Trang chủ / Tài liệu miễn phí / Luận Án Tiến Sĩ Nông Nghiệp

Tỷ Lệ Sống Sót Của 3 Quẩn Thể Rầy Nâu Trên Các Giống Kháng Ở Hàn Quốc

Bảng 1.6. Tỷ lệ sống sót của 3 quẩn thể rầy nâu trên các giống kháng ở Hàn Quốc

Đơn vị tính: %


Giống

Gen kháng

Quần thể rầy nâu

S-BPH

2005-BPH

2006-BPH

Taebaegbyeo

Không có

100

100

100

Cheongcheongbyeo

Bph1

0

88

112,6

ASD7

bph2

9,8

94

125,7

M63

bph2

16,3

95,7

117,1

Gayabyeo

Bph1+ bph2

0

39

24,1

Rathu Heenati

Bph3

-

-

18,8

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 176 trang tài liệu này.

Nghiên cứu phát triển giống lúa kháng rầy nâu Nilaparvata Lugens Stal ở Thừa Thiên Huế - 7

(Nguồn: Heong và Hardy, 2009) [46]

Kết quả bảng 1.6 cho thấy, hầu hết các quần thể rầy nâu thu thập từ những năm 80 của thế kỷ trước (S-BPH) đều không có khả năng phá vỡ tính kháng của các giống sử dụng thể hiện ở tỷ lệ sống sót rất thấp, đặc biệt trên giống Cheongcheongbyeo (Bph1) và Gayabyeo (Bph1 + bph2). Và thời gian này, phần lớn quần thể BPH ở vùng ven biển phía Nam Hàn Quốc được xác định thuộc biotype 1, khoảng 64,7 - 57,9% tương ứng từ năm 1985 - 1987 (Paik, 1977) [75]. Không như mong đợi, đối với quần thể BPH năm 2005 và 2006 thì tỷ lệ này lại rất cao, trên 88% ở các giống mang gen Bph1 (Cheongcheongbyeo) và bph2 (ASD7, M63) ngoại trừ giống Gayabyeo mang cả 2 gen kháng Bph1 và bph2 thì tỷ lệ sống sót của rầy nâu thấp hơn là 39,0% và 24,1% tương ứng đối với 2005-BPH và 2006-BPH. Điều này chứng tỏ rầy nâu đã thay đổi độc tính hay đã chuyển sang loại hình sinh học khác làm giống mất tính kháng. Tuy nhiên, tỷ lệ này rất thấp trên giống Rathu Heenati (Bph3). Kết quả nghiên cứu một số cá thể còn cho thấy mặc dù một số trưởng thành có thể sống sót trên giống Gayabyeo nhưng kích thước cơ thể nhỏ và không có khả năng đẻ trứng (Heong và Hardy, 2009) [46].

Theo Ikeda và Vaughan (2006) [50], hiện nay có 4 biotype rầy nâu, trong đó biotype 1 phân bố rộng rãi ở Đông Nam Á; biotype 2 có nguồn gốc ở Philippine, phát sinh sau khi sử dụng rộng rãi các giống mang gen Bph1; biotype 3 phát sinh tại các phòng thí nghiệm ở Nhật Bản và Philippine; biotype 4 chỉ phát hiện có ở vùng Nam Á (Ấn Độ và Bangladesh) và một quần thể pha

trộn giữa biotype 2 và biotype 3 có mặt tại miền Nam Việt Nam. Cũng có ý kiến khác cho rằng, dựa vào sự phản ứng khác nhau với các giống lúa chỉ thị, xếp chủng quần rầy nâu thành 5 dạng biotype (Chelliah và Bharathi, 1993) [34]. Chủng quần rầy nâu không thể gây hại với bất cứ giống lúa nào có mang gen kháng rầy là biotype 1. Chủng quần rầy có thể gây hại trên các giống lúa có mang gen kháng Bph1 và bph2 là biotype 2 và 3 (Claridge và Hollander, 1980) [38] (Bảng 1.7).

Bảng 1.7. Mối quan hệ giữa các biotype và giống lúa kháng rầy nâu


Giống kháng

Gen kháng

Phản ứng với biotype

1

2

3

4

Mudgo, CO22, MTU15, MGL2

Bph1

K

N

K

N

ASD7, Ptb-18

bph2

K

K

N

N

Rathu Heenati

Bph3

K

K

K

K

Babawee

bph4

K

K

N

K

ARC 10550

bph5

N

N

N

K

Swarnalata

Bph6

N

N

N

K

T12

bph7

N

N

N

K

Chin Saba, Col.5 & Col.11 Thai

bph8

K

K

K

-

Balamawee, Pokkali

Bph9

K

K

K

-

O. australiensis

Bph18

K

K

K

K

O. officinalis

Bph6, Bph13

K

K

K

K

O.minuta

Bph20, Bph21

K

-

-


O. latifolia

Bph12

-

K

-

-

TN1

Không có

N

N

N

N

* Ghi chú: K kháng N nhiễm - Chưa xác định

(Nguồn: Khush và Brar, 1991) [61]

Để kiểm tra khả năng phá vỡ tính kháng của rầy nâu có được duy trì ở các thế hệ tiếp theo hay không người ta tiến hành nuôi 2005-BPH trên các giống nhiễm (IIpumbyeo), giống kháng Bph1 (Cheongcheongbyeo) và bph2 (ASD7). Kết quả cho thấy, quần thể rầy nâu 2005 có khả năng phát triển tốt liên tiếp 7 thế hệ trên giống Cheongcheongbyeo và 3 thế hệ trên giống ASD7 thể hiện ở tỷ lệ sống sót cao trên các giống mang gen kháng đơn này như Bảng

1.7. Kết quả này thừa nhận rằng khả năng phá vỡ tính kháng của 2005-BPH có

thể được duy trì trên các giống lúa kháng khác nhau nhiều thế hệ liên tiếp và đồng thời có khả năng kháng lại hai gen kháng chính là Bph1 và bph2 (Heong và Hardy, 2009) [46].

Kết quả nghiên cứu độc tính của quần thể rầy nâu ở Nam Á (Bangladesh, Sri Lanka, Nam Ấn Độ ) dựa vào tính độc của rầy nâu đối với giống Mudgo, ASD7 và không độc với giống Rathu Heenati cũng cho kết quả tương tự như quần thể rầy nâu được thu thập tại Hàn Quốc. Xu hướng phá vỡ tính kháng của rầy nâu cũng được ghi nhận tương tự ở Nam Trung Quốc và Nhật Bản (Tanaka và Matsumura, 2000; Heong và Hardy, 2009) [84] [46].

Từ những kết quả trên ta thấy, giống Gayabyeo (Bph1 + bph2) biểu hiện khả năng kháng cao đối với quần thể rầy nâu thuộc cả 3 biotype (1, 2 và 3). Điều này cho phép khẳng định sự kết hợp 2 gen kháng vào giống kháng có khả năng kháng rầy nâu cao hay nói cách khác nên nghiên cứu và sử dụng giống kháng đa gen.

Một thí nghiệm tương tự được thực hiện tại Thái Lan, để đánh giá sự phân ly của tính kháng rầy nâu ở thế hệ sau, người ta tiến hành lai giữa Babawee (dòng bố mang gen kháng) với TN1 và KDML105 là 2 giống chuẩn nhiễm đối với rầy nâu. Kết quả kiểu hình con lai thu được ở F1 của Babawee x TN1 đều nhiễm còn ở Babawee x KDML105 (giống Thái thơm) đều biểu hiện khả năng kháng vừa (Murai và ctv, 2001) [71]. Tiếp tục nghiên cứu thế hệ F2, với 95 cá thể từ tổ hợp Babawee x TN1 có 24 cá thể biểu hiện kháng và 71 cá thể biểu hiện nhiễm. Trong khi đó, 78 cá thể F2 từ tổ hợp Babawee x KDML105 thì có đến 56 cá thể biểu hiện kháng và 22 cá thể bị nhiễm. Sự phân ly này cho phép kết luận rằng, bph4 từ Babawee khi đưa vào TN1 nó được thể hiện như một gen lặn nhưng khi đưa vào KDML105 thì nó là một gen trội. Hiện tượng này được những nghiên cứu trước đây nhận xét rằng, gen kháng lặn có thể được biểu hiện như gen trội phụ thuộc vào bản chất di truyền và biotype của sâu hại (Murai và ctv, 2001) [71]. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây khi dùng biotype 4 để sàng lọc thế hệ F2 thì khẳng định rằng tính lặn của bph4 là phụ thuộc vào bản chất di truyền và kết quả tương tự cũng nhận được khi nghiên cứu bph2, bph2 đầu tiên được tìm thấy trong giống ADS7 và chúng biểu hiện như một gen lặn trong tổ hợp TN1 x ASD7. Khi nghiên cứu về sự phân ly tính kháng trên diện rộng ở thế hệ F2, F3… thì con cháu từ tổ hợp ASD7 x C418 và Tsukushibare x Norin-PL14 đều khẳng định tính trội tự nhiên của bph2 (Jairin và ctv, 2007) [54].

Kết quả nghiên cứu tại IRRI và các quần thể rầy nâu trên đồng ruộng ở Thái Lan đã xác định bph4 có khả năng kháng với cả 4 biotype rầy nâu đang phổ biến (Jairin và ctv, 2007) [54]. Gen lặn bph4 đầu tiên được tìm thấy trong giống Babawee tại Sri-lanka (Sidhu và Khush, 1979) [81] và được cho rằng có liên kết chặt chẽ với gen trội Bph3 trong giống Rathu Heenati và PTB33 (Ikeda và Kaneda, 1981; Sidhu và Khush, 1979) [50] [81].

Hiện tượng tính kháng rầy nâu mất đi do tạp giao cũng là vấn đề cần quan tâm đối với các giống kháng do gen lặn quy định, chúng chỉ thể hiện khả năng kháng trong trạng thái đồng hợp lặn. Khi tạp giao xảy ra, cá thể trong quần thể sẽ ở trạng thái dị hợp và tính kháng hoàn toàn biến mất.

Khả năng hình thành biotype mới sẽ lớn hơn khi tính chống rầy cao của một giống chỉ do một đôi gen chi phối, khả năng đó sẽ ít hơn khi chúng sống trên những giống chống rầy vừa phải nếu tính kháng này do nhiều gen chi phối. Mặt khác, những biotype có thể sống trên những cây chống rầy hình như lại thích phát triển trên những giống có tính đó do nhiều gen chi phối. Thực tế ở Philipin, Ấn Độ, Srilanca, Việt Nam cho phép tin rằng các quần thể rầy tự nhiên có nhiều biotype khác nhau (Nguyễn Xuân Hiển và ctv, 1979) [10].

Tại Việt Nam, rầy nâu cũng đã chuyển từ biotype 1 sang biotype 2 trong những năm 1987 - 1988 ở miền Bắc. Các giống kháng rầy như IR1561, CR101, CR104… đã trở nên nhiễm rầy (Nguyễn Văn Đĩnh và Trần Thị Liên, 2005) [8].

Nhiều kết quả nghiên cứu thời gian gần đây cho thấy: Các giống kháng rầy nâu khi sử dụng ở các khu vực khác nhau thường biểu hiện khả năng kháng khác nhau và khả năng kháng thường mất dần sau vài vụ canh tác liên tiếp. Sự khác nhau này phụ thuộc vào sự thay đổi biotype của rầy nâu. Đồng thời, mỗi một giống kháng chỉ có thể kháng hiệu quả với một hoặc vài biotype chứ không thể kháng với tất cả các quần thể rầy nâu có tính độc khác nhau.

Vì vậy, để nghiên cứu về biotype rầy nâu, Viện IRRI đưa ra hai hướng:

(1) Trồng nhiều giống khác nhau ở nhiều vùng nhằm xác định một giống kháng rầy ở nơi này có mẫn cảm với rầy ở nơi khác hay không. Nếu có mẫn cảm, thì có thể nghi rầy ở hai nơi đó thuộc những biotype khác nhau; (2) Nuôi rầy bắt ở nhiều nơi khác nhau (đặc biệt ở những nơi trồng rải rác các giống kháng rầy) trên những giống kháng rầy liên tục nhiều lứa. Nếu số lượng rầy hình thành có thể sống được trên những giống kháng rầy thì đó là một biotype mới.

Đồng thời, mỗi giống lúa bị rầy nâu phá hại với mức độ khác nhau tùy theo khả năng thích nghi với rầy của giống đó. Khả năng này phụ thuộc vào phản ứng của rầy với các đặc điểm sinh lý, hóa sinh của giống và diễn ra theo các giai đoạn sau: (1) phản ứng định hướng nhờ đó rầy đến được cây chủ; (2) phản ứng thức ăn quyết định sự lấy thức ăn; (3) việc sử dụng những thức ăn đã ăn vào quyết định dinh dưỡng của rầy; (4) sinh trưởng của rầy non cho đến giai đoạn trưởng thành phụ thuộc vào sự lấy thức ăn cũng như vào dinh dưỡng; (5) sự sống sót của rầy trưởng thành và số lượng trứng được đẻ ra cũng phụ thuộc vào sự lấy thức ăn và dinh dưỡng; (6) quá trình đẻ trứng quyết định số trứng đẻ ra; (7) sự nở của trứng đã đẻ ra. Bảy phản ứng trên quyết định số lượng rầy nâu tồn tại trong một thời gian nhất định. Bất cứ phản ứng nào bị rối loạn cũng làm cho cây không thích hợp với rầy do đó chống được rầy ở một mức độ nào đó. Kết quả tương tác giữa tất cả những phản ứng đó sẽ quyết định mức độ kháng rầy của giống lúa thí nghiệm.

1.5. Những nghiên cứu về mối quan hệ giữa dinh dưỡng và dịch hại trên cây lúa

Từ những tài liệu nghiên cứu trên thế giới và trong nước cho thấy mối quan hệ giữa quản lý dinh dưỡng và dịch hại cây lúa được thể hiện khái quát như sau:

- Dinh dưỡng và tính kháng sâu hại

- Thay đổi tình hình dịch hại do tăng lượng phân đạm

1.5.1. Những nghiên cứu về dinh dưỡng và tính kháng sâu hại

Singh và ctv (2009) [82] cho rằng: Tính kháng của cây trồng đối với sâu hại thay đổi tùy thuộc vào tuổi cây hay giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, hay nói cách khác thì tính kháng sâu hại có mối liên hệ trực tiếp với sinh lý cây trồng. Và như thế bất cứ yếu tố nào gây ảnh hưởng đến sự thay đổi sinh lý cây trồng cũng sẽ làm thay đổi tính kháng sâu hại của cây.

Chúng ta biết rằng, khi bón phân cho cây trồng sẽ làm cây phát triển và thay đổi mạnh về hình dạng, cụ thể như: tăng trưởng nhanh, thúc đẩy hoặc kìm hãm quá trình chín, kích cỡ cây, làm biểu bì mô dày lên hoặc mỏng đi… Sự thay đổi hình dạng của cây ký chủ cũng làm ảnh hưởng đến các loài sâu hại sinh sống trên cây đó. Sharma và ctv (2004) [80] chứng minh rằng nguồn dinh dưỡng sẵn có trong đất chẳng những ảnh hưởng đến mức độ thiệt hại do sâu ăn lá gây ra mà còn ảnh hưởng đến khả năng phục hồi của cây sau khi bị sâu hại, tuy nhiên hai

mặt này ít được xem xét đồng thời với nhau. Sharma cũng phát hiện rằng mức độ thiệt hại do sâu ăn lá ở cây trồng được bón ít phân thì cao gấp đôi so với cây trồng bón nhiều phân. Và như vậy độ phì của đất không có ảnh hưởng đến khả năng đền bù của cây trồng sau khi bị sâu ăn lá gây hại (Nguyễn Hữu Huân, 2006) [13].

1.5.2. Thay đổi tình hình dịch hại do gia tăng lượng phân đạm

Theo Lương Minh Châu và ctv (2006) [4]: “Hàm lượng đạm và lân trong lá lúa có tương quan thuận với bón phân đạm trong đất và không có tương quan với kali trong lá lúa”. Hàm lượng đạm tổng số trong lá lúa thì lại ảnh hưởng chính đến mức độ thiệt hại của các loại sâu hại lúa. Sharma và ctv (2004) đánh giá mức độ nhiễm bệnh theo các mức bón phân khác nhau tại Trung Quốc, Ấn Độ, Inddonessia, Philippines và Việt Nam cũng có kết luận rằng mức độ thiệt hại do bệnh khô vằn, lem lép hạt, sâu đục thân, sâu cuốn lá và chuột ở các công thức bón phân theo tập quán của nông dân đều cao hơn công thức bón phân theo vùng (SSNM). Một kết quả tương tự của Lương Minh Châu và ctv (2006) [4] đã chứng minh rằng trong ruộng lúa bón càng nhiều phân đạm thì mức độ thiệt hại do sâu, bệnh gây ra càng nặng, cụ thể là: rầy nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá, bệnh đạo ôn và bệnh vàng lá. Ruộng lúa bón đạm cao (200kg N/ha) bị rầy nâu gây hại ở mật độ cao, tỷ lệ thiệt hại do sâu cuốn lá, sâu đục thân và bệnh đạo ôn gia tăng. Tuy nhiên, cũng do mật độ sâu hại gia tăng ở ruộng bón đạm cao đã dẫn theo sự gia tăng mật độ quần thể của các loài thiên địch tự nhiên của các loài sâu hại này (nhện, bọ xít mù xanh) (Nguyễn Hữu Huân, 2006) [13].

Theo Sogawa (1982) [83]: “Sự bài tiết nước bọt của rầy nâu gia tăng theo hàm lượng đạm của lá lúa”. Theo Lu và ctv (2005) [68] ruộng lúa được bón thừa phân đạm cũng sẽ làm giảm khả năng ăn mồi của loài thiên địch tự nhiên của rầy nâu, bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis, bởi vì nước bọt của rầy nâu sống trên cây lúa bón thừa đạm trong một thời gian dài sẽ làm thích nghi sinh thái của rầy nâu tăng cao hơn, khi đó nếu biện pháp phòng trừ sinh học trong tự nhiên bị phá vỡ thì gây nguy cơ bùng phát rầy nâu là rất lớn.

Gary và ctv (2005) [44] nghiên cứu về ảnh hưởng của các liều lượng phân đạm bón cho lúa với loài rệp hại lúa Hysteroneura steriae đã rút ra kết luận rằng hàm lượng đạm càng cao thì mức độ sống sót, khả năng sinh sản, chiều dài cá thể của loài rệp này lại càng tăng. Khi phân tích lá lúa ở các mức bón đạm khác nhau ông thấy rằng hàm lượng đạm bón có tương quan với chlorophyll, thành phần đạm và lân trong lá, không có tương quan với thành phần kali. Từ đó ông

giải thích rằng liều lượng bón đạm cao trên lúa làm gia tăng khả năng sống sót, sinh sản, kích thước cá thể, bùng phát, gây hại của rệp trên lúa là do ảnh hưởng đến chế độ thức ăn của rệp. Việc rệp bùng phát gây hại trên lúa tại các vùng khô hạn là do khô hạn làm thay đổi quá trình trao đổi chất của cây trồng làm cho protein bị phá hủy nhanh chóng, tạo ra dạng đạm dễ tiêu cho các loài chích hút sử dụng. Liều lượng đạm bón cho lúa cao góp phần làm gia tăng khả năng sống sót của rệp cũng có thể bằng cách can thiệp vào cơ chế tự bảo vệ của cây trồng (Gary và ctv, 2005) [44].

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng tương tác giữa ruộng lúa bón thừa đạm và dịch hại như sau: Nhiều loài côn trùng rút ngắn thời gian phát triển và gia tăng tốc độ tăng trưởng nhanh, làm tăng số lượng dịch hại, tỷ lệ sống sót, tính mắn đẻ, trọng lượng cơ thể và mức độ thiệt hại, càng tăng tỷ lệ sống sót của rầy cám, càng đẻ nhiều, nhất là khi nhiệt độ tăng và càng gia tăng mật độ trong giai đoạn đẻ nhánh đến làm đòng; càng thu hút nhiều bướm sâu cuốn lá đến cư trú và đẻ nhiều trứng.

Một số công trình nghiên cứu gần đây tại Trung Quốc về mối liên hệ giữa cây lúa giàu đạm với dịch hại, đặc biệt là rầy nâu cho thấy rằng: Khi hàm lượng đạm trong cây lúa gia tăng sẽ làm cho rầy cám sống sót nhiều hơn và rút ngắn vòng đời của chúng, rầy cái trưởng thành to hơn, đẻ nhiều trứng hơn và sống lâu hơn (Lu và ctv, 2005) [68]. Ruộng lúa được bón thừa đạm sẽ có tán che phủ dày, làm gia tăng hàm lượng amino acid trong dịch của cây lúa, cây lúa bị xốp, mọng nước sẽ kích thích rầy cái tìm đến hút nhựa và đẻ trứng; sâu non tuổi 1 của sâu đục thân vừa nở cũng dễ dàng đục vào thân lúa và di chuyển bên trong hệ thống mạch dẫn nhựa cây lúa. Ngoài ra, còn làm cho rầy nâu thay đổi vị trí cư trú và đẻ trứng. Ở cây lúa thừa đạm, rầy nâu sẽ di chuyển dần từ bên dưới gốc lên bẹ lá và lá cờ để đẻ trứng (Lu và ctv, 2005) [68].

CHƯƠNG 2


ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU


2.1. Đối tượng nghiên cứu


- Rầy nâu: Quẩn thể rầy nâu thu thập trên ruộng lúa ở Thừa Thiên Huế.


- Giống lúa chuẩn kháng rầy nâu (giống chỉ thị): Mudgo (mang gen Bph1), ASD7 (bph2), Rathu Heenati (Bph3), PTB33 (bph2 và Bph 3), Babawee (bph4)... các giống chuẩn kháng này được cung cấp bởi khoa Nông nghiệp, Đại học Kyushu, Nhật Bản; Giống lúa chuẩn nhiễm rầy nâu: TN1 (không có gen kháng rầy nâu) được cung cấp bởi Viện Bảo vệ thực vật; Giống lúa đang sử dụng phổ biến ở Thừa Thiên Huế và các tỉnh miền Trung; giống lúa mới; giống lúa nhập nội, cụ thể qua Bảng 2.1.

Bảng 2.1. Danh mục các giống lúa sử dụng trong nghiên cứu


Loại giống

Số lượng

Loài phụ

Nơi thu thập

Ghi chú


Chuẩn kháng


05


Japonica


Nhật Bản; Viện Tài nguyên thực vật

Các giống mang gen kháng Bph1, bph2, Bph3, bph4 (Mudgo, ASD7, Rathu Heneeti,

PTB33, Babawee).

Chuẩn nhiễm

01

Indiaca

Viện Bảo vệ thực vật

TN1 (Taichung Native 1)

Giống nhập nội

27

Japonica

Nhật Bản

Các giống ký hiệu G


Giống mới


30


Indiaca


IRRI

Chọn lọc bằng phương pháp chọn lọc quần thể phân ly từ giống nhập nội của IRRI (IR86385, IR87936,

IR83456) và được ký hiệu là HP.

02

Indiaca

Quảng Nam

RNT07, RNT03

Giống trồng phổ biến ở địa phương

01

Indiaca

Thừa Thiên Huế

HT1

Xem tất cả 176 trang.

Ngày đăng: 16/11/2022
Trang chủ Tài liệu miễn phí