Khả năng hạn chế bệnh đạo ôn hại lúa
của nano đồng-silica trong điều kiện nhà lƣới
Kết quả khảo sát hiệu lực phòng bệnh đạo
ôn trên cây lúa được trình bày trên bảng 3 và
hình 2. Kết quả thí nghiệm cho thấy ở tất cả
các nồng độ xử lý nano đồng-silica đều có khả
năng hạn chế nhiễm bệnh vượt trội so với đối
chứng. Công thức xử lý nano đồng-silica ở
nồng độ 80 và 100 ppm có ý nghĩa nhất với tỷ
lệ nhiễm bệnh chỉ là 27,54% và 25,42%, trong
khi công thức đối chứng tỷ lệ nhiễm bệnh có
thể lên tới 98,34%.
Ngoài ra, kết quả theo dõi chỉ số bệnh cho thấy
ở nồng độ 20 ppm đã hạn chế hơn 50% chỉ số
bệnh trên các công thức thí nghiệm được xử lý với
nano đồng- silica, chỉ số bệnh thấp nhất ở công
thức bổ sung nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100
ppm là 9,37% và 7,67%. Điều này được giải thích
là do nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100 ppm
tham gia hiệu quả trong hiệu ứng phối hợp tạo các
phytoalexin được xem như là một chất kháng sinh
trên thực vật (Luan và cs, 2005). Mặt khác, các hạt
nano silica dễ dàng được hấp thu và tích lũy trong
các mô biểu bì tăng cường cấu trúc cho các mô
này để chống lại sự xâm nhập của nấm bệnh. Cuối
cùng, hạt nano làm gia tăng hoạt động
hợp chất phenolic và các enzyme như chitinase
nhằm chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh (Borei
và cs, 2014).
4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
- Trong điều kiện in - vitro, nano đồng-silica ở
nồng độ xử lý ở nồng độ 100 ppm có hiệu lực ức
chế sinh trưởng của nấm P. oryzae cao nhất sau
nuôi cấy 3 và 5 ngày lần lượt là 100% và 88,13%
- Trên môi trường nuôi cấy nhân tạo được xử
lý với nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100 ppm
số lượng bào tử nấm được hình thành thấp nhất
7,56 x104 bào tử/ml và 0 bào tử/ml so với đối
chứng là 94,53 x104 bào tử/ml
- Trong điều kiện nhà lưới, xử lý nano đồngsilica với nồng độ 80 và 100 ppm ở thời điểm 1
ngày trước khi lây bệnh có tác dụng làm giảm tỷ
lệ bệnh từ 70,8% đến 72,92% và làm giảm chỉ
số bệnh từ 66,4% đến 68,1%.
4.2 Đề nghị
Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng nano đồngsilica đến sự phát sinh gây bệnh của nấm
Pyricularia oryzea ở điều kiện ngoài đồng ruộng
để có những kết luận chính xác hơn
6 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 5 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu khả năng ức chế của nano đồng - Silica ức chế sự phát triển cuả nấm pyricularia oryzea gây bệnh đạo ôn hại lúa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
13
khả năng phòng trừ bệnh rụng lá cao ở mức độ
khác nhau ở Thừa Thiên Huế. Thuốc Score
250EC (hiệu lực 64,4 – 69,9%) và Tilt Super
300EC (hiệu lực 55,4 – 69,4%) là hiệu lực cao ở
cả hai vùng sinh thái (vùng gò đồi ở thị xã Hương
Trà và vùng núi ở huyện Nam Đông).
Sử dụng thuốc Score 250EC, nồng độ 0,1% và
Tilt Super 300EC, nồng độ phun 0,05% để phòng
trị bệnh rụng lá cao su tại Thừa Thiên Huế.
Cần nghiên cứu thời gian và số lần phun
thuốc phù hợp để tăng hiệu quả phòng trừ bệnh
rụng lá cao su của các loại thuốc.
Lời cảm ơn: Đây là kết quả của đề tài Khoa
học và Công nghệ cấp tỉnh được ngân sách nhà
nước tỉnh Thừa Thiện Huế đầu tư, mã số
TTH.2015-KC.08.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Campbell, C. L., L. V. Madden, 1990. Temporal
analysis of epidemics 1: description and comparison of
disease progress curves, in Introduction to Plant
Disease Epidemiology, John Wiley, New York, pp.
161-2021.
2. Ishii, H., Yano, K., Date, H., Furuta, Y.,
Sagehashi, Y., Yamaguchi, T., Sugiyama, T.,
Nishimura, K. Hasama, 2007. Molecular
characterization and diagnosis of QoI resistance in
cucumber and eggplant fungal pathogens.
Phytopathology, 97: 1458-66.
3. Manju, M. J, 2006. Chemical control of
Corynespora leaf fall disease. Corynespora leaf
disease of Hevea brasiliensis Strategies for
management (C. Kuruvilla Jacob, P. Srinivas, C. Bindu
Roy). Rubber Research Institute of India, Kottayam,
Kerala, India. p. 102 – 108.
4. Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Phan Thị Mộng Mơ, Trần
Đăng Hoà, 2016. Nghiên cứu xác định tác nhân và
bước đầu đánh giá hiệu quả một số thuốc hoá học đối
với bệnh rụng lá cao su tại Thừa Thiên Huế. Tạp chí
Bảo vệ thực vật, Số 4 (267): 21 – 27.
5. Phan Thành Dũng, 2004. Kỹ thuật bảo vệ thực
vật cây cao su. Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
6. Phan Thanh Dũng, Phan Đình Thảo, 2012. Quy
trình kỹ thuật cây cao su. Tập đoàn công nghiệp cao
su Việt Nam, trang 138.
7. Srinivas P. and Idicula S.P., 2006. Fungicides in
Corynespora leaf fall disease management. A
Laboratory Manual for International Training on
Strategies for Management of Corynespora Leaf Fall
Disease of Hevea Brasiliensis (C.K. Jacob, P. Srinivas,
C. Bindu Roy). Rubber Research Institute of India,
Kottayam, India. p. 40 – 49.
8. Takeuchi, T., Kubo, C., H. Ishii, 2006. Sensitivity
of Chiba Prefecture isolates of Corynespora cassiicola,
the cause of Corynespora leaf spot on cucumber, to
several fungicides. Annal report of the Kanto−Tosan
Plant Protection Society, 53: 55-60.
Phản biện: TS. Nguyễn Thị Nhung
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA NANO ĐỒNG - SILICA ỨC CHẾ
SỰ PHÁT TRIỂN CUẢ NẤM Pyricularia oryzea GÂY BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÖA
Inhibition Effects of Copper – Silica Nanoparticles Against Rice Blast Disease
Caused by Pyricularia oryzae
Nguyễn Thị Thu Thủy
1
, Đỗ Thị Sen
3
và Trần Thái Hòa
2
Ngày nhận bài: 03.12.2018 Ngày chấp nhận:15.12.2018
Abstract
Rice blast disease, caused by Pyricularia oryzae, is the most serious biotic threat to rice (Oryza sativa L.)
production worldwide. It causes severe yield losses in Vietnam especially in epidemic years. The fungus is highly
variable so disease control is a challenge. In this study,
the effect of copper-silica nanoparticles (20-30 nm)
against rice leaf blast fungus was evaluated under
conditions both in vitro and in vivo. The application of
five concentrations of copper-silica nanoparticles to the
culture of P. oryzae showed significant inhibition of both
1. Khoa Nông học, Trường Đại Học Nông Lâm, Đại
học Huế
2. Khoa Hóa, Trường Đại Học Khoa Học, Đại học Huế
3. Ủy ban nhân dân huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
14
hyphal growth and number of colonies formed in a dose-dependent manner. Number of spores/ml decreased with
in all treatment. Copper-silica nanoparticles exhibited strong inhibition on the mycelium growth and spore
production of P. oryzae at 80 and 100 ppm. Under nethouse conditions, copper-silica nanoparticles were sprayed
in concentrations 0, 20, 40, 60, 80 and 100 ppm on rice seedling leaves at 1 day after artificial inoculation with
spore suspension). Damaged leaf area (%) indicated that the application of 80 and 100 ppm copper-silica
nanoparticles was highly efficient before and after inoculation (9,37 and 7,67%), respectively compared to the
untreated plants of 75,77%. The current study results offered a potential direction in the use of copper-silica
nanoparticles for control blast rice diseases in crops.
Keywords: Copper-silica, nanoparticles, rice, Pyricularia oryzae
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Pyricularia oryzae thuộc lớp nấm túi
(Ascomycetes), là tác nhân gây bệnh đạo ôn và là
một trong những nguyên nhân gây thiệt hại kinh tế
nhiêm trọng nhất trên toàn thế giới (Ou, 1980). Khi
cây lúa bị nhiễm bệnh, tất cả các mô lá có thể bị
nấm tấn công, đặc biệt là khi bệnh gây hại trên
bông có thể dẫn đến mất hoàn toàn năng suất của
lúa gạo. Thiệt hại trung bình khoảng 20 - 60%, ở
những vùng nhiễm nặng, có thể mất hoàn toàn
năng suất (Zeigler và cs, 1994). Thuốc trừ nấm là
biện pháp chủ yếu thường được sử dụng để kiếm
soát bệnh đạo ôn, tuy nhiên, sử dụng thuốc diệt
nấm thường gây ra hiện tượng kháng thuốc, đồng
thời dư lượng của thuốc còn ảnh hưởng đến sức
khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường (Minh
Tuong Le và cs, 2010).
Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano
trong các lĩnh vực khác nhau của đời sống là một
trong những hướng đang được đặc biệt quan
tâm hiện nay. Các sản phẩm nano thường không
độc, phân hủy sinh học và thân thiện với môi
trường. Chúng có thể ứng dụng trong nông
nghiệp nhờ các hoạt tính sinh học như: kích
thích sự nảy mầm và sinh trưởng thực vật, làm
tăng hàm lượng chlorophyll, tăng khả năng hấp
thu dinh dưỡng của cây, làm giảm stress.
(Belanger và cs, 1995). Ngoài ra, chúng còn có
hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, kháng
virus và được ứng dụng như là thuốc bảo vệ
thực – BVTV (Thurman và cs, 1989; Young và
cs, 2009). Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng
nano bạc, nano đồng, nano titan dioxit được sử
dụng để bảo quản nông sản, kích thích sinh
trưởng, phát triển của cây trồng, tăng khả năng
phân hoá chồi, mầm hoa, kích thích nảy mầm, ra
rễ, tăng khả năng đề kháng với một số loài nấm
gây hại cây trồng (Shimosaka và cs, 1993,
Suchada và cs, 2014). Trên thế giới đã có rất
nhiều công trình nghiên cứu thành công các hợp
chất nano để phòng trừ dịch hại trên cây trồng và
được ứng dụng rộng rãi. Nano bạc được biết đến
với một khả năng tiêu diệt nấm và vi khuẩn hại
cây trồng rất hiệu quả, nó có thể phòng trừ được
bệnh thối hạt và đạo ôn trên cây lúa do nấm
Bipolaris sokoriniana và Pyricularia oryzae gây ra
(Gerasimenko và cs, 2004). Nano kẽm có khả
năng ức chế sự sinh trưởng và gây hại của nấm
Penicilium expansum gây bệnh mốc xanh trên
các nông sản phẩm sau thu hoạch (Abdel
Mawgoud và cs, 2013). Nano titan dioxit được sử
dụng để phòng trừ bệnh đốm lá trên cây lúa mì
và cây ngô, cũng như hạn chế bệnh bạc lá lúa do
vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra (Mujeebur
và Tanveer, 2014). Oligochitosan đã được sử
dụng để phòng trừ nấm bệnh nấm gây thối
Alternaria alternata trên táo ở Trung Quốc (Yan
và cs, 2011). Tuy nhiên, ở Việt Nam nói chung và
ở Thừa Thiên Huế nói riêng việc ứng dụng các
hạt nano trong công tác bảo vệ thực vật vẫn còn
nhiều hạn chế. Chính vì vậy, mục tiêu của nghiên
cứu này là xác định khả năng ức chế của nano
đồng-silica đến sự phát triển của nấm gây bệnh
đạo ôn Pyricularia oryzae.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
- Nano đồng-silica (nồng độ 300ppm:100ppm)
có pH=5, kích thước 20 -30 nm do khoa Hóa,
Trường đại học Khoa học Huế cung cấp.
- Nguồn Pyricularia oryzae được phân lập từ
cây lúa bị bệnh đạo ôn tại Thừa Thiên Huế và
được bảo quản ở phòng nghiên cứu bệnh cây,
bộ môn bảo vệ thực vật, trường đại học Nông
Lâm Huế.
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 12/2016 đến
tháng 9/2017, tại khoa Nông học, trường đại học
Nông Lâm Huế.
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của
nồng độ nano đồng-silica khác nhau đến sự sinh
trưởng của nấm Pyricularia oryzae:
Môi trường PDA có bổ sung dung dịch nano
đồng-silica với các nồng độ 20, 40, 60, 80 và 100
ppm. Các khoanh nấm 7 ngày tuổi có đường
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
15
kính 6 mm được cấy vào trung tâm đĩa peptri
(Ø=9m) chứa môi trường, nuôi cấy trong điều
kiện nhiệt độ 28
0
C. Theo dõi đường kính tản nấm
P. oryzea sau 3 - 5 ngày nuôi cấy (Elamawi và
El-Shafey, 2013). Khả năng kháng nấm của nano
được xác định như sau:
Hiệu lực (%) = ((D-d)/D) x 100
Trong đó: D (mm) là đường kính khuẩn lạc
nấm trên môi trường PDA không bổ sung nano
(đối chứng);
d là đường kính khuẩn lạc nấm trên môi trường
PDA có bổ sung nano ở các nồng độ khác nhau.
- Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của
nồng độ nano đồng-silica khác nhau đến sự hình
thành bào tử nấm Pyricularia oryzae:
Sau khi tách đơn bào tử, bào tử nấm
Pyricularia oryzae được nuôi cấy trên đĩa peptri
(Ø=9m) chứa môi trường bột gạo-agar ở điều
kiện 25
0
C trong 10 ngày. Cho vào đĩa bào tử
nấm 10ml nước cất vô trùng, dùng que thủy tinh
gạt lấy hết bào tử trên đĩa, hút dung dịch bào tử
vào một ống nghiệm thủy tinh, pha loảng đến
nồng độ 10
6
bào tử/ml. Lấy 500µl dung dịch bào
tử nấm cho vào ống eppendof chứa dung dịch
nano đồng-silica ở các nồng độ khác nhau tạo
thành 1 hỗn hợp có thể tích 1ml. Ủ các ống này
trong tủ định ôn ở nhiệt độ 28
0
C trong 24 giờ.
Sau đó hút 25 μl hỗn hợp cấy lên đĩa peptri
(Ø=9m) chứa môi trường PDA và ủ ở 28
0
C, sau
10 ngày cấy bào tử, cho 1 ml nước cất vô trùng
vào các đĩa thí nghiệm, dùng que thủy tinh trang
đều trên bề mặt đĩa thu được dung dịch bào tử,
pha loảng dung dịch bào tử với nước cất vô
trùng với tỷ lệ 1:10. Hút 50ul dung dịch bào tử
cho vào buồng đếm hồng cầu, kiểm tra số lượng
bào tử dưới kính hiển vi và tính toàn số lượng
bào tử nấm trong 1ml dung dịch (Elamawi và El-
Shafey, 2013).
- Phương pháp đánh giá hiệu quả hạn chế
bệnh đạo ôn hại lúa của nano đồng –silica trong
điều kiện nhà lưới
- Hạt giống lúa HT1 được gieo trong các chậu
nhựa có kích thức 30x30x30cm. Thí nghiệm được
bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 công thức có
nồng độ dung dịch nano đồng-silica khác nhau (0,
20, 40, 60, 80, 100 ppm), mỗi công thức nhắc lại 3
lần, mỗi lần nhắc lại gồm 3 chậu. Thời điểm phun
nano đồng-silica: 1 ngày trước khi lây nhiễm nấm.
- Đất thịt nhẹ được xử lý với vôi, trộn đều với
phân chuồng, phân NPK, sau đó cho vào các
chậu nhựa với lượng đất bằng nhau, mỗi chậu
gieo 20 hạt giống.
- Lây nhiễm bằng phương pháp phun: cây
con ở 4 tuần tuổi (4-5 lá), phun 20ml dung dịch
nano ở các nồng độ khác nhau lên cây lúa, để 1
ngày sau đó phun 30ml dng dịch chứa 10
5
bào
tử/ml và 1% gelatin cho 1 chậu lúa. Đặt các chậu
nhựa trong nhà lưới, phun giữ ẩm thường xuyên
trong khoảng 16-24h, và giữ nhiệt độ khoảng 24-
26
0
C. Cây lúa sẽ được kiểm tra sau 7 ngày lây
nhiễm, đánh giá khả năng ức chế sự phát triển
của bệnh dựa vào thang điểm của IRRI, 1996
+ Bệnh được phân cấp như sau:
Cấp 1: < 1% diện tích lá bị hại
Cấp 3: 1 đến 5 % diện tích lá bị hại
Cấp 5: > 5 đến 25 % diện tích lá bị hại
Cấp 7: > 25 đến 50 % diện tích lá bị hại
Cấp 9: > 50 % diện tích lá bị hại.
Chỉ tiêu đánh giá:
số lá bị bệnh
Tỷ lệ lá bị bệnh (%) = ----------------------- x100
số lá điều tra
(n1+3n3+5n5+7n7+9n9)
Chỉ số bệnh trên lá (%) = CSB (%) = ------------------------------- x100
( N x K)
Trong đó: - n1, n3,, n9 lần lượt là số lá bị bệnh ở các cấp bệnh;
- N là tổng số lá điều tra; K là cấp bệnh cao nhất quan sát được.
- Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu thu thập được phân tích
phương sai một nhân tố và sai khác giữa các
nghiệm thức được xử lý bằng phần mềm
Microsoft Office Excel 2007 và phần mềm
Stastitix 10.0.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hƣởng của nồng độ nano đồng-silica
đến sự sinh trƣởng của nấm Pyricularia oryzae
Ảnh hưởng của nồng độ nano đồng-silica đến
đường kính tản nấm trong thí nghiệm được trình
bày ở bảng 1 và hình 1. Kết quả cho thấy ở các
nồng độ nano đồng-silica khác nhau, khả năng sinh
trưởng và phát triển của sợi nấm Pyricularia oryzae
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
16
là khác nhau. Kích thước tản nấm giảm dần theo
chiều tăng nồng độ nano đồng-silica (Hình 1).
Ở thời gian 3 ngày sau cấy: đường kính tản
nấm ở các công thức thí nghiệm giao động từ 0
đến 59,24 mm, trong đó đường kính lớn nhất là
ở công thức đối chứng, đường kính nhỏ nhất ở
nồng độ 100 ppm. Hiệu lực ức chế đến sinh
trưởng của nấm P. oryzae ở nồng độ 20, 40, 60,
80, 100 ppm lần lượt là 28,71%, 50,20%,
63,96%, 82,16% và 100%.
Bảng 1. Hiệu lực ức chế của nano đồng-silica đến đến sinh trƣởng của nấm P. oryzae
nuôi cấy trên môi trƣờng PDA năm 2017
Nồng độ nano
đồng-silica (ppm)
Đường kính tản nấm (mm) Hiệu lực ức chế (%)
3 NSC 5 NSC 3 NSC 5 NSC
0 59,24
a
80,00
a
0,00 0,00
20 42,23
b
62,47
b
28,71 21,91
40 29,5
c
45,31
c
50,20 43,36
60 21,35
c
38,5
cd
63,96 51,88
80 10,5
d
26,67
d
82,16 66,66
100 0,00
e
9,5
e
100,00 88,13
Ghi chú: NSC: Ngày sau cấy;
*
Các giá trị trung bình đường kính tản nấm theo cột có các chữ cái in thường khác nhau sai khác ở P ≤ 0,05
Ở giai đoạn 5 ngày sau cấy: đường kính hệ sợi
nấm giao động từ 0 đến 80,00 mm, các công thức
có sự khác nhau ở mức có ý nghĩa thống kê. Trong
đó công thức đối chứng có đường kính tản nấm
cao nhất và công thức nồng độ 100 ppm có đường
kính tản nấm thấp nhất. Như vậy có thể thấy, nano
đồng-silica có khả năng ức chế sự phát triển
đường kính tản nấm P. oryzae, khả năng ức chế
này tốt nhất ở môi trường PDA có bổ sung 100
ppm nano đồng-silica (Hình 1). Theo nghiên cứu
của Elamwi và El-shafey, 2013 sử dụng nano bạc
có kích thước khoảng 20-30 nm với nồng độ 200
ppm ức chế hiệu quả sự phát triển của nấm P.
oryzea trong điều kiện in vitro. Kết quả khảo sát
hiệu lực kháng nấm C. Gloeosporioides gây bệnh
thán thư trên cây ớt trong điều kiện in vitro cho thấy
trong khoảng nồng độ bổ sung chế phẩm từ 20
đến 80 ppm chitosan-nano silica đều có tác dụng
ức chế sự phát triển của tản nấm tương ứng 15,6
đến 67,2% (Phan Đình Dũng và cs, 2017).
Hình 1. Ảnh hƣởng của nano đồng-silica đến sinh trƣởng P. oryzae
sau 5 ngày nuôi cấy trên môi trƣờng PDA
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
17
3.2 Ảnh hƣởng của nano đồng-silica đến
sự hình thành bào tử nấm Pyricularia oryzae
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng nano đồng-
silica đến sự hình thành bào tử P. oryzae được
trình bày ở bảng 2.
Bảng 2. Ảnh hƣởng của nano đồng-silica đến
sự hình thành bào tử nấm P. oryzae năm 2017
Nồng độ nano đồng-
silica (ppm)
Bào tử P. oryzae
(10
4
bào tử/ml)
0 94,53
a
20 36,48
b
40 29,72
bc
60 13,24
cd
80 7,56
d
100 0,0
d
Các giá trị trung bình số lượng bào tử nấm
theo cột có các chữ cái in thường khác nhau sai
khác ở P≤ 0,05
Số lượng bào tử P. oryzae nuôi trong môi
trường PDA bổ sung nano đồng-silica ở các
nồng độ khác nhau thì khác nhau và giảm dần
theo chiều tăng nồng độ nano đồng-silica. Mật độ
bào tử trong các công thức thí nghiệm giao động
từ 0 đến 94,53x 10
4
bào tử/ml, mật độ bào tử ở
công thức đối chứng đạt cao nhất và cao hơn tất
cả các công thức còn lại ở mức ý nghĩa thống kê.
Số bào tử P. oryzae được hình thành khi nuôi
cấy trong môi trường PDA có bổ sung 20 và 40
ppm nano đồng-silica lần lượt 36,48x10
4
bào
tử/ml và 29,72x10
4
bào tử/ml và có sai khác có ý
nghĩa thống kê so với số bào tử được hình thành
ở các môi trường PDA được bổ sung 60, 80, 100
ppm nano đồng-silica. Số bào tử P. oryzae hình
thành khi nuôi trong môi trường PDA bổ sung 80
ppm (7,54x10
4
bào tử/ml) và 100 ppm (0 bào
tử/ml) không có sự khác biệt có ý nghĩa, nhưng
có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so với
các nồng độ còn lại.
Qua kết quả nghiên cứu có thể kết luận rằng
nano đồng-silica có khả năng ức chế sự hình
thành bào tử của nấm P. oryzae và khả năng ức
chế tốt nhất ở môi trường PDA bổ sung 80 và
100 ppm nano đồng-silica.
3.3 Khả năng hạn chế bệnh đạo ôn hại lúa
của nano đồng-silica trong điều kiện nhà lƣới
Kết quả khảo sát hiệu lực phòng bệnh đạo
ôn trên cây lúa được trình bày trên bảng 3 và
hình 2. Kết quả thí nghiệm cho thấy ở tất cả
các nồng độ xử lý nano đồng-silica đều có khả
năng hạn chế nhiễm bệnh vượt trội so với đối
chứng. Công thức xử lý nano đồng-silica ở
nồng độ 80 và 100 ppm có ý nghĩa nhất với tỷ
lệ nhiễm bệnh chỉ là 27,54% và 25,42%, trong
khi công thức đối chứng tỷ lệ nhiễm bệnh có
thể lên tới 98,34%.
Bảng 3. Ảnh hƣởng của nano đồng-silica đến
tỷ lệ bệnh (%) và chỉ số bệnh (%) đạo ôn trên
cây lúa tại Thừa Thiên Huế năm 2017
Nồng độ
(ppm)
Tỷ lệ bệnh
(%)
Chỉ số bệnh
(%)
0 (đ/c) 98,34
d
75,77
d
20 56,34
c
29,23
c
40 54,65
c
25,42
c
60 42,94
b
21,30
b
80 27,54
a
9,37
a
100 25,42
a
7,67
a
Hình 2. Tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh đạo ôn trên
cây lúa sau khi xử lý phun nano đồng-silica ở
các nồng độ khác nhau tại Thừa Thiên Huế
(năm 2017)
Ngoài ra, kết quả theo dõi chỉ số bệnh cho thấy
ở nồng độ 20 ppm đã hạn chế hơn 50% chỉ số
bệnh trên các công thức thí nghiệm được xử lý với
nano đồng- silica, chỉ số bệnh thấp nhất ở công
thức bổ sung nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100
ppm là 9,37% và 7,67%. Điều này được giải thích
là do nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100 ppm
tham gia hiệu quả trong hiệu ứng phối hợp tạo các
phytoalexin được xem như là một chất kháng sinh
trên thực vật (Luan và cs, 2005). Mặt khác, các hạt
nano silica dễ dàng được hấp thu và tích lũy trong
các mô biểu bì tăng cường cấu trúc cho các mô
này để chống lại sự xâm nhập của nấm bệnh. Cuối
cùng, hạt nano làm gia tăng hoạt động sản xuất các
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018
18
hợp chất phenolic và các enzyme như chitinase
nhằm chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh (Borei
và cs, 2014).
4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
- Trong điều kiện in - vitro, nano đồng-silica ở
nồng độ xử lý ở nồng độ 100 ppm có hiệu lực ức
chế sinh trưởng của nấm P. oryzae cao nhất sau
nuôi cấy 3 và 5 ngày lần lượt là 100% và 88,13%
- Trên môi trường nuôi cấy nhân tạo được xử
lý với nano đồng-silica ở nồng độ 80 và 100 ppm
số lượng bào tử nấm được hình thành thấp nhất
7,56 x10
4
bào tử/ml và 0 bào tử/ml so với đối
chứng là 94,53 x10
4
bào tử/ml
- Trong điều kiện nhà lưới, xử lý nano đồng-
silica với nồng độ 80 và 100 ppm ở thời điểm 1
ngày trước khi lây bệnh có tác dụng làm giảm tỷ
lệ bệnh từ 70,8% đến 72,92% và làm giảm chỉ
số bệnh từ 66,4% đến 68,1%.
4.2 Đề nghị
Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng nano đồng-
silica đến sự phát sinh gây bệnh của nấm
Pyricularia oryzea ở điều kiện ngoài đồng ruộng
để có những kết luận chính xác hơn.
Lời cảm ơn
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Sở Khoa
học Công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế đã tài trợ
kinh phí cho chúng tôi thực hiện nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Belanger R.B., Bowen P.A., Ehret D.L., Menzies
J.G., 1995. Soluble silicon: Its role in crop and disease
management of greenhouse crops. Plant Disease.
79:329-336.
Borei H.A., El-Samahy M.F.M., Ola A. Galal,
Thabet A.F., 2014. The efficiency of silica
nanoparticles in control cotton leafworm, Spodoptera
littoralis Boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) in soybean
under laboratory conditions. Global Journal of
Agriculture and Food Safety Sciences. 1(2):161-168.
2. Elamawi, RaBaB M.A và R. A. S. El-Shafey.,
2013. Inhibition effects of silver nanoparticles against
rice blast disease caused by magnaporthe grisea,
Egypt. J. Agric. Res., 91 (4).
3. Gerasimenko, D. V., Avdienko, I. D., Bannikova,
G. E., Zueva, O. Y., & Varlamov, V. P., 2004.
Antibacterial effects of water-soluble low molecular-
weight chitosans on different microorganisms. Applied
Biochemistry and Microbiology, 40, 253–257.
4. Luan L.Q., Nagasawa N., Ha V.T.T., Kume T.,
Yoshii F., Nakanishi T.M., 2005. Biological effect of
irradiated chitosan plant on plant in vitro.
Biotechnology Applied Biochemistry. 41:49-57.
5. Mawgoud A.M.R, Tantawy AS, El-Nemr MA,
Sasine YN., 2010. Growth and yield responses of
Strawberry plants to chitosan application. European
Journal of Scientific Research, 39. (1), 170-177.
6. Minh Tuong Le, Tsutomu Arie, Tohru Teraoka,
2010. Population dynamics and pathogenic races of
rice blast fungus, Magnaporthe oryzae in the Mekong
Delta in Vietnam. J Gen Plant Pathol 76:177–182.
Mujeebur R. K. and Tanveer F. R., 2014.
Nanotechnology: Scope and Application in Plant
Disease Management. Plant Pathology Journal 13
(3): 214-231.
7. Ou, S.H. 1980. Pathogen variability and host
resistance in rice blast disease. Annu. Rev.
Phytopathol. 18, 167–187.
8. Phạm Đình Dũng, Đặng Hữu Nghĩa, Lê Thành
Hưng, Hoàng Đắc Hiệt, Bùi Văn Lệ và Nguyễn Tiến
Thắng, 2017. Nghiên cứu khả năng kháng nấm
Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư trên
cây ớt (Capsicum frutescens L.) của chế phẩm
oligochitosan – nano silica (SiO2). Tap chı Khoa hoc
Trương Đai hoc Cân Thơ. Tập 48, Phần B (2017): 66-70.
9. Shimosaka, M., Nogawa, M., Ohno, Y., Okazaki,
M., 1993. Chitosanase from the plant pathogenic fungus,
Fusarium solani f. sp. phaseoli-puriW-cation and some
properties. Biosci. Biotech. Biochem. 57: 231–235.
10. Suchada Boonlertnirun, Raweewun
Suvannasara and Kitti Boonlertnirun, 2014. Effects of
chitosan application before being subjected to drought
on physiological changes and yield potential of rice
(Oryza sativa L.), Journal Of Applied Sciences
Research 9 (12), Special : 6140-6145.
11. Thurman, R.B., C.P. Gerba, G. Bitton., 1989.
The molecular mechanisms of copper and silver ion
disinfection of bacteria and viruses. Crit. Rev Environ
Sci. technol. 18:295-315.
12. Yan, J., Li J, Zhao H, Chen N, Cao J, Jiang W.,
2011. Effects of oligochitosan on postharvest
Alternaria rot, storage quality, and defense responses
in Chinese jujube (Zizyphus jujuba Mill. cv. Dongzao)
Fruit. Journal of Food Protection 74: 783-788.
13. Young, K. J., Byung H. Kim and Geunhwa
Jung, 2009. Antifungal activity of silver ions and
nanoparticles on Phytopathogenic Fungi. Plant
Disease, 1037-1043.
14. Zeigler RS, Couc XL, Scott RP., 1995. The
relationship between lineageand and virulence in P.
grisea in Philippines. Phytopathology 85:443–451.
Phản biện: TS. Ngô Vĩnh Viễn
Các file đính kèm theo tài liệu này:
nghien_cuu_kha_nang_uc_che_cua_nano_dong_silica_uc_che_su_ph.pdf