Luận án Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền bắc Việt Nam
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) là loài cây sinh trưởng nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn, gỗ được dùng làm đồ nội thất, vật liệu xây dựng, nguyên liệu giấy.ngoài ra, Keo tai tượng là loài cây có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong khí quyển rất cao. Keo tai tượng có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái, đây là loài cây cải tạo đất, tăng độ phì, độ xốp và các tính chất lý, hóa khác của đất (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]. Keo tai tượng đã được gây trồng rộng rãi trên khắp cả nước ở quy mô rừng trồng tập trung và trồng cây phân tán. Theo thống kê đến 31 tháng 12 năm 2012, diện tích rừng trồng cả nước ta là 3.438.200 ha (Quyết định số 1739/QĐ-BNN-TCLN ngày 31/7/2013 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn[18], diện tích rừng trồng các loài keo chiếm tỷ lệ lớn 990.018 ha trong đó Keo tai tượng chiếm tỷ lệ nhiều nhất 590.977 ha (thống kê tổng diện tích rừng trồng theo từng loài cây của 42 tỉnh tính đến 31/12/2011). Trước sự gia tăng nhanh về diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều loại bệnh hại gây khó khăn không nhỏ ở một số địa phương trong cả nước trong đó Keo tai tượng bị bệnh nặng nhất. Ở miền Bắc Việt Nam có khoảng 1000 ha Keo tai tượng bị bệnh khô cành ngọn, nguyên nhân do nấm Colletotrichum gloeosporioides Strain gây ra những khu vực bị bệnh nặng như: huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, huyện Văn Bàn tỉnh Lào Cai, xã Gia Phú thuộc huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai gây ảnh hưởng lớn đến sản lượng và chất lượng rừng trồng và gây thiệt hại nặng về mặt kinh tế. Tại Bầu Bàng tỉnh Bình Dương một số dòng keo đã bị mắc bệnh phấn hồng với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất. Tại Kon Tum, năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn, với tỷ lệ bị bệnh khác nhau ở các địa phương. Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ huyện Ngọc Hồi tỉnh Kon Tum lên đến 90% cây bị chết ngọn. Tại Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 - 59% trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng (Phạm Quang Thu, 2002)[25].
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền bắc Việt Nam
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ---------- & ---------- VŨ VĂN ĐỊNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƯỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ---------- & ---------- VŨ VĂN ĐỊNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƯỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành đào tạo : Quản lý Bảo vệ Tài nguyên rừng Mã số : 62 62 02 11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS. TS. PHẠM QUANG THU HÀ NỘI - NĂM 2014 LỜI CAM ĐOAN Luận án được hoàn thành trong Chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 21 (2009-2014) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân tôi. Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực. Nếu có gì sai sót, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội ngày 2 tháng 07 năm 2014 Tác giả Vũ Văn Định LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành trong Chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 21 giai đoạn 2009 - 2014 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo sau Đại học, Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng và thầy giáo hướng dẫn. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Phạm Quang Thu với tư cách là người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Ban Đào tạo và hợp tác quốc tế, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trân trọng cảm ơn GS.TS. Trần Văn Mão Trưởng khoa Công nghệ Nông lâm thực phẩm trường Đại học Thành Tây, GS.TS. Phạm Văn Lầm, PGS.TS. Lê Văn Trịnh, TS. Hà Minh Thanh Viện Bảo vệ thực vật, GS.TS. Nguyễn Thế Nhã nguyên Trưởng khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trường, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, TS. Phạm Văn Mạch nguyên Phó vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, PGS.TS. Lê Lương Tề giảng viên trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, TS. Nguyễn Như Kiểu phó viện trưởng viện Nông hóa Thổ nhưỡng đã đóng góp những ý kiến quý báu cho việc hoàn thành luận án. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Tuyên Quang, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Lào Cai, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Phú Thọ, các Hạt Kiểm lâm, các Công ty Lâm nghiệp, UBND các xã của các huyện thuộc vùng nghiên cứu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong việc thu thập mẫu, thu thập số liệu tại hiện trường. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng đã tham gia, hỗ trợ trong việc thực hiện một số thí nghiệm và đã có những ý kiến đóng góp quý báu giúp tác giả hoàn thành tốt luận án tiến sĩ. Tác giả xin chân trọng cảm ơn tất cả những người thân bên nội, bên ngoại, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian, kinh phí giúp tác giả hoàn thành luận án này. MỤC LỤC Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ ADN Acid Deoxyribo Nucleic BNN Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn CFU Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml mẫu CHLB Cộng hòa liên bang CSIRO Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp CT Công thức D1.3 Đường kính ngang ngực ĐC Đối chứng Do Đường kính gốc DTB Đường kính trung bình DNA Deoxyribonucleic acid Fpr Xác xuất kiểm tra của F Hdc Chiều cao dưới cành Hvn Chiều cao vút ngọn HXVK Héo xanh vi khuẩn IAA Indole-3-acetic acid KV Khu vực LC Lào Cai LSD Khoảng sai dị M Trọng lượng MĐ Mật độ NIAST Viện Khoa học công nghệ nông nghiệp Hàn quốc NIRA Viện nghiên cứu Nông nghiệp Pháp P% Tỷ lệ bị bệnh PCR Polymerase Chain Reaction PDA Potato Dextrose Agar PNG Papua New Guinea PT Phú Thọ RAPD Ramdom Amplified Polymorphism DNA R Cấp bị bệnh R % Mức độ bị bệnh RNA Ribonucleic acid Sd Sai tiêu chuẩn TCLN Tổng cục Lâm nghiệp TB Trung bình TQ Tuyên Quang V% Hệ số biến động % VK Vi khuẩn VKNS Vi khuẩn nội sinh VSV Vi sinh vật VSVNS Vi sinh vật nội sinh - Không có hiệu lực + Hiệu lực kháng yếu ++ Hiệu lực kháng trung bình +++ Hiệu lực kháng mạnh ++++ Hiệu lực kháng rất mạnh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1: Tài liệu khí tượng thuỷ văn của huyện Thanh Sơn, Phú Thọ 28 Bảng 3.1: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C. gloeosporioides trong phòng thí nghiệm 60 Bảng 3.2: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C. gloeosporioides đối với Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 61 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 62 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 64 Bảng 3.5: Ảnh hưởng pH môi trường đến sinh trưởng của nấm bệnh 65 Bảng 3.6: Tỷ lệ bị bệnh và cấp bị bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam 66 Bảng 3.7: Số lượng các chủng VK nội sinh trong cây Keo tai tượng ở các khu vực nghiên cứu theo cấp bệnh 69 Bảng 3.8: Hiệu lực đối kháng với nấm gây bệnh và mật độ của VK nội sinh 70 Bảng 3.9: Số lượng các chủng VK nội sinh có hiệu lực kháng nấm gây bệnh từ mức trung bình đến rất mạnh theo cấp bệnh 72 Bảng 3. 10. Kết quả định danh VK nội sinh có hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh cao 76 Bảng 3.11: Khả năng kích kháng của vi khuẩn nội sinh với nấm C. gloeosporioides 77 Bảng 3.12: Thí nghiệm kích kháng với cành, lá non Keo tai tượng 79 Bảng 3.13: Khả năng phân giải lân của 5 chủng VK nội sinh có hoạt tính cao 81 Bảng 3.14: Ảnh hưởng của môi trường nhân sinh khối đến mật độ tế bào VK nội sinh 82 Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào của VK nội sinh 82 Bảng 3.16: Thời gian nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh 83 Bảng 3.17: Nhiệt độ nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh 83 Bảng 3.18: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ vi khuẩn nội sinh 85 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của VK nội sinh đến nảy mầm của hạt Keo tai tượng 86 Bảng 3.20: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 87 Bảng 3.21: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp tiêm 89 Bảng 3.22: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp phun 90 Bảng 3.23: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh bằng phương pháp tưới cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 91 Bảng 3.24: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến Keo tai tượng 1 năm tuổi 93 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Tên hình Trang Hình 3.1: Lá Keo tai tượng bị bệnh 54 Hình 3.2: Cành Keo tai tượng bị bệnh khô cành ngọn 54 Hình 3.3: Rừng Keo tai tượng ở Phú Thọ 54 Hình 3.4: Tổ chức bị bệnh 55 Hình 3.5: Khối bào tử vô tính 55 Hình 3.6: Bào tử nấm gây bệnh 56 Hình 3.7: Bào tử nấm gây bệnh nảy mầm 56 Hình 3.8: Hệ sợi chủng nấm PT 56 Hình 3.9: Hệ sợi chủng nấm TQ 56 Hình 3.10: Hệ sợi chủng nấm LC1 57 Hình 3.11: Hệ sợi chủng nấm LC2 57 Hình 3.12: Đồ thị sinh trưởng của hệ sợi nấm chủng PT trên môi trường PDA 57 Hình 3.13a: CT1 Lá nhiễm nấm 60 Hình 3.13b: CT2 Lá đối chứng 60 Hình 3.13c: CT3 Cành nhiễm nấm 60 Hình 3.13d: CT4 Cành đối chứng 60 Hình 3.14: Cây con bị bệnh khô cành ngọn 62 Hình 3.15: Đối chứng cây không bị bệnh 62 Hình 3.16: Sinh trưởng của hệ sợi nấm C. gloeosporioides ở các thang nhiệt độ khác nhau 63 Hình 3.17: Ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của hệ sợi nấm 64 Hình 3.18: Ảnh hưởng pH môi trường đến sinh trưởng của nấm bệnh 65 Hình 3.19: Cây không bị bệnh 67 Hình 3.20: Cây bị bệnh cấp 1 68 Hình 3.21: Cây bị bệnh cấp 2 68 Hình 3.22: Cây bị bệnh cấp 3 68 Hình 3.23: Cây bị bệnh cấp 4 68 Hình 3.24: (a,b) Chủng LC đối kháng với nấm C. gloeosporioides và bào tử 73 Hình 3.25(a,b): Chủng KPT đối kháng với nấm C. gloeosporioides và bào tử 74 Hình 3.26(a,b): Chủng P01 đối kháng với nấm C. gloeosporioides và bào tử 74 Hình 3.27(a,b): Chủng X02 đối kháng với nấm C. gloeosporioides và bào tử 75 Hình 3.28(a,b): Chủng B03 đối kháng với nấm C. gloeosporioides và bào tử 75 Hình 3.29: Dịch chủng LC kháng nấm 78 Hình 3.30: Hiệu lực thuốc Carbenzim 50WP kháng nấm 78 Hình 3.31: Đối chứng 78 Hình 3.32: Hàm lượng IAA của 5 chủng VK nội sinh 80 Hình 3.33: Khả năng sinh IAA của 5 chủng VK nội sinh 80 Hình 3.34: Khả năng phân giải lân của 5 chủng VK nội sinh 81 Hình 3.35: Ảnh hưởng của phương thức nhiễm đến khả năng kích kháng của Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 92 Hình 3.36: Ảnh hưởng của VK nội sinh đến tỷ lệ bị bệnh và mức độ bị bệnh của Keo tai tượng 1 năm tuổi 94 Hình 3.37: Khả năng kích kháng của VK nội sinh với Keo tai tượng 1 năm tuổi 95 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của luận án Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) là loài cây sinh trưởng nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn, gỗ được dùng làm đồ nội thất, vật liệu xây dựng, nguyên liệu giấy....ngoài ra, Keo tai tượng là loài cây có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong khí quyển rất cao. Keo tai tượng có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái, đây là loài cây cải tạo đất, tăng độ phì, độ xốp và các tính chất lý, hóa khác của đất (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]. Keo tai tượng đã được gây trồng rộng rãi trên khắp cả nước ở quy mô rừng trồng tập trung và trồng cây phân tán. Theo thống kê đến 31 tháng 12 năm 2012, diện tích rừng trồng cả nước ta là 3.438.200 ha (Quyết định số 1739/QĐ-BNN-TCLN ngày 31/7/2013 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn[18], diện tích rừng trồng các loài keo chiếm tỷ lệ lớn 990.018 ha trong đó Keo tai tượng chiếm tỷ lệ nhiều nhất 590.977 ha (thống kê tổng diện tích rừng trồng theo từng loài cây của 42 tỉnh tính đến 31/12/2011). Trước sự gia tăng nhanh về diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều loại bệnh hại gây khó khăn không nhỏ ở một số địa phương trong cả nước trong đó Keo tai tượng bị bệnh nặng nhất. Ở miền Bắc Việt Nam có khoảng 1000 ha Keo tai tượng bị bệnh khô cành ngọn, nguyên nhân do nấm Colletotrichum gloeosporioides Strain gây ra những khu vực bị bệnh nặng như: huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, huyện Văn Bàn tỉnh Lào Cai, xã Gia Phú thuộc huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai gây ảnh hưởng lớn đến sản lượng và chất lượng rừng trồng và gây thiệt hại nặng về mặt kinh tế. Tại Bầu Bàng tỉnh Bình Dương một số dòng keo đã bị mắc bệnh phấn hồng với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất. Tại Kon Tum, năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn, với tỷ lệ bị bệnh khác nhau ở các địa phương. Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ huyện Ngọc Hồi tỉnh Kon Tum lên đến 90% cây bị chết ngọn. Tại Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 - 59% trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng (Phạm Quang Thu, 2002)[25]. Áp dụng biện pháp hóa học để phòng trừ bệnh cho rừng trồng là khó thực hiện khi diện tích rừng trồng lớn nên gây tốn kém về mặt kinh tế và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái. Nghiên cứu giảm thiểu ảnh hưởng của bệnh bằng biện pháp chọn giống kháng bệnh đã được các nhà khoa học quan tâm. Việc khai thác tính chống chịu của các giống cây ngày càng được quan tâm và được coi là chiến lược bảo vệ thực vật của thế kỷ XXI. Phương pháp truyền thống theo hướng này là sử dụng khả năng chống chịu di truyền, có nghĩa là chọn tạo ra những giống cây trồng có đặc tính chống chịu bệnh và áp dụng trong sản xuất để chủ động phòng ngừa bệnh. Tuy vậy trên nhiều loại cây trồng và đối với nhiều loại bệnh, các giống chống chịu cao là ít. Để khắc phục tình trạng trên một hướng đi mới đang được quan tâm đó là phương pháp kích thích tính kháng bệnh bằng việc sử dụng vi sinh vật nội sinh. Vi sinh vật nội sinh là những vi sinh vật cư trú trong nội mô của thực vật, chúng không có biểu hiện ra bên ngoài và không gây tác động xấu đến thực vật mà chúng ký sinh (Holiday,1989)[65]; (Schulz và Boyle, 2006)[98] (Chanway C.P,1996)[47]. Hiện tại có khoảng 300.000 loài thực vật tồn tại trên trái đất, mỗi loài là một ký chủ cho một đến nhiều loài vi sinh vật nội sinh cư trú. Nghiên cứu về mối quan hệ giữa thực vật và vi sinh vật nội sinh còn ít, vai trò của vi sinh vật nội sinh đối với cây chủ còn chưa được sáng tỏ. Vi sinh vật nội sinh có khả năng kiểm soát và ngăn cản quá trình xâm nhiễm của mầm bệnh trên thực vật (Sturz và Matheson, 1996)[104]; (Duijff et al., 1997)[52], ở côn trùng (Azevedo et al., 2000)[41] và cả ở tuyến trùng (Hallmann et al., 1997, 1998)[61][62]. Trong một số trường hợp chúng có thể đẩy mạnh tốc độ nẩy mầm của hạt, thúc đẩy sự hình thành cây con trong điều kiện bất lợi và nâng cao khả năng tăng trưởng của thực vật thiết lập mối quan hệ hai bên cùng có lợi (Bent và Chanway, 1998)[43]. Vi sinh vật nội sinh thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ vì đã tạo ra một hàng rào kiểm soát sinh học bằng cách tiêu diệt trực tiếp các mầm bệnh đã xâm nhiễm vào cây chủ. Để góp phần quản lý dịch bệnh hại Keo tai tượng có hiệu quả không gây ô nhiễm môi trường, tác giả đã tiến hành nghiên cứu về vi khuẩn nội sinh trên Keo tai tượng ở các cấp bệnh hại khác nhau, từ đó làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nội sinh trong việc bảo vệ cây chủ. Ngoài ra vi khuẩn nội sinh giúp cây tăng cường khả năng sinh trưởng. Xuất phát từ những lý do trên, luận án “Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền Bắc Việt Nam” đặt ra là rất cần thiết, có ý nghĩa cả về lý luận và thực tiễn. 2. Mục tiêu của luận án 2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng bằng vi khuẩn nội sinh. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được nguyên nhân gây bệnh, đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. - Làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nội sinh có khả năng sinh hoóc môn sinh trưởng (IAA), phân giải lân và đối kháng với nấm gây bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. - Nghiên cứu được biện pháp phòng trừ bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở giai đoạn vườn ươm và rừng trồng. - Ứng dụng vi khuẩn nội sinh để tăng cường khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. 3. Phạm vi nghiên cứu 3.1. Giới hạn đối tượng nghiên cứu - Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) - Nấm Colletotrichum gloeosporioides Strain - Vi sinh vật nội sinh trong nghiên cứu này là các chủng vi khuẩn nội sinh. 3.2. Giới hạn địa điểm nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi sau: Nghiên cứu về bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng do nấm C. gloeosporioides ở miền Bắc Việt Nam bao gồm các địa điểm: huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai đây là những khu vực có diện tích trồng Keo tai tượng lớn và có nhiều khu vực bị b ... h Institute Research Report No. 85, 268 p. Sharma J.K. (1994). Survey for plant diseases in nursery and plantation of Vietnam, ViE/92/022 Project, Hanoi, Vietnam Sharma, J.K. and Florence, E.J.M. (1997). Fungal pathogens as a potential threat to tropical acacias; case study of India. In: Old, K.M., Lee, S.S. and Sharma, J.K. eds. Diseases of Tropical Acacias: Proceedings of an international workshop Subanjeriji (South Sumatra) 28 April – 3 May, 1996. CIFOR Special Publication, 70-107. Smith, K.P., Handelsman, J. and Goodman, R.M. (1999) Genetic basis in plants for interaction with disease-suppressive bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 96, 4786-4790. Strobel G, Daisy B, Castillo U & Harper J (2004) Natural products from endophytic microorganisms. J Nat Prod 67: 257–268 Sturz AV & Matheson BG (1996) Populations of endophytic bacteria which influence host-resistance to Erwinia-induced bacterial soft rot in potato tubers. Plant Soil 184: 265–271 Thompson, J. D., Higgins, D. G and Gibson, T. J. (1994) CLUSTALW: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nuc. Acids Res. 22: 4673-4680. Tim Momol, Jeff Jones, and Steve Olson. New Outbreak of Ralstonia solanacearum (race 3, biovar 2) in Geraniums, tomato in U. S. and Effects of Biofumigants on Ralstonia solanacearum (race 1, biovar 1), 2003, p. 1 – 5. Vessey, J. K.. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant Soil 255:571 – 586, 2003. Werren, M., (1991), Plantation development of acacia mangium in Sumatra, Turnbull, J.W., (ed), Advances in Tropical Acacia Research, ACIAR Proceedings No.35, p 107 - 109. W.G.Burton. The potato: a survey of its History and Factor Influencing its yield, Nutritive value, quality and Storage, 2nd. Ed.H.Weman and N.V.Zonen, Wageningen, the Nertherlands, 1966, p. 112-120. White, T. J., Bruns, T., Lee, S. and Taylor, T. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. (eds Innis, M. A., Gelfand, D. H., Sninsky, J. J. and White, T. J.) 315-322 pp. Academic Press, San Diego, USA. Willson (1993). Fungal edophytes: out of sight but show not be out of mind? Oikos,68: 379-384. Woike Markus, Helmut Junge and Wilfried H. Schnitzler (2004). Bacillus subtilis as growth promotor in hydroponcally grown Tomatoes under saline condition. Acta Hort. 659: 363-369. Wong, C.Y. and Haines, R.J., (1991), Multiplication of families of acacia mangium and A. auriculiformis by cuttings from young seedlings, Breeding technologies for tropical Acacias, Carron, L.T. and Aken, K.M., (ed), ACIAR Proceedings No.37, p 112 - 114. Wu, S.C. and Wang Y.C. The wood properties of Acacia mangium and Acacia auriculiformis. Q. J. Exp. Forest, National Taiwan University 2(4): 59-88 (1988). Zinniel DK, Lambrecht P, Harris BN et al. (2002) Isolation and characterization of endophytic colonizing bacteria from agronomic crops and prairie plants. Appl Environ Microbiol 68: 2198–2208. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Tăng cường khả năng kháng bệnh cảm ứng cho cây keo lai bằng sử dụng vi sinh vật nội sinh, “Tạp chí khoa học lâm nghiệp số 1 năm 2009 tr. 876-880. Bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở miền Bắc Việt Nam và biện pháp quản lý bệnh. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 23/2011, Tr. 99 – 105. Vai trò của vi sinh vật nội sinh trong sự kích kháng nấm bệnh Colletotrichum gloeosporioides trên Keo tai tượng trồng ở một số vùng miền Bắc Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 21/2012, Tr. 99 – 105. Ứng dụng vi sinh vật nội sinh trong phòng trừ bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở miền Bắc Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 14/2013, Tr. 99 – 105. Study on bacterial endophytes from Acacia mangium for induced disease resistance and growth enhancement. Proceding of wokshop on Acacia 2014 Sustaining the future of Acacia plantation forestry, Hue, Vietnam March 18-21, pp 57. PHỤ LỤC Phụ lục 1 Phân tích số liệu: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm Genstat 5 Release 3.2 (PC/Windows NT) ***** Analysis of variance ***** Variate: v[1]; hvn - cm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 1025.864 68.391 17.15 <.001 Variate: v[1]; hvn – cm Grand mean 37.55 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 40.40 35.41 32.61 32.29 35.28 32.44 41.60 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 39.49 41.27 45.20 39.55 39.24 42.21 38.98 seedlot 15 16 38.31 26.50 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 1.630 Variate: v[2]; log(variance(hvn) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.109 2.778 3.638 3.134 3.870 3.339 3.104 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 2.904 3.421 3.787 2.952 2.870 4.030 2.819 seedlot 15 16 3.318 3.058 ***** Analysis of variance **** Variate: v[3]; do - mm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 7.45830 0.49722 30.45 <.001 Variate: v[3]; do - mm Grand mean 3.731 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.890 3.673 3.570 3.340 3.643 3.163 4.177 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 3.850 4.127 4.200 3.650 3.537 4.203 3.980 seedlot 15 16 3.950 2.740 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.1043 Variate: v[4]; log(variance(do) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.2536 0.3206 0.1519 0.2395 0.1961 0.3039 0.3070 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.2230 0.3223 0.2568 0.1884 0.1245 0.2673 0.1570 seedlot 15 16 0.2090 0.2773 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[5]; chisobenh - r Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 17.14748 1.14317 27.17 <.001 Residual 30 1.26234 0.04208 Grand mean 0.684 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.217 0.407 0.577 0.330 0.423 0.800 0.467 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.580 0.777 0.193 0.380 0.560 0.593 0.743 seedlot 15 16 1.060 2.837 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.1675 Phụ lục 2 Phân tích số liệu bảng 3.21: Nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp tiêm Genstat 5 Release 3.2 (PC/Windows NT) ***** Analysis of variance ***** Variate: v[1]; hvn - cm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 407.325 27.155 4.42 <.001 Variate: v[1]; hvn - cm Grand mean 48.16 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 49.02 52.27 48.31 49.80 48.01 48.78 48.99 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 51.75 49.76 47.87 49.02 49.10 45.82 47.58 seedlot 15 16 45.61 38.95 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 2.023 Variate: v[2]; log(variance(hvn) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.504 3.851 4.025 3.479 4.100 3.846 3.792 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 3.485 3.618 3.529 3.914 3.436 3.454 3.722 seedlot 15 16 3.524 3.286 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[3]; do - mm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 0.78003 0.05200 0.73 0.738 Variate: v[3]; do - mm Grand mean 5.017 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 5.143 5.243 5.050 4.907 4.997 5.083 5.080 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 5.127 4.970 4.840 5.057 4.977 4.923 5.073 seedlot 15 16 5.103 4.697 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.2182 Variate: v[4]; log(variance(do) + 1) Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. repl stratum 2 0.11002 0.05501 4.49 repl.plot stratum seedlot 15 0.32196 0.02146 1.75 0.093 Residual 30 0.36740 0.01225 Total 47 0.79938 * MESSAGE: the following units have large residuals. repl 1 plot 6 0.198 s.e. 0.087 repl 3 plot 7 0.203 s.e. 0.087 ***** Tables of means ***** Variate: v[4]; log(variance(do) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.268 0.240 0.295 0.429 0.094 0.265 0.169 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.174 0.315 0.421 0.297 0.284 0.323 0.277 seedlot 15 16 0.257 0.315 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[5]; chisobenh - r Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 15.3452 1.0230 8.73 <.001 Variate: v[5]; chisobenh - r Grand mean 0.891 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.803 0.710 0.700 0.803 0.977 1.103 0.697 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.253 0.687 0.943 0.567 0.707 0.777 0.730 seedlot 15 16 0.840 2.967 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.2796 Phụ lục 3 Phân tích số liệu bảng 3.22: Nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp phun Genstat 5 Release 3.2 (PC/Windows NT) ***** Analysis of variance ***** Variate: v[1]; hvn - cm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 312.443 20.830 5.02 <.001 Variate: v[1]; hvn - cm Grand mean 48.34 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 50.50 51.52 43.81 50.02 49.15 49.64 45.34 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 51.24 50.57 48.39 48.05 48.93 48.51 48.07 seedlot 15 16 47.65 42.00 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 1.663 Variate: v[2]; log(variance(hvn) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.403 3.513 3.623 3.598 3.719 3.693 3.675 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 3.406 3.611 3.355 3.474 3.577 3.677 3.500 seedlot 15 16 3.245 3.164 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[3]; do – mm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 0.50745 0.03383 1.49 0.172 Grand mean 4.979 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 5.123 5.103 4.877 4.977 4.993 5.080 4.923 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 5.017 5.037 4.967 4.963 4.987 4.957 5.047 seedlot 15 16 4.947 4.667 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.1231 Variate: v[4]; log(variance(do) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.2468 0.2275 0.2724 0.2785 0.2109 0.2706 0.2655 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.1961 0.2279 0.2618 0.3068 0.2531 0.2257 0.2536 seedlot 15 16 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[5]; chisobenh - r Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 19.09806 1.27320 16.30 <.001 Grand mean 0.786 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.487 0.417 0.617 0.533 0.357 0.840 0.790 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.233 0.747 0.987 0.353 0.807 0.773 0.750 seedlot 15 16 0.797 3.093 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.2282 Phụ lục 4 Phân tích số liệu bảng 3.23: Nhiễm vi khuẩn nội sinh bằng phương pháp tưới cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm Genstat 5 Release 3.2 (PC/Windows NT) ***** Analysis of variance ***** Variate: v[1]; hvn - cm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 625.454 41.697 16.39 <.001 Variate: v[1]; hvn - cm Grand mean 50.61 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 51.79 52.89 51.26 50.01 49.70 50.38 51.53 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 57.87 53.41 51.53 55.82 47.93 48.50 47.40 seedlot 15 16 48.18 41.49 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 1.302 Variate: v[2]; log(variance(hvn) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.605 3.465 3.629 3.833 3.644 3.054 2.785 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 3.135 2.877 3.527 3.375 3.743 3.816 3.763 seedlot 15 16 3.354 3.334 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[3]; do - mm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 1.09113 0.07274 2.00 0.052 Grand mean 5.011 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 5.127 5.073 4.977 5.070 5.003 4.963 5.043 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 5.360 5.133 4.957 5.047 4.973 4.813 5.057 seedlot 15 16 4.967 4.620 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.1556 Variate: v[4]; log(variance(do) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.282 0.251 0.249 0.333 0.257 0.350 0.236 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.238 0.187 0.281 0.325 0.264 0.339 0.256 seedlot 15 16 0.289 0.404 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[5]; chisobenh - r Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 15 18.29896 1.21993 17.76 <.001 Grand mean 0.750 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.550 0.533 0.600 0.767 0.443 0.633 0.540 seedlot 8 9 10 11 12 13 14 0.227 0.440 0.560 0.330 0.540 1.073 0.807 seedlot 15 16 0.953 3.000 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 30 s.e.d. 0.2140 Phụ lục 5 Phân tích số liệu bảng 3.24: Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến Keo tai tượng 1 năm tuổi Genstat 5 Release 3.2 (PC/Windows NT) ***** Analysis of variance ***** Variate: v[1]; chisobenh - r Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 11 9.81530 0.89230 31.60 <.001 Grand mean 0.425 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.257 0.267 0.123 0.320 0.300 0.253 0.290 seedlot 8 9 10 11 12 0.200 0.220 0.357 2.143 0.370 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 22 s.e.d. 0.1372 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[3]; hvn - dm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 11 314.301 28.573 6.21 <.001 Grand mean 39.81 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 42.73 42.98 45.63 38.30 38.95 39.76 38.46 seedlot 8 9 10 11 12 41.58 40.79 37.53 34.71 36.32 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 22 s.e.d. 1.751 Variate: v[4]; log(variance(hvn) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 2.800 2.905 2.192 3.025 2.825 3.734 3.078 seedlot 8 9 10 11 12 3.356 3.239 3.377 2.951 3.560 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[5]; d1.3 - cm Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 11 3.51312 0.31937 5.03 <.001 Grand mean 3.203 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 3.307 3.520 3.843 3.127 3.150 3.247 3.100 seedlot 8 9 10 11 12 3.413 3.303 3.057 2.603 2.763 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 22 s.e.d. 0.2057 Variate: v[6]; log(variance(d1.3) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.048 0.061 0.120 0.082 0.125 0.117 0.135 seedlot 8 9 10 11 12 0.175 0.100 0.055 0.033 0.064 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[7]; mtuoi - kg Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 11 5.02053 0.45641 11.05 <.001 Grand mean 2.587 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 2.607 2.750 3.263 2.550 2.657 2.700 2.500 seedlot 8 9 10 11 12 2.993 2.707 2.447 1.700 2.167 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 22 s.e.d. 0.1660 Variate: v[8]; log(variance(mtuoi) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.091 0.147 0.133 0.205 0.097 0.242 0.216 seedlot 8 9 10 11 12 0.185 0.220 0.150 0.121 0.102 ***** Analysis of variance ***** Variate: v[9]; mkho - kg Source of variation d.f. s.s. m.s. v.r. F pr. seedlot 11 1.31694 0.11972 9.38 <.001 Grand mean 1.298 seedlot 1 2 3 4 5 6 7 1.317 1.400 1.650 1.290 1.337 1.367 1.250 seedlot 8 9 10 11 12 1.460 1.370 1.233 0.860 1.037 *** Standard errors of differences of means *** Table seedlot rep. 3 d.f. 22 s.e.d. 0.0922 Variate: v[10]; log(variance(mkho) + 1) seedlot 1 2 3 4 5 6 7 0.0230 0.0423 0.0386 0.0612 0.0229 0.0677 0.0579 seedlot 8 9 10 11 12 0.0484 0.0613 0.0455 0.0357 0.0293
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_ung_dung_vi_sinh_vat_noi_sinh_de_tang_cuo.doc
- luan an tom tat dinh 22-5-2014.doc