với nhiều bệnh nhưng cũng cĩ những gen chỉ giúp cây kháng với một bệnh nào đĩ. Tuy nhiên trong tình trạng bình thường, các gen này bị một gen ức chế bên cạnh nĩ. Do bị ức chế, gen khơng hoạt động được nên được gọi là gen kháng bệnh ẩn. Khi ta phun tác nhân kích kháng lên cây, tác nhân gây kích kháng tác động lên bề mặt lá kích thích các thụ thể ở bề mặt lá. Khi bị kích thích, các thụ thể này tạo ra tín hiệu và chuyển tín hiệu này vào nhân của tế bào và tác động vào gen điều tiết. Gen điều tiết bị tác động nên k._.hơng hoạt động và khơng cịn ức chế gen kháng bệnh ẩn. Nhờ đĩ gen kháng bệnh ẩn trở nên hoạt động và điều khiển tế bào tiết ra các chất kháng bệnh. Theo Sticher et al. (1997), cơ sở phân tử của tính kháng bệnh lưu dẫn là sự tăng cường lignin hố cấu trúc vách tế bào, xuất hiện các protein liên quan đến sự phát sinh bệnh. Những tín hiệu của tính kháng lưu dẫn đã được tìm thấy như: salicylic acid, ethylene, jasmonates, những tín hiệu điện tử … 8 Theo Lê Thanh Tồn (2006), Davill và Albersheim (1984) cho rằng: Chất kích kháng bản thân là các tín hiệu hay cĩ thể là chất tổng hợp từ các tín hiệu. Khi ta xử lý tác nhân gây kích kháng lên cây, các tín hiệu này được nhận diện. Các tín hiệu này sau khi được nhận diện, vận chuyển nhanh vào trong cây làm hoạt hĩa gen và lưu dẫn đến những phần khơng được xử lý khác của cây, từ đĩ giúp tăng cường tổng hợp các protein như protein cĩ liên quan đến sự phát sinh bệnh - PR protein (Pathogenesis-Related proteins) (Kim và Jonathan, 1996). Một kết quả nghiên cứu khác của Ryals et al. (1996) cho biết: tín hiệu lưu dẫn sẽ được chuyển sang kích kháng nhờ axit salicylic, axit jasmonic, systemin, axit béo, ethylene và các chất khác. Các tín hiệu này làm hoạt hĩa gen và làm tăng cường tổng hợp các protein hoặc làm thay đổi các protein. Protein cĩ nhiều chức năng khác nhau, cĩ những PR protein cĩ khả năng phân giải màng polysaccharide của vách tế bào nấm giúp cây cĩ khả năng kháng được nấm, vi khuẩn (Steiner và Schonbeck, 1995). Đến nay đã nhận diện được 5 nhĩm PR protein liên quan đến phân giải vách tế bào nấm (PR1; PR2; PR3; PR4 và PR5) cĩ nguồn gốc acid hay bazơ (Ryals et al.,1996). Ngồi ra, trong quá trình kích kháng cịn cĩ sự gia tăng 1 số enzym như peroxidase, phenylalamine ammonia-lyase (PAL), polyphenol oxydase (PPO), β-1,3-glucanase và chitinase khi kích kháng cây đơn tử diệp và cây lúa bằng vi khuẩn Bacillus subtilis hay với vi khuẩn Pseudomonas syringae (Steiner và Schonbeck, 1995). Sau khi bị vi sinh vật tấn cơng để gây bệnh, nơi bị xâm nhiễm tiết ra một loạt các hợp chất chống vi sinh vật, các protein liên quan đến bệnh, các enzyme để làm giảm hoạt động của mầm bệnh và để trung hịa các độc tố do các chất trong cây tiết ra (Phạm Văn Kim, 2006). Theo Huỳnh Minh Châu et al. (2002), một số hợp chất được tổng hợp trong cây như polyphenol, lignin, callose, … được tìm thấy hiện diện trên giống kháng nhiều hơn giống nhiễm khi bị xâm nhiễm bởi các tác nhân gây hại. 5. Một số kết quả nghiên cứu về bệnh phấn trắng và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng 5.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới Nghiên cứu của Morris et al. (1998) cho thấy, ở bắp cĩ sự hiện diện của gen điều khiển sự tổng hợp PR-1 và PR-5. Những gen này được kích hoạt bởi sự xâm nhập của mầm bệnh và cĩ chức năng kích thích sự phản ứng của cây chống lại sự xâm nhiễm đĩ. Người ta nhận thấy những hố chất cĩ khả năng kích thích cây kháng lại với bệnh sương mai đều cĩ khả năng kích thích hoạt động của các gen này, và ở tương tác bất tương hợp, sau khi cĩ sự xâm nhập của mầm bệnh, các gen điều khiển sự tổng hợp PR- 1 và PR-5 được huy động nhanh và mạnh hơn ở tương tác tương hợp. Kết quả nghiên cứu khác của tác giả cũng cho thấy cây một lá mầm cũng cĩ những gen kháng tương tự cây hai lá mầm và cũng cĩ sự tích luỹ salicylic acid sau khi mầm bệnh phát triển. 9 Những kết quả trên chứng tỏ rằng trong nhiều khía cạnh của việc kích thích cây kháng bệnh, cây bắp - cây một lá mầm cũng tương tự như ở cây hai lá mầm (Morris et al., 1998). Bên cạnh đĩ, ở cây bắp, tính kháng đối với một vi sinh vật nào đĩ cũng thể hiện khác nhau, tùy thuộc vào vị trí mầm bệnh xâm nhiễm. Và mức độ cảm nhiễm đối với bệnh thay đổi tùy thuộc nhiều vào tuổi của cây. Mức độ này thể hiện khơng những trên phạm vi tồn cây mà cịn thể hiện rõ ở phạm vi mơ học (Mauch-Mani et al., 1989). Nghiên cứu của Tran Thi Oanh Yen et al. (2004) về tuyển chọn dịng bắp lai kháng với nấm Peronosclerospora sorghi và Peronosclerospora heteropogoni cho thấy cĩ 5 dịng bắp (AMB105, AMB108, AMB115, AMB117 và AMB118) trong số 42 dịng khảo sát cĩ khả năng kháng đồng thời cả 2 nấm. Nghiên cứu cũng cho thấy cĩ nhiều dịng lai kháng với Peronosclerospora sorghi cũng kháng luơn với Peronosclerospora heteropogoni trong khi đĩ những dịng kháng được với Peronosclerospora heteropogoni chưa chắc kháng được với Peronosclerospora sorghi. Nghiên cứu của Bécot et al. (2000) về biện pháp kích thích tính kháng bệnh sương mai của cây bơng cải cho thấy xử lý Phytogard® (K2HPO3) ở nồng độ 7 ml/l hoặc cao hơn cĩ thể giúp cây bơng cải kháng tại chỗ với bệnh trong vịng 15 ngày sau khi xử lý. Bên cạnh đĩ, đối với cây rau diếp Phytogard® ở nồng độ 40,6 ppm và DL-β-amino butyric acid (BABA) ở nồng độ 10 mM cũng cĩ khả năng kích thích cây kháng lại với bệnh sương mai (Pajot et al., 2001). Đối với hợp chất benzothiadiazole hay acibenzolar-S-methyl (BTH – tên thương mại Bion®), nhiều nghiên cứu cho thấy acibenzolar-S-methyl cĩ khả năng kích thích nhiều loại cây trồng kháng lại với nhiều loại mầm bệnh khác nhau. Trên bắp, nghiên cứu của Morris et al. (1998) cho thấy, xử lý acibenzolar-S-methyl ở nồng độ 1,2 mM cĩ khả năng làm tăng sự biểu hiện của PR-1 và PR-5 trên cây bắp, thơng qua đĩ kích thích cây bắp kháng lại với nấm Peronosclerospora sorghi gây bệnh sương mai. Kết quả kích kháng của acibenzolar-S-methyl đối với nhĩm nấm gây sương mai cũng ghi nhận được trên rau diếp và bơng cải (Ryals, et al., 1996; Godard, et al., 1999; Bécot et al., 2000). Ngồi ra, ở cây lúa mì, acibenzolar-S-methyl cũng kích thích cây kháng lại với nấm Erisyphe graminis f. sp. tritici, tác nhân gây ra bệnh sương mai. Bên cạnh đĩ, acibenzolar-S-methyl làm tăng tính kháng của cây đối với tác nhân gây bệnh gỉ là Puccinia recondita (Gưrlach et al., 1996). Theo Vallad và Goodowny mildewan (2004), cĩ sự khác biệt về thời gian cĩ hiệu quả khi kích thích tính kháng bằng acibenzolar-S-methyl giữa cây một và hai lá mầm. Nhìn chung, hiệu quả xử lý kích kháng của acibenzolar-S-methyl trên cây một lá mầm kéo dài suốt đời sống của cây (ví dụ như ở cây lúa mì). Trong khi đĩ, cây 2 lá mầm cần được xử lý nhiều lần thì hiệu quả mới kéo dài được. Bên cạnh đĩ, hiệu quả kích kháng lưu dẫn khi xử lý bằng acibenzolar-S-methyl phụ thuộc liều lượng, tần số xử lý, đặc điểm di truyền của ký sinh (Vallad và Goodman, 2004). Ngồi ra, trên cây lúa mì, hiệu quả xử lý kích kháng của acibenzolar-S-methyl phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của cây (Stadnik và Buchenauer, 1999). 10 Nghiên cứu của Ton và Mauch-Mani (2004) cho thấy acid β-amino-butyric (BABA), acid jasminic (JA) cĩ khả năng kích thích cây arabidopsis kháng lại 2 mầm bệnh gây hoại tử cây là Alternaria brassicicola và Plectosphaerella cucumerina tuy nhiên acibenzolar-S-methyl và một chất tương tự Salicylic acid lại khơng cho hiệu quả kích kháng khi xử lý. Nghiên cứu khác trên cây cà chua và cây tiêu chỉ ra rằng xử lý acibenzolar-S-methyl cĩ thể làm cây nhỏ hơn và làm giảm năng suất của cây hơn so với khơng xử lý (Louws et al., 2001; Romero et al., 2001). Đối với hợp chất salicylic acid, kết quả nghiên cứu của Malamy et al. (1990) cho rằng cây tích lũy nhiều salicylic acid sau khi bị nhiễm bệnh. Salicylic acid là chất tín hiệu di chuyển trong cây, kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn ở cây. Các nghiên cứu sau này cũng chỉ ra rằng việc tích lũy salicylic acid là cần thiết trong việc làm tăng tính kháng của cây và xử lý salicylic acid cĩ thể giúp cây tăng tính kháng bệnh (White, 1979). Theo Rasmussen et al. (1991), sự tích luỹ salicylic acid là cần thiết cho việc làm tăng tính kháng bệnh lưu dẫn ở cây. Theo Morris et al. (1998), xử lý salicylic acid ở nồng độ 50 mM cĩ khả năng làm tăng sự biểu hiện của PR-1 và PR-5 trên cây bắp, thơng qua đĩ kích thích cây bắp kháng lại với nấm Peronosclerospora sorghi gây bệnh sương mai. Tuy nhiên hiệu quả làm tăng hoạt tính của các PR protein này của salicylic acid khơng cao bằng xử lý acibenzolar-S- methyl ở nồng độ 1,2 mM. Nghiên cứu khác của Manandhar et al. (1998) trên cây lúa cũng cho thấy salicylic acid cũng kích thích lúa kháng lại với bệnh cháy lá. Nhiều hợp chất của Kali (sodium) hay potassium phosphate cĩ khả năng bảo vệ nhiều loại cây chống lại một số mầm bệnh khác nhau (Maucharromah và Kuc, 1991, Reuveni et al., 1994, Reuveni et al., 1998; Manandhar et al., 1998). Bên cạnh đĩ, nhiều hợp chất gốc phosphate cũng cĩ khả năng kích thích cây kháng lại hoặc khống chế các mầm bệnh thuộc lớp nấm nỗn trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau (Magarey et al., 1989; Panicker và Gangadharan, 1999; Pajot et al., 2001). Kết quả nghiên cứu của Chaluvaraju et al. (2004) cho thấy, khi xử lý bằng cách phun K2HPO4 lên lá với các nồng độ 100 mM và 125 mM đều cho hiệu quả làm giảm bệnh sương mai trên cây kê. Trong đĩ, nồng độ 125 mM cho hiệu quả giảm bệnh cao hơn. Cũng theo nghiên cứu này, xử lý cây kê bằng biện pháp phun K2HPO4 ở nồng độ 100 mM lên lá kết hợp xử lý ngâm hạt giống với K2HPO4 ở nồng độ 150 mM cịn cho hiệu quả cao hơn nữa (Chaluvaraju et al., 2004). 5.2. Kết quả nghiên cứu tại Việt Nam Đối với hợp chất acibenzola-S-methyl, nghiên cứu của Ngơ Thành Trí et al. (2003) cho thấy, xử lý acibenzolar-S-methylbằng cách phun lên lá làm giảm 68,4% tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh cháy lá do nấm Pyricularia grisea thơng qua việc kích thích làm gia tăng hoạt tính của enzyme catalase và peroxidase. Nghiên cứu khác của Trần Vũ Phến và Phạm Văn Kim (2003) cho thấy Colletotrichum sp. cĩ khả năng kích thích cây lúa kháng lại bệnh đạo ơn do nấm Pyricularia grisea thơng qua hiệu quả làm tăng hoạt tính của enzyme β -1,3 glucanase, trong khi đĩ acibenzolar-S-methyl cũng làm tăng tính 11 kháng bệnh nhưng khơng làm tăng hoạt tính của enzyme β -1,3 glucanase (Nguyễn Thị Thanh Xuân et al., 2003). Với hợp chất salicylic acid, nghiên cứu của Lê Thanh Tồn (2006) cho thấy Salicylic acid ở nồng độ 4 mM cĩ khả năng kích thích cây dưa leo kháng lại với bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium. Trên đối tượng cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.), nghiên cứu của Trần Thị Thu Thủy et al. (2006b) cho thấy salicylic acid ở nồng độ 7,5 mM cĩ khả năng kích thích cây cà chua kháng lại với bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gây ra. Theo Nguyễn Thị Khánh Vân (2008) việc xử lý kích kháng bằng salicylic acid cho hiệu quả kích thích cây ớt kháng lại với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên cây ớt thơng qua sự gia tăng phản ứng phát sáng của tế bào, tăng sự tổng hợp polyphenol và callose, đồng thời ức chế sự phát triển của đĩa áp. Đối với hợp chất K2HPO4, K2HPO4 ở nồng độ 100 mM cĩ khả năng kích thích cây cà chua kháng lại với bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gây ra. Trên đối tượng dưa leo, K2HPO4 ở nồng độ 50 mM cĩ khả năng kích thích dưa leo kháng lại với bênh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium (Trần Thị Thu Thủy et al., 2006b). Tuy nhiên, hiệu quả kích kháng của K2HPO4 ngắn hơn so với xử lý bằng salicylic acid (Trần Thị Thu Thủy et al., 2006a). 12 II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Phương tiện và vật liệu thí nghiệm - Thiết bị: Kính hiển vi, kính lúp, máy chụp hình, …. - Dụng cụ: Chậu trồng bắp đường kính 20cm, dụng cụ phun nấm, lame, micropipet, máy li tâm … - Giống bắp thí nghiệm: giống bắp nếp địa phương (giống nhiễm bệnh sọc lá). - Nguồn nấm: nấm gây bệnh sọc trắng lá bắp (Peronosclerospora maydis) được thu thập tại ruộng bắp bệnh ở huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang. - Hĩa chất kích kháng: acibenzolar-S-methyl (50WG) (Bion WG - BTH); dipotassium hydrogen phosphate (K2HPO4); salicylic acid (SA). - Hĩa chất xử lý và quan sát mẫu: cồn, acetic acid, glycerol, aniline blue ... - Phân bĩn: urea, supper lân, kali, phân hữu cơ. 2. Phương pháp thí nghiệm 2.1. Thí nghiệm 1. Tuyển chọn các nồng độ hĩa chất cĩ khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp 2.1.1. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhà lưới của Bộ mơn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nơng Nghiệp & SHƯD, Đại học Cần Thơ; bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên gồm 10 nghiệm thức, 5 lần lặp. Các nghiệm thức gồm cĩ : Nghiệm thức 1 (NT1): xử lý acibenzolar-S-methyl (50 ppm) Nghiệm thức 2 (NT2): xử lý acibenzolar-S-methyl (100 ppm) Nghiệm thức 3 (NT3): xử lý acibenzolar-S-methyl (150 ppm) Nghiệm thức 4 (NT4): xử lý dipotassium hydrogen phosphate (20 mM) Nghiệm thức 5 (NT5): xử lý dipotassium hydrogen phosphate (50 mM) Nghiệm thức 6 (NT6): xử lý dipotassium hydrogen phosphate (100 mM) Nghiệm thức 7 (NT7): xử lý salicylic acid (5 mM) Nghiệm thức 8 (NT8): xử lý salicylic acid (7,5 mM) Nghiệm thức 9 (NT9): xử lý salicylic acid (10 mM) Nghiệm thức 10 (NT10): xử lý với nước cất thanh trùng 13 * Sơ đồ bố trí thí nghiệm NT1 NT9 NT7 NT2 NT5 NT4 NT1 NT9 NT3 NT6 NT10 NT2 NT8 NT1 NT9 NT5 NT7 NT2 NT8 NT2 NT7 NT5 NT3 NT8 NT4 NT6 NT3 NT5 NT4 NT9 NT6 NT1 NT6 NT3 NT8 NT2 NT7 NT1 NT10 NT6 NT10 NT4 NT10 NT2 NT5 NT9 NT4 NT8 NT7 NT3 2.1.2. Cách tiến hành thí nghiệm - Chuẩn bị đất: Trộn đất theo cơng thức 3 phần đất vườn + 1 phần phân hữu cơ (xơ dừa và tro trấu). - Gieo hạt: Gieo 5 hạt/chậu, thực hiện 5 lặp lại, 1 chậu/lặp lại - Bĩn phân: Bĩn theo cơng thức 110 kg N + 100 kg P2O5 + 60 kg K2O /ha (Dương Minh, 1999; Trịnh Thị Sen, 2001) tương ứng với 76 g urea + 167 g supper lân + 31 g KCl /100 chậu. Chia nhiều lần (lần 1: 7 ngày sau khi gieo, lần 2: 14 ngày sau khi gieo). - Xử lý hĩa chất: Xử lý bằng cách phun lên lá khi cây bắp cĩ 2 lá thật với các hĩa chất ở các nồng độ đã nêu trên. Nghiệm thức đối chứng được xử lý bằng nước cất thanh trùng. - Nguồn nấm bệnh và lây nhiễm: theo phương pháp của Carwell, et al. (1997). + Nguồn bệnh: Bào tử nấm được thu trực tiếp từ lá cây bệnh. Lá cây bệnh được thu vào buổi chiều mát, rửa sơ dưới vịi nước để loại bỏ chất bẩn. Sau đĩ ủ qua đêm trong tối ở điều kiện 20 – 24oC, ẩm độ 90 - 100% để tạo thuận lợi cho việc sinh bào tử của nấm. Sáng hơm sau thu bào tử bằng cách quét bào tử từ lá bệnh xuống nước cất thanh trùng, bảo quản trong điều kiện lạnh (5oC) đến khi phun nấm (khoảng 1 giờ sau). + Lây nhiễm bệnh: Việc lây nhiễm bệnh được tiến hành khi cây bắp cĩ 3 lá thật bằng cách phun huyền phù nấm với mật số 105 bào tử/ml bằng máy phun tay. Các cây bắp sau khi chủng nấm bệnh được đưa vào phịng chủng bệnh ủ tối ở điều kiện nhiệt độ 24oC với ẩm độ ≥ 90% trong 24 giờ sau đĩ chuyển ra nhà lưới cĩ phun sương (nhiệt độ 25 – 28oC) để tạo điều kiện cho nấm bệnh phát triển. 2.1.3. Chỉ tiêu ghi nhận - Tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh (TLDTLNB) của các nghiệm thức ở 8, 16 và 24 ngày sau khi phun nấm được đánh giá trên các lá hồn chỉnh của cây (từ lá thứ ba trở đi) ước lượng theo phần trăm diện tích lá nhiễm bệnh của chương trình Severity Pro (Computerized disease assessment training program for foliar diseases, Version 2). 14 - Thơng qua tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh, ghi nhận chỉ tiêu cấp bệnh ở 8, 16 và 24 ngày sau khi chủng nấm theo thang đánh giá cấp bệnh Panicker, et al. sử dụng trong thí nghiệm năm 1999. Cấp 0: 0% diện tích lá bị nhiễm bệnh Cấp 1: 1 – 5% diện tích lá bị nhiễm bệnh Câp 2: 6 – 10% diện tích lá bị nhiễm bệnh Cấp 3: 11 – 25% diện tích lá bị nhiễm bệnh Cấp 4: 26 – 50% diện tích lá bị nhiễm bệnh Cấp 5: > 51% diện tích lá bị nhiễm bệnh - Các thơng số cần tính: + Tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh: đánh giá theo chương trình Severity Pro + Hiệu quả giảm bệnh (HQGB) (%) TLDTLNB đối chứng – TLDTLNB kích kháng HQGB (%) = TLDTLNB đối chứng x 100 + Chỉ số bệnh (DI) tính theo cơng thức: a1X1 + a2X2 + ... + a nX n DI = PN Với: DI: Chỉ số bệnh a1, a2, ... , a n: Số lá bệnh cấp 1, 2, …, n X1, X2, ..., X n: Cấp bệnh 1, 2,… ,n P: Tổng số lá bệnh N: Cấp bệnh cao nhất (N = 5) 2.2. Thí nghiệm 2. Khảo sát khả năng ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis của các hĩa chất cĩ triển vọng 2.2.1. Bố trí thí nghiệm - Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện phịng thí nghiệm; bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên; gồm 4 nghiệm thức và 4 lần lặp lại. Nghiệm thức 1 (NT1): xử lý bằng acibenzolar - S metyl (100 ppm) Nghiệm thức 2 (NT2): xử lý bằng K2HPO4 (100 mM) Nghiệm thức 3 (NT3): xử lý bằng salicylic acid (7,5 mM) Nghiệm thức 4 (NT4): xử lý bằng nước cất thanh trùng (đối chứng) 15 * Sơ đồ bố trí thí nghiệm NT3 NT2 NT3 NT1 NT2 NT1 NT4 NT2 NT3 NT2 NT3 NT4 NT1 NT4 NT1 NT4 2.2.2. Cách tiến hành thí nghiệm - Chuẩn bị nấm Peronosclerospora maydis: Bào tử nấm được thu trực tiếp từ lá cây bệnh. Lá cây bệnh được thu vào buổi chiều mát, rửa sơ dưới vịi nước máy để loại bỏ chất bẩn. Sau đĩ ủ qua đêm trong tối ở điều kiện 20 – 24oC, ẩm độ 90 - 100% để giúp cho việc sinh bào tử. Sáng hơm sau thu bào tử bằng cách quét bào tử từ lá bệnh xuống nước cất. - Hịa huyền phù bào tử nấm vào các ống nghiệm chứa hĩa chất pha sẵn. Nghiệm thức đối chứng hịa bào tử nấm vào nước cất thanh trùng. Huyền phù nấm hịa trong hĩa chất (hoặc trong nước cất) cĩ nồng độ bằng nồng độ hĩa chất cĩ hiệu quả kích kháng từ thí nghiệm 1. Sau đĩ để trong điều kiện phịng thí nghiệm cho đến thời điểm quan sát. 2.2.3. Chỉ tiêu ghi nhận Trên mỗi lần lặp lại, ghi nhận số bào tử nảy mầm/100 bào tử quan sát tại thời điểm 3 giờ sau khi cho nấm vào dung dịch hĩa chất. Từ đĩ, tính phần trăm bào tử nảy mầm theo cơng thức: Số bào tử nảy mầm Tỉ lệ bào tử nảy mầm (%) = Số bào tử quan sát x 100 2.3. Thí nghiệm 3. Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá của cây bắp trên khía cạnh mơ học 2.3.1. Bố trí thí nghiệm - Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhà lưới và phịng thí nghiệm; bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên; gồm 4 nghiệm thức và 4 lần lặp lại. Nghiệm thức 1 (NT1): xử lý bằng acibenzolar - S - metyl (100 ppm) Nghiệm thức 2 (NT2): xử lý bằng K2HPO4 (100 mM) Nghiệm thức 3 (NT3): xử lý bằng salicylic acid (7,5 mM) Nghiệm thức 4 (NT4): xử lý bằng nước cất thanh trùng (đối chứng) 16 * Sơ đồ bố trí thí nghiệm TN2 TN3 TN1 TN2 TN1 TN4 TN2 TN3 TN4 TN4 TN3 TN1 TN2 TN1 TN4 TN3 2.3.2. Cách tiến hành thí nghiệm - Xử lý kích kháng: Xử lý chất kích kháng bằng cách phun khi cây bắp cĩ 2 lá thật với các hĩa chất ở các nồng độ đã nêu trên. Nghiệm thức đối chứng được xử lý bằng nước cất thanh trùng. - Chuẩn bị bắp phun nấm tấn cơng: Khi cây bắp cĩ 3 lá hồn chỉnh, chuyển bắp vào phịng chủng bệnh, cố định lá bắp trước khi phun nấm. Trên mỗi chậu, chọn các lá thứ 3 nở hồn tồn, trãi lá lên bề mặt bảng nhựa và dùng dây cotton cố định ở 2 vị trí (Hình 3). - Nguồn nấm bệnh và lây nhiễm: giống thí nghiệm 1 - Cách thu mẫu và xử lý mẫu Thu mẫu vào thời điểm 12; 24 và 48 giờ sau khi phun nấm lây nhiễm. Lá bắp thứ ba của cây được cắt cho vào đĩa petri cĩ lĩt giấy thấm chứa 3 ml dung dịch ethanol – acid acetic (tỉ lệ 3 : 1) để tẩy diệp lục tố của lá (de Neergaard, 1997). Thay giấy thấm và dung dịch ethanol – acid acetic mỗi ngày cho đến khi mẫu lá khơng cịn màu xanh của diệp lục tố. Sau đĩ chuyển sang nước cất trong một giờ. Cuối cùng giữ mẫu trong dung dịch lactoglycerol (acid lactic + glycerol + nước cất với tỉ lệ 1 : 1 : 1) cho đến khi quan sát (Tran Thi Thu Thuy, 2002) (Hình 4). - Cách quan sát và ghi nhận chỉ tiêu: + Cách quan sát: quan sát bằng cách nhuộm lá với dung dịch aniline blue (0,01%) và xem dưới kính hiển vi. Trên mỗi lần lặp lại của 1 nghiệm thức quan sát ngẫu nhiên 100 bào tử để quan sát khả năng nảy mầm, số ống mầm tạo ra, chiều dài ống mầm, khả năng phân nhánh của ống mầm và khả năng tạo đĩa áp của bào tử. + Các chỉ tiêu ghi nhận: • Số lượng bào tử nảy mầm; • Số lượng bào tử cĩ nhiều ống mầm; • Số lượng bào tử cĩ ống mầm phân nhánh; • Chiều dài của ống mầm; • Số lượng bào tử tạo đĩa áp. 17 Hình 3. Cách cố định lá bắp trên bảng nhựa trước khi lây nhiễm bệnh A B Hình 4. Mẫu lá trước khi tẩy diệp lục tố (A) và sau khi tẩy diệp lục tố (B) 18 + Các thơng số cần tính: Số bào tử nảy mầm Tỉ lệ bào tử nảy mầm = Số bào tử quan sát x 100 Số bào tử tạo ra trên 1 ống mầm Tỉ lệ bào tử tạo nhiều ống mầm = Số bào tử nảy mầm x 100 Số bào tử tạo ống mầm phân nhánh Tỉ lệ bào tử tạo ống mầm phân nhánh = Số lượng bào tử nảy mầm x 100 Số bào tử tạo đĩa áp Tỉ lệ bào tử tạo đĩa áp = Số bào tử quan sát x 100 2.4. Xử lý số liệu Số liệu về các chỉ tiêu theo dõi được quản lý bởi phần mềm Excel và xử lý thống kê theo phần mềm SPSS 13. 19 CHƯƠNG 2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN I. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CÁC NỒNG ĐỘ HĨA CHẤT CĨ KHẢ NĂNG HẠN CHẾ BỆNH SỌC TRẮNG LÁ TRÊN BẮP Sau khi phun nấm lây nhiễm bệnh khoảng 5 - 7 ngày, vào thời điểm sáng sớm, khi cĩ sương mù, ở mặt dưới lá xuất hiện lớp phấn mỏng màu trắng mịn. Tuy nhiên, vào lúc này bệnh vẫn chưa thể hiện triệu chứng (lá bắp vẫn cĩ màu xanh đều). Đến sau 7 NSP, triệu chứng bệnh trên lá mới bắt đầu thể hiện ở các nghiệm thức với những vết màu trắng mờ, loang lỗ dọc theo 2 bên gân lá. Do đĩ, đến 8 NSP, chúng tơi tiến hành lấy chỉ tiêu thí nghiệm đầu tiên. Tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh, hiệu quả giảm bệnh là những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng hạn chế bệnh của một loại hĩa chất. Các chỉ tiêu thí nghiệm được ghi nhận ở các thời điểm 8; 16 và 24 NSP. Kết quả thí nghiệm thu nhận được trình bày ở các bảng 3; 4 và 5. 1. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hĩa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm Ở thời điểm 8 NSP, nhìn chung ở giai đoạn này cây ở các nghiệm thức đã cĩ 5 lá hồn chỉnh, nhưng triệu chứng bệnh chỉ thể hiện tương đối rõ ở lá thứ nhất, thứ hai và thứ ba -là những lá cĩ phun nấm lây nhiễm bệnh. Triệu chứng bệnh ở thời điểm này là những vết loang lỗ màu trắng mờ với lớp phấn mỏng tại vị trí vết bệnh ở mặt sau lá vào buổi sáng; lá thứ tư và thứ năm của các cây thí nghiệm hầu như chưa thể hiện triệu chứng bệnh ở mặt trên lá trừ một số ít lá thứ tư cĩ lớp phấn mỏng màu trắng mờ ở mặt sau tại vị trí chĩp lá. Ở giai đoạn này, chỉ tiêu về mức độ bệnh được ghi nhận ở các lá thứ 3; 4; 5 (những lá khơng được phun hĩa chất xử lý) để khảo sát hiệu quả kích kháng lưu dẫn của các hĩa chất. Do đĩ, ở thời điểm này, tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh ở các nghiệm thức cịn thấp (đặc biệt ở các nghiệm thức cĩ xử lý hĩa chất), triệu chứng bệnh thể hiện mờ nên khơng ghi nhận được hình ảnh thể hiện sự khác biệt về mức độ bệnh ở các nghiệm thức vào thời điểm này. Kết quả ghi nhận mức độ bệnh ở thời điểm này được trình bày ở Bảng 3. Xét về giá trị tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh và chỉ số bệnh, kết quả ở Bảng 2 cho thấy, nghiệm thức xử lý với acibenzolar-S-methyl (100 ppm) cĩ tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh và chỉ số bệnh lần lượt là 5,3% và 3,1 thấp hơn một cách cĩ ý nghĩa thống kê với nghiệm thức đối chứng. Tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh; chỉ số bệnh của các nghiệm thức xử lý với K2HPO4 ở nồng độ 100 mM và salicylic acid ở nồng độ 7,5 mM lần lượt là 7,5%; 4,2 và 6,7%; 4,3 khơng sai khác với tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh của nghiệm thức xử lý bằng acibenzolar-S-methyl ở nồng độ 100 ppm. Chỉ tiêu quan trọng hơn nữa thể hiện khả năng hạn chế bệnh trên cây của các hĩa chất thí nghiệm là hiệu quả giảm bệnh. Ở đây, hiệu quả giảm bệnh được đánh giá qua so sánh tỉ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh giữa các nghiệm thức cĩ xử lý hĩa chất với nghiệm thức đối chứng. 20 Kết quả ghi nhận hiệu quả giảm bệnh ở Bảng 2 cho thấy ở 8 NSP, nghiệm thức xử lý bằng acibenzolar-S-methyl (100 ppm) và xử lý bằng salicylic acid (7,5 mM) cĩ hiệu quả giảm bệnh cao nhất, lần lượt là 73,5% và 66,2%, cao hơn nghiệm thức đối chứng khơng xử lý một cách cĩ ý nghĩa thống kê. Các hĩa chất và nồng độ xử lý kích kháng cho hiệu quả cao tiếp theo là K2HPO4 (100 mM) cĩ hiệu quả giảm bệnh là 61,5%; salicylic acid (5 mM) cĩ hiệu quả giảm bệnh là 59,9%. Các nghiệm thức cịn lại (trừ nghiệm thức xử lý với salicylic acid (10 mM)) đều cĩ hiệu quả cao hơn một cách cĩ ý nghĩa thống kê với nghiệm thức đối chứng. Bảng 2. Khả năng hạn chế bệnh của các hĩa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm Nghiệm thức Hĩa chất Nồng độ Tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh (%) Hiệu quả giảm tỉ lệ bệnh (%) (1) Chỉ số bệnh BTH 50 ppm 12,2 bcd 37,9 bcd 7,4 abc 100 ppm 5,3 e 73,5 a 3,1 e 200 ppm 13,6 bc 30,9 cd 6,6 bcd K2HPO4 20 mM 12,8 bcd 34,7 bcd 7,0 bc 50 mM 14,6 bc 25,8 cd 7,6 abc 100 mM 7,5 de 61,5 ab 4,2 de Salicylic acid 5 mM 8,0 de 59,9 ab 5,0 cde 7,5 mM 6,7 e 66,2 a 4,3 de 10 mM 15,9 ab 19,1 de 8,1 abc Đối chứng 19,7 a 0,0 e 9,9 a CV(%) 34,43 22,56 30,99 Trong cùng một cột, các trung bình cĩ cùng mẫu tự theo sau khơng khác biệt ở mức ý nghĩa α = 5% qua phép thử Duncan. (1) Số liệu được chuyển sang arcsin√X% khi xử lý thống kê. Thơng qua hai tiêu chí đánh giá hiệu quả hạn chế bệnh của các hĩa chất ở 8 NSP (Bảng 2), nồng độ hĩa chất cĩ hiệu quả hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp cao nhất là acibenzolar- S-methyl ở nồng độ 100 ppm. Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu trước cho rằng xử lý acibenzolar-S-methyl cĩ khả năng kích thích cây bắp kháng lại với bệnh sương mai do nấm Peronosclerospora sorghi thơng qua cơ chế kích thích làm tăng hoạt tính của PR-1 và PR-5 của cây (Morris et al., 1998). Kết quả nghiên cứu của Bécot et al. (2000) cho thấy khi xử lý bằng cách phun acibenzolar-S-methyl lên cây bơng cải cũng cho hiệu quả kích thích cây kháng lại với bệnh sương mai. Nghiên cứu khác trên cây lúa cũng cho thấy xử lý acibenzolar-S-methyl làm giảm 68,4% tỉ lệ diện tích lá 21 nhiễm bệnh cháy lá do nấm Pyricularia grisea thơng qua việc kích thích làm gia tăng hoạt tính của enzyme catalase và peroxidase (Ngơ Thành Trí et al., 2003). Cũng thơng qua kết quả bảng 2 ở 8 NSP chất cĩ hiệu quả hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp cao tiếp theo là salicylic acid (7,5 mM) và K2HPO4 (100mM). Hiệu quả giảm bệnh của việc xử lý K2HPO4 ở đây cũng tương tự với kết quả nghiên cứu của Chaluvaraju et al. (2004) cho thấy xử lý phun K2HPO4 (100 mM) lên lá cĩ khả năng làm giảm bệnh sương mai trên bắp. Hiệu quả cho khả năng hạn chế bệnh cao của salicylic acid trên cây bắp ở nghiên cứu này cũng tương tự như kết quả nghiên cứu của Morris et al. (1998) cho rằng xử lý salicylic acid trên bắp cĩ khả năng kích thích cây bắp kháng lại với sương mai thơng qua cơ chế kích thích làm tăng hoạt tính của PR-1 và PR-5 của cây; tuy nhiên tác giả cũng cho rằng hiệu quả kích kháng của xử lý salicylic acid khơng cao bằng xử lý với acibenzolar-S-methyl. Trên đối tượng cây dưa leo, kết quả nghiên cứu cho thấy xử lý salicylic acid ở nồng độ 4 mM cĩ khả năng kích thích dưa leo kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium (Lê Thanh Tồn, 2006). Theo Nguyễn Thị Khánh Vân (2008), salicylic acid rất cĩ hiệu quả kích thích cây ớt kháng bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gây ra. Cũng trên đối tượng nấm Colletotrichum, nghiên cứu của của Trần Thị Thu Thủy et al. (2006b) cho thấy salicylic acid ở nồng độ 7,5 mM cĩ khả năng kích thích cây cà chua kháng lại với bệnh thán thư do nấm Colletotrichum. Các nồng độ của các hĩa chất khác cĩ hiệu quả tương đối cao, nhìn chung cĩ khác biệt và cao hơn so với nghiệm thức khơng xử lý được sử dụng làm đối chứng một cách cĩ ý nghĩa thống kê. Theo Phạm Văn Kim (2002), hiệu quả giảm bệnh được chấp nhận khi giảm bệnh từ 50% trở lên. Điều đĩ chứng tỏ ở thời điểm 8 NSP các hĩa chất acibenzolar-S-methyl ở nồng độ 100 ppm; salicylic acid ở nồng độ 5 và 7,5 mM và K2HPO4 ở nồng độ 100 mM rất cĩ hiệu quả trong việc kích thích cây bắp kháng lại với bệnh sọc lá do nấm Peronosclerospora maydis gây ra. Nĩi tĩm lại, ở thời điểm 8 NSP, các hĩa chất và nồng độ cho tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh thấp và hiệu quả giảm bệnh cao trên 50% là: acibenzolar-S-methyl (100 ppm); salicylic acid (5 và 7,5 mM) và K2HPO4 (100 mM). 2. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hĩa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm Đến thời điểm 16 NSP, nhìn chung đa số cây ở các nghiệm thức đã thể hiện triệu chứng bệnh lưu dẫn, nên tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh của các nghiệm thức đạt cao hơn so với thời điểm 8 NSP. Ở những cây nhiễm bệnh nặng, triệu chứng bệnh của những lá mới ra thể hiện ngay cả ở đầu lá (khơng thể hiện ở chĩp lá như ở 8 NSP). Chỉ tiêu bệnh của các nghiệm thức ở 16 NSP thể hiện ở Bảng 3. Xét về chỉ tiêu tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh, kết quả Bảng 3 cho thấy ở thời điểm 16 NSP tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh ở các nghiệm thức cĩ xử lý hĩa chất ít sai khác nhau. Nghiệm thức xử lý bằng salicylic acid ở nồng độ 7,5 mM và bằng K2HPO4 ở nồng độ 100 mM cĩ tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh thấp nhất lần lượt là 35,9% và 39,5% thấp hơn 22 một cách cĩ ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng cĩ tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh là 75,3%. Xét về chỉ tiêu chỉ số bệnh, ở 16 NSP nhìn chung chỉ số bệnh của các nghiệm thức khơng khác nhau nhiều và khơng sai khác nhiều so với đối chứng ngoại trừ chỉ số bệnh của nghiệm thức xử lý kích kháng bằng K2HPO4 (100 mM) và Salicylic acid (7,5 mM) đạt thấp nhất lần lượt là 17,4 và 17,3; thấp hơn nghiệm thức đối chứng một cách cĩ ý nghĩa thống kê. Ở thời điểm 16 NSP, khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp của các hĩa chất thơng qua hiệu quả giảm bệnh ở Bảng 3 cho thấy hiệu quả giảm bệnh của các nghiệm thức xử lý bằng salicylic acid (7,5 mM) và bằng K2HPO4 (100 mM) tương đối cao, lần lượt là 51,8% và 47,0% cao hơn một cách cĩ ý nghĩa so với các nghiệm thức khác và đặc biệt cĩ ý nghĩa thống kê với nghiệm thức đối chứng khơng xử lý. Hiệu quả giảm tỉ lệ bệnh của nghiệm thức xử lý với salicylic acid (5 mM) là 41%, cao hơn nghiệm thức khơng xử lý một cách cĩ ý nghĩa thống kê. Bảng 3. Khả năng hạn chế bệnh của các hĩa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm Nghiệm thức Hĩa chất Nồng độ Tỉ lệ diện tích lá n._.