BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ MAI NHẤT NGHIÊN CỨU BỆNH VÀNG LÁ GREENING HẠI CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI Ở MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ MAI NHẤT NGHIÊN CỨU BỆNH VÀNG LÁ GREENING HẠI CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI Ở MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 62.62.01.12 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Ngô Vĩnh Viễn 2. PGS.TS. Nguyễn Văn Viết Hà Nội, 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 8 tháng 6 năm 2014 Tác giả luận án Lê Mai Nhất ii LỜI CẢM ƠN ! Để hoàn thành bản luận án này, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ về mọi mặt của các cấp Lãnh đạo, các tập thể và cá nhân. Trước hết tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới TS. Ngô Vĩnh Viễn và PGS.TS. Nguyễn Văn Viết, những người thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn về chuyên môn cũng như phương pháp luận trong suốt quá trình thực hiện đề tài và luôn chia sẻ, động viên để tôi hoàn thành luận án này. Luận án được thực hiện tại Bộ môn Bệnh cây, Viện Bảo vệ thực vật và một số vùng trồng cây ăn quả có múi ở miền Bắc, Việt Nam. Tôi đã nhận được sự giúp đỡ của Ban Lãnh đạo Viện Bảo vệ thực vật; Tập thể cán bộ Bộ môn Bệnh cây; Phòng Khoa học và hợp tác quốc tế trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quí báu đã dành cho tôi. Tôi xin gửi lời cảm ơn GS. Hong Ji Su luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi về vật tư, hóa chất và đã chỉ cho tôi các hướng nghiên cứu mới về bệnh cây, luôn chia sẻ kinh nghiệm đồng thời đã tìm nguồn kinh phí để giúp tôi học tập và làm thí nghiệm tại Trường Đại học tổng hợp Đài Loan, tham dự Hội nghị quốc tế về bệnh Huanglongbing. Chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong nhóm nghiên cứu về bệnh hại cây ăn quả có múi, nơi mà tôi đã từng công tác trong nhiều năm, cũng là nơi sinh hoạt chuyên môn của tôi đã luôn chia sẻ kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu và giúp đỡ tôi trên mọi phương diện. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo Sau đại học cùng tập thể cán bộ và quý thầy cô đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Xin ghi nhận nơi đây tình cảm yêu thương của vợ, con, cha mẹ, anh chị em và toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đã luôn hết lòng động viên tinh thần trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn! Lê Mai Nhất iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Dang mục các chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4 5. Những đóng góp mới của luận án 4 CHƯƠNG I CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 5 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 6 1.2.1. Nguôn gốc và phân loại cây ăn quả có múi 6 1.2.2. Nghiên cứu về bệnh vàng lá greening 6 1.2.2.1. Triệu chứng, lịch sử phát hiện, phân bố của bệnh vàng lá greening 6 1.2.2.2. Chẩn đoán và giám định bệnh vàng lá greening 11 1.2.3. Nghiên cứu về dịch tễ và sinh thái học của bệnh vàng lá greening 14 iii 1.2.3.1. Nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening 14 1.2.3.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayama 15 1.2.3.3. Nghiên cứu về ký chủ của rầy chổng cánh Diaphorina citri và vi khuẩn Liberibacter asiaticus 19 1.2.4. Nghiên cứu các giải pháp quản lý bệnh vàng lá greening 20 1.2.4.1. Mối quan hệ giữa phân bón với sinh trưởng và năng suất 20 1.2.4.2. Sử dụng cây giống sạch bệnh 21 1.2.4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của cây gốc ghép đến sản xuất cây ăn quả có múi 23 1.2.4.4. Trồng xen ổi trong vườn cây ăn quả có múi 23 1.2.4.5. Biện pháp sinh học trong phòng trừ côn trùng môi giới (Diaphorina citri Kuwayama) 24 1.2.4.6. Biện pháp hóa học trong phòng trừ côn trùng môi giới (Diaphorina citri Kuwayama) 24 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 26 1.3.1. Cây ăn quả có múi ở Việt Nam và thành phần sâu bệnh hại 26 1.3.2. Nghiên cứu về bệnh vàng lá greening và nguyên nhân gây bệnh 28 1.3.2.1. Lịch sử và sự phân bố của bệnh vàng lá greening 28 1.3.2.2. Triệu chứng bệnh vàng lá greening 28 1.3.2.3. Chẩn đoán và giám định bệnh vàng lá greening 30 1.3.3. Nghiên cứu về dịch tễ học của bệnh vàng lá greening 30 1.3.3.1. Nghiên cứu về sự lan truyền bệnh vàng lá greening 30 1.3.3.2. Nghiên cứu về ký chủ của rầy chổng cánh Diaphorina citri và vi khuẩn Liberibacter asiaticus 31 1.3.4. Nghiên cứu các giải pháp quản lý bệnh vàng lá greening 33 iii 1.3.4.1. Sử dụng cây giống sạch bệnh 33 1.3.4.2. Biện pháp cánh tác và cải thiện giống cây ăn quả có múi 35 1.3.4.3. Biện pháp sinh học trong phòng trừ côn trùng môi giới (Diaphorina citri Kuwayama) 37 1.3.4.4. Biện pháp hóa học trong phòng trừ côn trùng môi giới (Diaphorina citri Kuwayama) 39 CHƯƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 41 2.2. Vật liệu nghiên cứu 41 2. 3. Nội dung nghiên cứu 42 2.4. Phương pháp nghiên cứu 42 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu mức độ phổ biến và triệu chứng của bệnh vàng lá greening 42 2.4.1.1. Phương pháp điều tra tỷ lệ bệnh và mức độ phổ biến trên đồng ruộng 42 2.4.1.2. Phương pháp xác định các dạng triệu chứng bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam 43 2.4.1.3. Phương pháp điều tra rầy chổng cánh (Diaphorina citri Kuwayama) trên cây ăn quả có múi 44 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu giám định tác nhân gây bệnh và sự lan truyền bệnh vàng lá greening 44 2.4.2.1. Phương pháp xác định tác nhân gây bệnh bằng hiển vi điện tử 44 2.4.2.2. Phương pháp chẩn đoán bệnh vàng lá greening 45 iii bằng sinh học phân tử 2.4.2.3. Phương pháp nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening qua hạt giống 46 2.4.2.4. Phương pháp nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening qua nhân giống vô tính 47 2.4.2.5. Phương pháp nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening bằng môi giới rầy chổng cánh (Diaphorina citri Kuwayama) 47 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu xác định ký chủ và sự phân bố của các chủng vi khuẩn gây bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam 49 2.4.3.1. Phương pháp xác định ký chủ của bệnh vàng lá greening 49 2.4.3.2. Phương pháp đánh giá mức độ nhiễm các mẫu bệnh vàng lá greening của các chủng loại cây có múi khác nhau 50 2.4.3.3. Phương pháp xác định các chủng vi khuẩn gây bệnh vàng lá greening 51 2.4.3.4. Phương pháp cải tiến tách chiết DNA dùng trong chẩn đoán bệnh vàng lá greening bằng sinh học phân tử 52 2.4.4. Phương pháp nghiên cứu các giải pháp phòng chống bệnh vàng lá greening 52 2.4.4.1. Phương pháp vi ghép đỉnh sinh trưởng 52 2.4.4.2. Phương pháp nghiên cứu làm tăng tỷ lệ sống và sạch bệnh trong vi ghép đỉnh sinh trưởng 53 2.4.4.3. Phương pháp cải tiến trong vi ghép đỉnh sinh trưởng 54 2.4.4.4. Phương pháp sản xuất cây giống sạch bệnh 54 2.4.4.5. Phương pháp đánh giá tính chống chịu của gốc ghép hiện đang 58 iii sử dụng trong sản xuất cây giống đối với bệnh vàng lá greening 2.4.4.6. Phương pháp nghiên cứu chống tái nhiễm bệnh vàng lá greening trên đồng ruộng 58 2.5. Xử lý số liệu thí nghiệm 59 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60 3.1. Mức độ phổ biến và triệu chứng của bệnh vàng lá greening 60 3.1.1. Hiện trạng sử dụng giống cây ăn quả có múi tại Hà Nội và Hòa Bình 60 3.1.2. Mức độ phổ biến của bệnh vàng lá greening tại các vùng điều tra 62 3.1.3. Mức độ nhiễm bệnh vàng lá greening trên một số chủng loại cây có múi ở các vùng sinh thái 64 3.1.4. Mức độ nhiễm bệnh vàng lá greeining hỗn hợp với các bệnh vi rút, viroid trên cây ăn quả có múi 66 3.1.5. Xác định nhóm triệu chứng bệnh vàng lá greening qua phân tích bằng sinh học phân tử 68 3.1.6. Kiểm chứng khả năng nhiễm bệnh vàng lá greening trên đồng ruộng dựa trên triệu chứng đã xác định 73 3.1.7. Cải tiến phương pháp tách chiết thô DNA trong chẩn đoán bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi 77 3.2. Xác định tác nhân gây bệnh và sự lan truyền bệnh vàng lá greening 79 3.2.1. Xác định tác nhân gây bệnh vàng lá greening bằng hiển vi điện tử 79 3.2.2. Xác định tác nhân gây bệnh vàng lá greening bằng sinh học phân tử 81 iii 3.2.3. Khả lan truyền của bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi 82 3.2.3.1. Nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening qua hạt giống 82 3.2.3.2. Nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening qua nhân giống vô tính 84 3.2.3.3. Nghiên cứu sự lan truyền bệnh vàng lá greening qua rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayama 86 3.2.3.4. Mật độ rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayama trên cây ăn quả có múi 91 3.3. Nghiên cứu xác định ký chủ và sự phân bố của các chủng vi khuẩn gây bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi ở phía Bắc Việt Nam 96 3.3.1. Ký chủ của bệnh vàng lá greening 96 3.3.2. Xác định chủng vi khuẩn gây bệnh vàng lá greening qua phản ứng của một số chủng loại cây ăn quả có múi với nguồn bệnh 98 3.4. Nghiên cứu các biện pháp phòng chống bệnh vàng lá greening 112 3.4.1. Nghiên cứu cải tiến kỹ thuật vi ghép đỉnh sinh trưởng tạo cây đầu dòng sạch bệnh 113 3.4.1.1. Nghiên cứu cải tiến kỹ thuật tạo cây gốc ghép lần 1 trong vi ghép đỉnh sinh trưởng 113 3.4.1.2. Nghiên cứu cải tiến môi trường lỏng để nuôi cây vi ghép lần 1 117 3.4.1.3. Biện pháp làm tăng tỷ lệ sạch bệnh vàng lá greening đối với cây có múi 120 3.4.1.4. Ảnh hưởng của tuổi cây vi ghép lần 1 đến sự sinh trưởng và phát triển của cây vi ghép lần 2 122 3.4.2. Sản xuất cây giống có múi sạch bệnh trong hệ thống nhà lưới 3 cấp 125 [...]... tài Nghiên cứu bệnh vàng lá greening hại cây ăn quả có múi ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam và đề xuất biện pháp phòng chống mang tính thời sự cấp thiết 2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2.1 Mục tiêu Xác định được đặc điểm phát sinh, phát triển và phương thức lan truyền bệnh vàng lá greening (VLG) làm cơ sở khoa học xây dựng các giải pháp phòng chống có hiệu quả cho cây ăn quả có múi ở một số tỉnh phía. .. các tỉnh phía Bắc Xác định các chủng vi khuẩn L.asiaticus gây bệnh trên cây có múi, sự phân bố các chủng vi khuẩn Nghiên cứu một số giải pháp có hiệu quả để phòng chống bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi ở một số tỉnh phía Bắc 5 Những đóng góp mới của luận án - Cung cấp bổ sung dẫn liệu khoa học về mức độ phổ biến, triệu chứng, ký chủ của bệnh vàng lá greening trên cây ăn quả có múi ở phía Bắc. .. phía Bắc 2.2.Yêu cầu Nắm được tình hình phân bố của bệnh vàng lá greening ở một số vùng trồng cây ăn quả có múi ở các tỉnh phía Bắc Xác định được các chủng vi khuẩn gây bệnh vàng lá greening và sự phân bố của các chủng vi khuẩn trên một số chủng loại cây ăn quả có múi ở các vùng sinh thái khác nhau Xác định được phương thức truyền bệnh và các yếu tố ảnh hưởng làm cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp phòng. .. chứng bệnh 137 vàng lá greening (Nhà lưới Viện Bảo vệ thực vật, 2012) 3.39 Hiệu quả của cây giống sạch bệnh và quản lý dịch hại tổng hợp 139 đến bệnh vàng lá greening (năm 2011) 3.40 Tỷ lệ tái nhiễm bệnh vàng lá greening trên đồng ruộng với các 140 giải pháp quản lý bệnh khác nhau (Nghi Lộc, Nghệ An, 10/2013) 3.41 Một số giải pháp trong phòng chống bệnh vàng lá greening đạt hiệu quả ở một số tỉnh phía Bắc. .. Hiện trạng sản xuất, sử dụng giống cây có múi tại Hà Nội và Hoà Trang 61 Bình, năm 2010 3.2 Mức độ phổ biến bệnh vàng lá greening trên cây có múi ở một số 63 vùng điều tra (2010 – 2012) 3.3 Số mẫu bệnh vàng lá greening thu thập trên các giống điều tra ở 65 bốn vùng sinh thái khác nhau (2010 - 2012) 3.4 Tỷ lệ bệnh vàng lá greening trên một số chủng loại cây ăn quả có 66 múi ở phía Bắc Việt Nam (2010 –... bệnh vàng lá greening thuộc chủng I và II trên các giống cây ăn quả có múi hiện đang trồng trong sản xuất ở phía Bắc Việt Nam - Đã hoàn thiện được kỹ thuật vi ghép đỉnh sinh trưởng làm sạch bệnh vàng lá greening và các bệnh vi rút khác, góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất cây giống sạch bệnh - Đánh giá tính chống chịu của một số loại gốc ghép bản địa và nhập nội với bệnh vàng lá greening và đề xuất. .. bệnh tristeza trên cây ăn quả có múi bằng sinh học phân tử (tại Viện Bảo vệ thực vật năm 2010 – 2012) 3.8 Kết quả giám định bệnh vàng lá greening trên một số chủng loại 74 cây có múi chủ lực ở Hà Nội và Cao Phong – Hoà Bình (năm 2010) 3.9 Sự phân bố của một số loài vi rút và viroid trên cây ăn quả có múi 75 thu nhận ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam (Viện Bảo vệ thực vật, 2011) 3.10 Cải tiến phương pháp. .. truyền bệnh rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayama - Một số loài cây ăn quả có múi bản địa và nhập nội được trồng ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam, các cây thuộc họ Rutaceae là ký chủ của vi khuẩn L asiaticus gây bệnh vàng lá greening trên cây có múi 4.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu phương thức lan truyền bệnh, các yếu tố ảnh hưởng tới sự phát sinh gây hại của bệnh trong điều kiện sinh thái ở các... Kết quả xác định sự hiện diện của bệnh vàng lá greening và một 67 số bệnh vi rút hại cây có múi trên cùng một mẫu bệnh bằng sinh học phân tử (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2010 – 2012) 3.6 Kết quả giám định một số nhóm triệu chứng bệnh vàng lá 69 greening trên cây ăn quả có múi bằng kỹ thuật PCR (Viện Bảo vệ thực vật năm 2010 – 2012) 3.7 Kết quả giám định nhóm triệu chứng bệnh hỗn hợp giữa vàng lá 72 greening. .. lượng nước quả sau chế biến cũng bị ảnh hưởng đáng kể (Bassanezi và cs., 2005)[41] Các kết quả nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng vi khuẩn gây bệnh vàng lá xuất hiện, đến nay các chủng mới, có độc tính nặng hơn đã hình thành (Hung và cs., 2012)[95] Ở Việt Nam, cây ăn quả có múi được trồng phổ biến khắp ba miền Bắc, Trung và Nam Bệnh vàng lá greening đã được ghi nhận gây hại trên cây ăn quả có múi từ những . KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ MAI NHẤT NGHIÊN CỨU BỆNH VÀNG LÁ GREENING HẠI CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI Ở MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG Chuyên. vàng lá greening trên một số chủng loại cây ăn quả có múi ở phía Bắc Việt Nam (2010 – 2012) 66 3.5 Kết quả xác định sự hiện diện của bệnh vàng lá greening và một số bệnh vi rút hại cây có múi. khuẩn gây bệnh vàng lá greening qua phản ứng của một số chủng loại cây ăn quả có múi với nguồn bệnh 98 3.4. Nghiên cứu các biện pháp phòng chống bệnh vàng lá greening 112 3.4.1. Nghiên cứu cải