Ảnh hưởng giống bông mang gen BT đến sự sống sót của sâu xanh helicoverpa armigera

Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV – Số 2/2018 21 kết quả nghiên cứu khả năng ứng dụng từ nấm Trichoderma. Hội nghị Khoa học Công nghệ toàn quốc về Bảo vệ thực vật lần thứ 3, năm 2010 tại Tp. Hồ Chí Minh. Trang 438–448 2. Moayedi G., and Mostowfizadeh-ghalamfarsa, 2009. Antagonistic Activities of Trichoderma spp. on Phytophthora Root Rot of Sugar Beet. Iran Agricultural Research 28 (2) 21-38 3. Nene Y.L., and Thaplial P.N. 1982. Fungicides in plant Disease Control. Oxford anh IBH Publishing House, New Delhi. p. 163 4. Trần Thị Thuần, Lê Minh Thi, Dương Thị Hồng, 1995. Kết quả nghiên cứu buớc đầu về nấm đối kháng Trichoderma, Tuyển tập công trình nghiên cứu bảo vệ thực vật 1990 -1995. Nhà xuất bản Hà Nội. Trang 202- 210. 5. Rey M., Delgado-Jarana J., Benitez T., 2000. Improved antifungal activity of a mutant of Trichoderma harzianum CECT 2413 which produces more extracellular proteins. Applied Microbiology and Biotechnology. Volume 55, Issue 5, pp 604-608. 6. Trần Thị Thu Hà, Phạm Thanh Hòa, 2012. Khả năng đối kháng của nấm Trichoderma với nấm bệnh hại cây trồng Sclerotium rolfsii Sacc trong điều kiện in vitro. Tạp chí khoa học – Đại học Huế, 75A(6), tr. 49 – 55. Phản biện: TS. Ngô Vĩnh Viễn ẢNH HƢỞNG GIỐNG BÔNG MANG GEN Bt ĐẾN SỰ SỐNG SÓT CỦA SÂU XANH Helicoverpa armigera (Hubner) (Lep.: Noctuidae) Influence of Bt Transgenic Cotton on Larval Survival of The Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Hubner) (Lep.: Noctuidae) Nguyễn Tấn Văn 1 , Trần Tấn Việt và Võ Thái Dân 2 Ngày nhận bài: 10.11.2017 Ngày chấp nhận đăng: 20.03.2018 Abstract Laboratory experiments using leaves of Bt transgenic cotton variety CS95 were carried out to evaluate the toxicity to the target pest, cotton bollworm Helicoverpa armigera (Hubner), with non-Bt cotton varieties C118 and L18 as control. Feeding on leaves of non-Bt cotton variety C118 at 30-day-old or at 70-80-day-old, the mortality rate of young larvae was only 10.7% and 13.7-15.4%, respectively. Conversely, feeding on leaves of Bt transgenic cotton variety CS95, mortality rate of cotton bollworm young larvae was very different depends on growth stages of cotton. The highest mortality rate of young larvae reached 90.8% when they eating leaves of Bt transgenic cotton CS95 at 30-day-old. The mortality rate was only 19.7-20.5% when young larvae eating leaves of Bt transgenic cotton variety CS95 at 70-80-day-old. That means the toxicity to the cotton bollworm, H. armigera of Bt transgenic cotton CS95 was decreased along growth process of cotton plants. The mortality rate of young larvae was higher than that of older larvae. After three continuous generations rearing with use in shifts of Bt transgenic cotton variety CS95 and non-Bt cotton variety L18 as food, the larval mortality of cotton bollworm was increased. Feeding on leaves of Bt transgenic cotton variety CS95, the mortality rate of larvae of cotton bollworm collected in Binh Thuan province (where didn’t grow Bt transgenic cotton yet) was higher (83.9%) than that (67.8%) of larvae of cotton bollworm collected at Nha Ho, Ninh Thuan province (where is growing Bt transgenic cotton). Keywords: Bt transgenic cotton CS95, cotton bollworm, Helicoverpa armigera, non-Bt cotton C118, non-Bt cotton L18. 1. Công ty cổ phần Bông Việt Nam 2. Trường Đại học Nông Lâm Hồ Chí Minh Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV – Số 2/2018 22 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ năm 1997, Viện Nghiên cứu Cây bông và Cây có sợi đã tiến hành trao đổi, nhập nội một số dòng, giống bông chuyển gen Bt, trong đó có giống CS95. Kết quả đánh giá từ năm 1997 đến năm 1999 của Bộ môn Di truyền-Giống (Viện Nghiên cứu Cây bông và Cây có sợi) chỉ ra rằng giống bông chuyển gen Bt CS95 có nhiều đặc tính tốt như dạng hình gọn, thời gian sinh trưởng tương đối ngắn, tỷ lệ xơ rất cao (41- 42%), xơ dài trên 29 mm và phẩm chất xơ đạt tiêu chuẩn Việt Nam về bông xơ cấp I (Viện Nghiên cứu Cây bông và Cây có sợi, 1999). Những thông tin kèm theo vật liệu nhập nội cho thấy giống bông chuyển gen Bt CS95 có khả năng kháng cao đối với một số loài côn trùng cánh vảy như sâu xanh Helicoverpa armigera, sâu hồng Pectinophora gossypiella,... Tuy nhiên, cho đến nay chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng của giống bông chuyển gen Bt nói chung và giống CS95 nói riêng đến khả năng sống sót của sâu xanh ở nước ta. Bài viết này cung cấp kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của giống bông chuyển gen Bt CS95 đến khả năng sống sót của sâu xanh. 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tạo nguồn sâu xanh làm thí nghiệm: thu thập sâu xanh tuổi 4 và tuổi 5 từ ruộng bông không sử dụng thuốc trừ sâu đưa về phòng nuôi cá thể trong hộp petri cho tới khi hóa nhộng ở nhiệt độ 30 o C và 70% ẩm độ. Thức ăn là lá vừa thành thục của cây bông không mang gen Bt. Trưởng thành vũ hoá từ nhộng của nguồn sâu này được ghép đôi cho đẻ trứng trong lồng nuôi sâu. Thu trứng hàng ngày để trong điều kiện phòng thí nghiệm và khi có sâu non nở từ trứng thì tiến hành thí nghiệm. Chuẩn bị nguồn thức ăn nuôi sâu thí nghiệm: thức ăn nuôi sâu xanh trong thí nghiệm là lá bông của các giống bông thí nghiệm CS95 (bông Bt) và giống C118, L18 (bông không Bt làm đối chứng). Các giống bông này được trồng cách ly trong nhà lưới và được gieo liên tục, cứ 5 ngày gieo một lần để có đủ nguồn thức ăn nuôi sâu xanh theo yêu cầu của thí nghiệm. Tiến hành thí nghiệm: thí nghiệm tiến hành ở nhiệt độ 30 o C và ẩm độ 70%. Mỗi giống bông là một công thức thí nghiệm. Sâu xanh trong thí nghiệm được nuôi theo phương pháp nuôi cá thể. Mỗi công thức thí nghiệm nuôi 30 cá thể với 3 lần nhắc lại. Sâu non tuổi 1 và tuổi 2 được nuôi trong ống nghiệm có nút bông, sâu non từ tuổi 3 được nuôi trong hộp Petri. Thức ăn cho sâu xanh trong thí nghiệm là các lá của giống bông thí nghiệm được lấy ở các giai đoạn theo yêu cầu thí nghiệm. Thức ăn cho sâu xanh được thu vào buổi sáng và thay hàng ngày. Hàng ngày quan sát thí nghiệm khi thay thức ăn. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khả năng sống sót của sâu non sâu xanh trên giống bông chuyển gen Bt Đã nuôi sâu non tuổi nhỏ (tuổi 1 và tuổi 2) của sâu xanh bằng lá của giống bông chuyển gen Bt (CS95) và giống không mang gen Bt (C118). Lá bông làm thức ăn nuôi sâu xanh được thu trên các giống bông thí nghiệm ở 6 giai đoạn sinh trưởng khác nhau từ 30 ngày tuổi (giai đoạn nụ) đến 80 ngày tuổi (giai đoạn quả rộ). Kết quả cho thấy khi thức ăn là lá bông giống C118 (không mang gen Bt), sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh bị chết với tỷ lệ không cao và tỷ lệ chết ít biến động. Tỷ lệ chết này chỉ biến động trong khoảng 10,6-11,9% khi sâu non ăn lá bông thu ở cây bông 30-60 ngày tuổi. Khi ăn lá bông thu ở cây bông 70-80 ngày tuổi có chất lượng kém hơn, sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh có tỷ lệ chết gia tăng cao hơn, nhưng cũng chỉ đạt cao nhất là 15,4% (bảng 1). Ngược lại, khi thức ăn là lá của giống bông CS95 (giống bông chuyển gen Bt), sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh bị chết với tỷ lệ rất khác nhau và biến động phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của cây bông. Với thức ăn là lá bông giống CS95 thu ở cây bông 30 ngày tuổi, sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh bị chết với tỷ lệ rất cao, đạt tới 90,8%. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh bắt đầu giảm dần khi chúng ăn những lá bông giống CS95 thu ở cây bông từ 40 ngày tuổi trở đi. Tỷ lệ chết này chỉ còn 19,7- 20,5% khi sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh ăn lá bông giống CS95 thu ở cây bông 70-80 ngày tuổi (bảng 1). Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV – Số 2/2018 23 Bảng 1. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh khi nuôi bằng lá bông Bt CS95 ở các giai đoạn sinh trƣởng khác nhau trong vụ mƣa ở Nha Hố (Ninh Thuận) Ngày tuổi cây bông thu lá nuôi sâu xanh Tỷ lệ chết của sâu xanh trên các giống bông (%) Giống CS95 Giống C118 (đối chứng) 30 ngày tuổi 90,8 10,7 40 ngày tuổi 89,4 10,6 50 ngày tuổi 48,5 11,3 60 ngày tuổi 26,3 11,9 70 ngày tuổi 19,7 13,7 80 ngày tuổi 20,5 15,4 Như vậy, tác động gây chết của lá bông chuyển gen Bt giống CS95 đối với sâu xanh càng về cuối vụ càng giảm. Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu của Joanne và Olsen (1996) và Du Min (2002). Điều này là hợp lô-gíc vì khả năng diệt sâu xanh của các giống bông chuyển gen Bt có xu hướng giảm theo tuổi cây bông do hàm lượng protein độc tố của gen Bt trong cây bông giảm dần theo thời gian sinh trưởng của cây bông (Li and Cui, 2001; Xia, 2000). 3.2 Khả năng sống sót của sâu xanh với thức ăn luân phiên giữa giống bông chuyển gen Bt và không chuyển gen Bt Đã nuôi sâu xanh 3 thế hệ liên tiếp với các công thức: công thức A (thế hệ 1 nuôi trên giống bông CS95 mang gen Bt, thế hệ 2 nuôi trên giống bông L18 không mang gen Bt, thế hệ 3 nuôi trên giống bông CS95 mang gen Bt); công thức B (cả 3 thế hệ nuôi trên giống bông L18 không mang gen Bt); công thức C (cả 3 thế hệ nuôi trên giống bông CS95 mang gen Bt). Lá bông dùng nuôi sâu xanh ở cây bông 50 ngày tuổi. Kết quả cho thấy trong cùng một thế hệ (bất cứ thế hệ nào), tỷ lệ chết của sâu non sâu xanh trên giống chuyển gen Bt (CS95) đều cao hơn rất rõ ràng so với trên giống bông đối chứng không mang gen Bt (L18). Kết quả này một lần nữa khẳng định sự ảnh hưởng không tốt của giống bông chuyển gen Bt (CS95) đến khả năng sống sót của sâu non sâu xanh (bảng 2). Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ, sâu non tuổi lớn và tỷ lệ chết tổng số ở thế hệ 2 của công thức A tương ứng chỉ là 8,3%; 3,1% và 11,4%. Như vậy, sâu xanh ở thế hệ 1 được nuôi bằng lá bông chuyển gen Bt, nhưng sang thế hệ 2 thức ăn của chúng được thay bằng lá từ giống bông L18 (không mang gen Bt) thì tỷ lệ chết của chúng cũng gần tương tự như của sâu xanh ở thế hệ 2 của công thức B (được nuôi bằng lá giống bông không mang gen Bt). Tỷ lệ chết của các nhóm sâu non sâu xanh ở thế hệ 2 của công thức B tương ứng là 7,1%; 5,4% và 12,5%. Trong khi đó, tại công thức C, sâu xanh ở thế hệ 1 và thế hệ 2 đều được nuôi bằng lá bông chuyển gen Bt thì tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ, sâu non tuổi lớn và tỷ lệ chết tổng số ở thế hệ 2 vẫn ở mức cao hơn rất nhiều và tương ứng là 51,8%; 12,6% và 64,4% (bảng 2). Bảng 2. Tỷ lệ chết của sâu xanh ở các thế hệ khác nhau khi nuôi trong phòng bằng lá bông chuyển gen Bt và bông không Bt giai đoạn 50 ngày tuổi trong vụ mƣa (Ninh Thuận) Công thức thí nghiệm Tỷ lệ chết của sâu non sâu xanh qua các thế hệ nuôi trong phòng (%) Thế hệ 1 Thế hệ 2 Thế hệ 3 Tuổi nhỏ Tuổi lớn Tổng số Tuổi nhỏ Tuổi lớn Tổng số Tuổi nhỏ Tuổi lớn Tổng số A 49,7 16,9 66,6 8,3 3,1 11,4 64,7 9,9 74,6 B 3,1 1,0 4,1 7,1 5,4 12,5 14,2 9,6 23,8 C 49,7 16,9 66,6 51,8 12,6 64,4 46,9 14,7 61,6 Ghi chú: - Tuổi nhỏ gồm sâu non tuổi 1 và tuổi 2; Tuổi lớn gồm sâu non tuổi 3, tuổi 4 và tuổi 5. Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV – Số 2/2018 24 Tiếp tục nuôi sang thế hệ thứ 3, công thức A có tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ, sâu non tuổi lớn và tỷ lệ chết tổng số vẫn ở mức khá cao, tương ứng là 64,7%; 9,9% và 74,6%. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh ở thế hệ 3 ở công thức A (thức ăn luân phiên giữa lá bông chuyển gen Bt và bông không Bt) không giảm mà gia tăng đáng kể, đạt cao hơn so với tỷ lệ chết của chúng ở thế hệ 1 của công thức A và ở thế hệ 3 của công thức C (64,7% so với 49,7% ở công thức A và 46,9% ở công thức C). Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ, sâu non tuổi lớn và tỷ lệ chết tổng số ở thế hệ 3 của công thức C tương ứng là 46,9%; 14,7%; 61,6% và vẫn cao hơn so với tỷ lệ chết của sâu xanh ở thế hệ 3 của công thức B (nuôi liên tục bằng lá bông không Bt). Tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ, sâu non tuổi lớn và tỷ lệ chết tổng số của sâu xanh ở thế hệ 3 của công thức B tương ứng chỉ là 14,2%; 9,6% và 23,8% (bảng 2). Kết quả ở trên cho thấy khi sâu xanh được nuôi 3 thế hệ liên tiếp bằng lá bông chuyển gen Bt đã biểu hiện sự gia tăng khả năng sống sót (suy giảm tỷ lệ chết) của chúng ở thế hệ 3. Mặt khác, sâu xanh được nuôi luân phiên bằng lá bông chuyển gen Bt với lá bông không Bt có thể làm chậm sự suy giảm tỷ lệ chết của sâu xanh do độc tố Bt trong lá bông chuyển gen. 3.3 Khả năng sống sót của các nguồn sâu xanh khác nhau đƣợc dinh dƣỡng trên giống bông chuyển gen Bt Đã tiến hành nuôi hai nguồn sâu xanh khác nhau trên giống bông chuyển gen Bt: nguồn sâu xanh Nha Hố (sâu xanh thu tại Nha Hố, Ninh Thuận trên các giống bông mang gen Bt) và nguồn sâu xanh Bình Thuận (sâu xanh thu tại vùng trồng bông Bình Thuận nơi chưa sử dụng giống bông mang gen Bt). Các nguồn sâu xanh này được nuôi bằng lá của giống bông CS95 (mang gen Bt) giai đoạn cây bông được 50 ngày tuổi. Kết quả cho thấy tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ của nguồn sâu xanh Bình Thuận đạt khá cao và là 70,3%. Trong khi đó, tỷ lệ chết của sâu non tuổi nhỏ của nguồn sâu xanh Nha Hố đạt thấp hơn và là 51,4%. Sự sai khác này ở mức có ý nghĩa thống kê. Tỷ lệ chết của sâu non tuổi lớn của sâu xanh đạt khá thấp và gần tương đương nhau ở cả hai nguồn sâu xanh thí nghiệm. Nguồn sâu xanh Bình Thuận khi nuôi trên giống bông CS95 (mang gen Bt) có tỷ lệ chết cao hơn nguồn sâu xanh Nha Hố (83,9% so với 67,8%) (bảng 3). Bảng 3. Tỷ lệ chết của các nguồn sâu xanh khác nhau đƣợc dinh dƣỡng bằng lá bông chuyển gen Bt (Ninh Thuận, vụ mưa) Nguồn sâu xanh thí nghiệm Tỷ lệ chết của sâu non sâu xanh (%) Tuổi nhỏ Tuổi lớn Tổng cộng Sâu xanh Bình Thuận 70,3  9,2 13,6  7,2 83,9  3,6 Sâu xanh Nha Hố (Ninh Thuận) 51,4  6,0 16,4  3,5 67,8  4,8 Như vậy, khi dinh dưỡng trên lá bông chuyển gen Bt, sâu xanh ở vùng chưa sử dụng giống bông chuyển gen Bt có tỷ lệ chết cao hơn so với tỷ lệ chết của sâu xanh ở vùng đã sử dụng giống bông chuyển gen Bt. Kết quả này tương tự với nghiên cứu của Li (2001). Theo tác giả này, ở những vùng trồng nhiều giống bông chuyển gen Bt sâu xanh đã dần dần hình thành tính quen với giống bông chuyển gen Bt. 4. KẾT LUẬN Khi dinh dưỡng trên lá bông giống CS95, sâu non sâu xanh bị chết với tỷ lệ rất khác nhau phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của cây bông. Với thức ăn là lá bông giống CS95 thu ở cây bông 30 ngày tuổi, sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh bị chết với tỷ lệ cao nhất, đạt tới 90,8%. Tỷ lệ chết này chỉ còn 19,7-20,5% khi sâu non sâu xanh ăn lá bông giống CS95 thu ở cây bông 70-80 ngày tuổi. Như vậy, tác động gây chết của bông chuyển gen đối với sâu non sâu xanh giảm dần theo thời gian sinh trưởng của cây bông. Sâu non tuổi nhỏ (tuổi 1, tuổi 2) bị chết với tỷ lệ cao hơn so với sâu tuổi lớn (tuổi 3, tuổi 4, tuổi 5). Khi nuôi sâu xanh với sự luân phiên thức ăn theo thế hệ (thế hệ 1 nuôi bằng lá bông chuyển gen Bt, thế hệ 2 nuôi bằng lá bông không Bt) có thể làm Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV – Số 2/2018 25 gia tăng tỷ lệ chết do độc tố Bt trong lá bông chuyển gen đối với sâu non tuổi nhỏ của sâu xanh. Cùng dinh dưỡng trên lá bông chuyển gen Bt (CS95), nguồn sâu xanh ở vùng chưa trồng giống bông chuyển gen Bt (Bình Thuận) có tỷ lệ chết cao hơn so với tỷ lệ chết của nguồn sâu xanh ở vùng đã trồng giống bông chuyển gen Bt (Nha Hố, Ninh Thuận). TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Joanne D. and K. Olsen, 1996. The Potential for Transgenic Cotton Plants to select for resistance in Helicoverpa armigera. Cotton on to the future. Proceeding of the 8 th Australian Cotton conference, 14 th -16 th , August, The Australian Cotton Growers’ Research Association, p. 295-298. 2. Du Min, 2002. Situation of the Bt transgenic cotton in China. New Genetical Approaches to Cotton Improvement, Proceeding of the 2 nd Meeting of the Asian Cotton Research and Development Network, November 14-16, Tashkent, Uzbekistan, p. 10-21. 3. Li Fuguang and Cui Jinjie, 2001. Study on insect resistant transgenic cotton harbouring double gene and its resistance to insect pest. Chinese Agricultural Science, p. 70-76. 4. Xia Jingyuan, 2000. Resistance of transgenic Bt cotton to Helicoverpa armigera Hỹbner (Lepidoptera: Noctuidae) and its effects on other insects in China. Proceeding of the first Vietnam-Sino conference on cotton technology and its industrialization, November, 2000, Hochiminh City, Vietnam, p. 13-14. Phản biện: GS-TS-NCVCC. Phạm Văn Lầm TÁCH LỚP CHẤT KHÁNG NẤM VÀ KHẢO SÁT HIỆU LỰC PHÕNG TRỪ BỆNH HÉO VÀNG CÀ CHUA (Fusarium oxysporum) CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC VH- BIOCHEM 01 Isolation of Antifungal Class and Evaluation of The Disease Control Efficacy of VH-Biochem 01 Against Wilt Disease on Tomato Caused by Fusarium oxysporum Nguyễn Mai Cƣơng 1 , Hà Viết Cƣờng 2 , Nguyễn Đức Huy 2 và Đoàn Thị Xuân Liễu 1 Ngày nhận bài: 26.03.2018 Ngày chấp nhận: 16.04.2018 Abstract The result of bioautography assay and isolation of antifungal class from Bacillus velezensis HSHC1 broth culture using an Amberlite TM XAD16 shown that the antifungal compounds against Fusarium oxysporum caused wilt disease on tomato belongs to lipopeptide family. The antifungal efficacy of VH-Biochem 01 product containing 10 5 CFU/g had a disease control value of 71.31% after 21 days treatment at a concentration of 1 g/l against Fusarium wilt disease on tomato. This value is less than that from Tramy 2 SL (74.24%), at a concentration of 1 ml/l. Keywords: Fusarium wilt disease, Fusarium oxysporum, Bacillus velezensis HSHC1, bioautography assay, VH-Biochem 01. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh héo vàng cà chua (Fusarium oxysporum) là một loại bệnh hại phổ biến, xuất hiện và gây hại ở nhiều vùng trồng cà chua tại 1. Trung tâm Hóa sinh Hữu cơ, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam 2. Bộ môn Bệnh cây, Khoa Nông học, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam