Đề tài Hoàn thiện phương pháp nuôi sâu đục thân bằng thân cây lúa trong phòng thí nghiệm

Hoàn thiện phương pháp nuôi sâu đục thân bằng thân cây lúa trong phòng thí nghiệm ESTABLISHMENT OF A METHOD TO FEED RICE yellow STEM BORER (Scirpophaga incertulas) BY RICE STEMS IN LABORATORY Đỗ Xuân Đồng*, Chu Hoàng Hà, Lê Trần Bình Abstract Yellow stem borers fed by rice stem showed high reproductivity rate over F1, F2 and F3 generations. The survived rate ranged from 57.3 to 66.0% and the male/female ratio in experimental populations was 1.23. The results revealed that the first- and third-age larvae were died fastest than other developmental phases. In next generations of life-cycle the F1 generation was died faster than F2 and F3 generations, respectively. The data were analyzed by Haldane’s fomula. Key words: Generation, Rice, Yellow stem borer, Scirpophaga incertulas. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Sâu đục thân luá 2 chấm (Scirpophaga incertulas) thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) là loài gây hại nghiêm trọng cho cây lúa, tập trung chủ yếu ở vùng bắc á. Hầu hết các nước châu á đều bị sâu đục thân phá hại, là nguyên nhân làm giảm năng suất từ 5-30% tổng sản lượng thu hoạch (Hà Quang Hùng, 1998; Catindig & Heong, 2003). Chúng thường xuất hiện theo mùa vụ, nên việc chủ động nguồn sâu để sàng lọc và đánh giá cây trồng chuyển gen gặp rất nhiều khó khăn. Do vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hoàn thiện phương pháp nuôi sâu đục thân bằng thân cây lúa trong phòng thí nghiệm, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo. * Viện Công nghệ sinh học-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Vật liệu nghiên cứu Sâu đục thân lúa 2 chấm (Yellow stem borer), thân cây lúa, tủ nhiệt độ, lồng nuôi và một số vật liệu khác. 2. Phương pháp nghiên cứu 1. Thu trứng Ngoài đồng ruộng Trứng sâu đục thân được thu trên đồng ruộng, cho vào ống conning, đậy bằng nút bông, đặt trong tủ nuôi cây, nhiệt độ 26 ± 2, ẩm độ 80-90% (Datta et al., 1998). Khi sâu nở, nuôi đến khi chúng vũ hoá trưởng thành, sau đó tiến hành ghép cặp. Trong phòng thí nghiệm Dùng tờ giấy bạc vò lát làm giá thể cho bướm đẻ trứng trong lồng. Thu trứng đẻ ra hàng ngày. 2. Chuẩn bị thức ăn cho sâu Thân cây lúa được thu trên ruộng, cắt ngắn thành các đoạn khoảng 4-6 cm. Sâu non ngay sau khi nở ra được chuyển trực tiếp sang những khay có chứa sẵn thân cây lúa. Thức ăn cứ 2-3 ngày được thay mới một lần. 3 Thu nhộng và ghép cặp trưởng thành Nhộng thu hàng ngày từ các lồng nuôi, tách riêng đực cái, ghép cặp khi chúng vũ hoá. Trung bình 5 cặp trong một lồng nuôi, thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Bướm được nuôi bằng dung dịch mật ong 10%. Đếm số trứng đẻ hàng ngày. 4. Các chỉ tiêu theo dõi Số trứng đẻ, số trứng nở, thời gian và tỷ lệ sống sót qua các pha phát triển, trọng lượng nhộng, tỷ lệ đực cái (theo dõi qua 3 thế hệ). 5. Phương pháp xử lý số liệu Giá trị trung bình của các chỉ tiêu theo dõi được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học. Yếu tố K của động thái tỷ lệ chết ở từng pha phát dục tính theo công thức của Haldane: K(a-b) = logNa - logNb Na: Số lượng cá thể của pha phát triển trước Nb: Số lượng cá thể của pha phát triển sau III. KẾT QUẢ NGHIấN CỨU VÀ THẢO LUẬN 1. Tỷ lệ nở trứng, thời gian phát triển, trọng lượng nhộng, tỷ lệ đực/cái, khả năng sinh sản, tỷ lệ sống sót Đối với bất cứ một loài sâu nào khi được nuôi trên môi trường nhân tạo, thì yếu tố sinh sản và phát triển ổn định qua các thế hệ là những chỉ tiêu đánh giá quan trọng cho loài đó. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, tỷ lệ đẻ trứng, tỷ lệ nở trứng, vòng đời, tỷ lệ sống sót qua 3 thế hệ liên tiếp, chênh lệch nhau không đáng kể, lần lượt như sau: trứng nở từ 76-80%, cao nhất ở thế hệ F2 là 80%, số trứng đẻ trung bình 37,3-186,6 trứng/bướm cái, cao nhất ở F1 từ 50-200 trứng/bướm cái. Vòng đời trung bình từ 30-46 ngày, tỷ lệ sống sót trung bình qua 3 thế hệ là 62,8%, và tỷ lệ đực/cái là 1,23 (bảng 1). Điều này cho thấy, tuy nuôi sâu đục thân 2 chấm bằng thân cây lúa trong phòng thí nghiệm nhưng khả năng sinh sản phát triển qua các thế hệ không bị biến đổi quá nhiều. Trọng lượng nhộng cũng là một yếu tố cần được đánh giá, nếu như trọng lượng nhộng bị thay đổi quá lớn sẽ ảnh hưởng đến những con trưởng thành và khả năng sinh sản ở thế hệ tiếp theo. Kết quả được thể hiện ở bảng 1 cho thấy, trọng lượng nhộng ổn định qua 3 thế hệ và cao nhất ở thế hệ F2 từ 39-43 mg/nhộng. 2. Động thái tỷ lệ chết chủng quần Bên cạnh các yếu tố về sinh sản thì tỷ lệ chết chủng quần được xem như một trong những nhân tố quyết định liên quan đến sự hình thành dịch trên đồng ruộng. Nhưng ở điều kiện phòng thí nghiệm thì yếu tố này thể hiện mối liên quan mật thiết giữa các pha. Kết quả được thể hiện ở bảng 2 cho thấy, tốc độ chết nhanh nhất ở 3 thế hệ xẩy ra ở pha sâu non (tuổi 1-3), Ktb=0.126, pha trưởng thành cũng có tỷ lệ chết qua 3 thế hệ khá cao, Ktb=0.06 và tốc độ chết trung bình ở thế hệ F1 nhanh hơn thế hệ F2 và F3. Bảng 1. Một số chỉ tiêu sinh học của sâu đục thân (Scirpophaga incertulas) Thế hệ Trọng lượng nhộng (mg) Số trứng đẻ từ 1 bướm cái (quả) Tỷ lệ trứng nở (%) Thời gian phỏt dục (ngày) Vũng đời (ngày) Tỷ lệ sống sút ở 1 thế hệ (%) Tỷ lệ đực/cái Trứng Sõu non Nhộng Trưởng thành F1 35-40 50-200 76 3-6 18-25 6-8 3-5 30-44 57,3 1.3 F2 39-43 30-180 80 3-5 20-25 6-8 3-5 30-44 66,0 1.2 F3 39-40 32-180 78 3-6 18-25 7-8 3-5 31-44 65,3 1.2 Trung bỡnh 37,6-41 37,3-186,6 78 3-5,6 18,6-25 6,3-8 3-5 30-46 62,8 1,23 F1: thế hệ thứ nhất; F2: thế hệ thứ hai; F3: thế hệ thứ ba Động thái tỷ lệ chết chủng quần Bảng 2. Phân tích yếu tố K của động thái tỷ lệ chết của các pha phát triển. Thế hệ Pha phỏt triển N logN K F1 Trứng Sõu non T1-3 Sõu non T1-4 Nhộng Trưởng thành 200 152 120 94 80 2,31 2,18 2,07 1,97 1,90 0,13 0,11 0,10 0,07 Tổng số 0,41 F2 Trứng Sõu non T1-3 Sõu nonT1-4 Nhộng Trưởng thành 200 162 130 112 94 2,31 2,20 2,11 2,04 1,97 0.11 0.09 0.07 0.07 Tổng số 0.34 F3 Trứng Sõu non T1-3 Sõu non T1-4 Nhộng Trưởng thành 200 148 128 105 96 2,31 2,17 2.10 2,02 1.98 0.14 0.07 0.08 0.04 Tổng số 0.33 IV. KẾT LUẬN Đã hoàn thiện phương pháp nuôi sâu đục thân bằng thân cây lúa đạt tỷ lệ sống sót 66% ở 1 thế hệ và cho tỷ lệ trứng được đẻ ra từ một bướm cái dao động 37,3-186,6, tỷ lệ trứng nở 78%. Tỷ lệ chết giữa các pha phát dục xảy ra cao nhất ở pha sâu non tuổi 1-3, Ktb=0,126. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Catindig J., Heong KL., 2003. Stem borer. Rice doctor. IRRI. 2. Datta K., Vasquez A., Tu J., Torrizo L., Alam M.F., Oliva N., Abrigo E., Khush GS., and Datta SK., 1998. Constitutive and tissue specific differential expression of CryIA(b) gene in transgenic rice plants conferring enhanced resistance to insect pests. Theor. Appl. Genet. 97:20–30. 3. Hà Quang Hùng, 1998. Phòng trừ tổng hợp dịch hại cây trồng nông nghiệp. Nxb Nông nghiệp: 96-97.