Tên đề tài: “Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.”.

Tác giả: Mai Như Phương, Khóa: 2016

Ngành: Bảo vệ thực vật; Mã số: 62620110. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trần Thị Thu Thủy - Hội Bệnh hại Thực vật Việt Nam

1. Tóm tắt nội dung luận án

Luận án được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm Bệnh cây và nhà lưới thuộc khoa Bảo vệ thực vật, Trường Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ, vùng trồng lúa tại tỉnh Bạc Liêu. Nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện (1) phòng thí nghiệm Phòng trừ sinh học, (2) phòng thí nghiệm bệnh cây, và (3) nhà lưới thuộc Khoa Bảo vệ thực vật, Trường Nông nghiệp, trường Đại học Cần Thơ, và (4) vùng canh tác lúa tại tỉnh Bạc Liêu từ năm 2016 đến 2022. Luận án “Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.” đã được thực hiện nhằm tìm ra nồng độ và biện pháp xử lý dịch trích cỏ cứt heo có hiệu quả đến kích kháng bệnh cháy bìa lá lúa ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng. Đồng thời, khảo sát cơ chế kích kháng bệnh dựa vào gia tăng hoạt tính enzyme Phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase và catalase.

Tổng cộng 46 chủng vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae được phân lập từ mẫu bệnh cháy bìa lá lúa tại 5 huyện gồm Hòa Bình, Vĩnh Lợi, Phước Long, Giá Rai và Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu. Từ việc tuyển chọn ban đầu về khả năng gây bệnh của 46 chủng vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae tại 5 huyện của tỉnh Bạc liêu, đã chọn được 22 chủng vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae có tỷ lệ chiều dài vết bệnh trên 35% chiều dài lá lúa, trong đó chủng vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae BL36 có khả năng gây bệnh cháy bìa lá lúa cao với tỷ lệ chiều dài vết bệnh trên 50% chiều dài lá lúa. Tiếp theo, đánh giá khả năng gây bệnh của chủng X. oryzae pv. oryzae BL36 trên 5 giống lúa gồm RVT, Jasmine 85, OM18, OM5451 và Đài Thơm 8. Kết quả cho thấy hai giống lúa RVT, Jasmine 85 nhiễm bệnh cháy bìa lá lúa tương đương và cao hơn ba giống lúa gồm OM18, OM5451 và Đài Thơm 8 dựa vào tỷ lệ chiều dài vết bệnh. Tiếp theo, tuyển chọn dịch trích cỏ cứt heo ở năm nồng độ khác nhau gồm 2%, 4%, 6%, 8% và 10% trong việc kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae. Kết quả thấy rằng năm nồng độ dịch trích cỏ cứt heo không tác động tiêu diệt trực tiếp đến vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae trên đĩa Petri. Sau đó, dịch trích cỏ cứt heo ở ba nồng độ khác nhau (2%, 4% và 8%) cũng không làm ảnh hưởng đến sự phát triển của chiều dài diệp tiêu và rễ mầm ở 96 giờ sau xử lý. Nồng độ dịch trích cỏ cứt heo 2% với biện pháp ngâm hạt và phun kết hợp giai đoạn 25 ngày và 35 ngày sau khi gieo có khả năng quản lý bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới. Cuối cùng, khảo sát cơ chế giảm bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo 2% trong điều kiện nhà lưới. Kết quả cho thấy hoạt tính enzyme PAL đỉnh điểm xuất hiện tại thời điểm 24 giờ sau khi lây bệnh đạt 74,85 mM Cinamic acid/ mg Protein/giờ gấp 1,5 lần so với nghiệm thức đối chứng có bệnh không xử lý dịch trích ở thời điểm 36 giờ sau khi lây bệnh. Kết quả hoạt tính enzyme peroxidase đạt đỉnh ở thời điểm 72 giờ sau lây bệnh và kéo dài đến 5 ngày sau khi lây bệnh với hoạt tính gấp 2,2 lần so với đối chứng có lây bệnh không xử lí dịch trích. Song song đó, hoạt tính enzyme catalase đạt đỉnh ở thời điểm 36 giờ sau khi lây bệnh và kéo dài đến 5 ngày sau khi lây bệnh với hoạt tính enzyme gấp 2,1 lần so với nghiệm thức đối chứng có lây bệnh không xử lí dịch trích.

Ở điều kiện ngoài đồng, áp dụng ngâm hạt và phun dịch trích cỏ cứt heo 2% kết hợp vào giai đoạn 25 và 35 ngày sau khi sạ có hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa thông qua tỷ lệ bệnh thấp hơn nghiệm thức đối chứng ở hai vụ Đông Xuân và Hè Thu tại huyện Hồng Dân và Phước Long tỉnh Bạc Liêu.

2. Những kết quả mới của luận án

Xác định nồng độ và cách thức áp dụng dịch trích cây cỏ cứt heo để kiểm soát bệnh cháy bìa lá trên giống lúa RVT trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng tại tỉnh Bạc Liêu. Bên cạnh đó cũng xác định sự gia tăng hoạt tính của một số emzyme liên quan đến sự kích kháng.

3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

- Khả năng ứng dụng trong thực tiễn

Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần mở ra chiến lược quản lý bệnh do vi khuẩn theo hướng thân thiện với môi trường, đặc biệt áp dụng dịch trích từ thảo mộc có khả năng kích kháng giúp cây lúa chống lại bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae.

- Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

• Cần xác định thành phần nào của dịch trích cỏ cứt heo có khả năng phòng bệnh cháy bìa lá.
• Cần đánh giá hiệu lực của dịch trích có cứt heo đối với các nòi vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lá lúa.

Thesis title: “Study on induced resistance to rice leaf blight disease caused by bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae by billygoat-weed extract Ageratum conyzoides L.”

Speciality: Plant Protection                          

Speciality ID: 62 62 01 12

PhD student: Mai Nhu Phuong.

Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Tran Thi Thu Thuy

Academic institute: CanTho University.

1. Thesis summary

The thesis was conducted under the plant pathology laboratory and greenhouse conditions of the Plant Protection Department, College of Agriculture, Can Tho University, the location of Bac Lieu Province. The study was carried out under the conditions of (1) Biological control laboratory; (2) Plant disease laboratory and (3) net-house at Department of Plant Protection, School of Agriculture, Can Tho University; and (4) rice cultivation area in Bac Lieu province from the year 2016 to 2022. Dissertation entitled "Study on induced resistance to rice leaf blight disease caused by bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae by billy goat-weed extract Ageratum conyzoides L.” to find out the effective concentrations and treatment measures of billy goat – weed (or ageratum grass) extract on inducing resistance to leaf blight of rice in net house and field conditions. Simultaneously, mechanisms of activating disease resistance were characterized based on activities phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase and catalase enzymes.

A total of 46 strains of X. oryzae pv. oryzae (Xoo) was isolated from rice leaf blight samples in 5 districts including Hoa Binh, Vinh Loi, Phuoc Long, Gia Rai and Hong Dan, Bac Lieu province. From the initial selection for pathogenicity of the 46 strains of Xoo, 22 strains of Xoo having a lesion ratio of more than 35% of the rice leaf length, in which the bacterial strain BL36 has a high ability to cause leaf blight disease with the lesion ratio of more than 50% of the leaf length. Next, pathogenicity of the Xoo strain BL36 was evaluated on 5 rice varieties including RVT, Jasmine 85, OM18, OM5451 and Dai Thom 8. The results showed that two rice varieties RVT, Jasmine 85 equivalently infected with leaf blight, but higher than those of three rice varieties OM18, OM5451 and Dai Thom 8. Next, the billy goat – weed extract at five different concentrations including 2%, 4%, 6%, 8% and 10% was assessed their ability on inhibition to Xoo growth and induced resistance to rice leaf blight. The results showed that five concentrations of billy goat – weed extract did not inhibit growth of Xoo on Petri dishes. The billy goat – weed extract at three different concentrations (2%, 4% and 8%) also did not affect epicotyl length and primary seminal root length at 96 hours after treatment. Seed soak and foliage sprays at 25 and 35 days after sowing (DAS) using the billy goat – weed extract at 2% decreased ice leaf blight in net - house conditions. Finally, the mechanisms of reducing leaf blight severity using the billy goat – weed extract at 2% were characterized through enzyme activities of PAL, peroxidase and catalase. The results showed that PAL enzyme activity peaked at 24 hours after infection (HAI), reached 74.85 mM Cinamic acid/mg Protein/hour, 1.5 times higher than that of the untreated control. The peroxidase enzyme activity peaked at 72 HAI and lasted up to 5 days after infection with 2.2 times more activity than the untreated control. Simultaneously, catalase enzyme activity peaked at 36 HAI and lasted up to 5 days after infection with enzyme activity at 2.1 times higher than the untreated control.

In field conditions, the application of seed soak and foliage sprays at 25 and 35 DAS using billy goat – weed extract at 2% effectively prevented and treated rice leaf blight through low lesion length in two rice seasons Winter-Spring and Summer-Autumn in Hong Dan and Phuoc Long districts, Bac Lieu province.

2. The novelty of the thesis

The dissertation determined billy goat-weed extract's concentration and application method in managing bacterial leaf blight disease on RVT variety in greenhouse and field conditions in Bac Lieu province. Besides, an increase in the activity of some enzymes related to resistance induction was also determined.

3. Application prospect and suggestions for further study

- Application prospect

The thesis is a scientifically valuable research project from the laboratory to the field on using billy goat-weed extract to manage bacterial leaf blight disease. The data of the dissertation is fully and statistically accurate, the research results are the basis for the lectures of the University.

- Suggestions for further study

• Determining which components of the billy goat-weed extract can prevent leaf blight disease is necessary.
• Evaluating the effectiveness of extract containing billy goat-weed against different bacterial strains causing rice leaf blight disease is necessary.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)