Báo cáo khoa học: Nghiên cứu khả năng kháng các chủng bạc lá Việt Nam của tập đoàn chỉ thị chứa gen chống bệnh khác nhau

Chia sẻ: Nguyễn Phi Nhung Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

68
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây, ở Việt Nam bệnh bạc lá (do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra) đ6 phá hoại mạnh trên nhiều giống lúa khác nhau, đặc biệt l

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: Nghiên cứu khả năng kháng các chủng bạc lá Việt Nam của tập đoàn chỉ thị chứa gen chống bệnh khác nhau

Báo cáo khoa học: Nghiên cứu khả năng kháng các chủng bạc lá Việt Nam của tập đoàn chỉ thị chứa gen chống bệnh khác nhau
T¹p chÝ KHKT N«ng nghiÖp, TËp 1, sè 4/2003 Nghiªn cøu kh¶ n¨ng kh¸ng c¸c chñng b¹c l¸ ViÖt Nam cña tËp ®oµn chØ thÞ chøa gen chèng bÖnh kh¸c nhau Resistance to the races of bacterial leaf blight of Vietnam of the differential Phan H÷u T«n 1 v Bïi Träng Thuû2 Summary Artifical innoculation of the seven bacterial leaf blight (BLB) isolates from Northern Vietnam onto the 11 isogenic lines at the flowering stage was carried out. The results showed that xa-5, Xa-7, Xa-13 and Xa-21 containing isogenic lines were strongly resistant to almost isolates. These effective genes are recommended to use in the BLB resistant breeding program. Keywords: Bacterial leaf blight, islolates, resistance. 1. §Æt vÊn ®Ò1 longisminata sang lo i lóa trång O. Sativa). Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ë ViÖt Nam Theo Ikeda et al. (1990) v Khush (1991) mçi bÖnh b¹c l¸ (do vi khuÈn Xanthomonas oryzae vïng sinh th¸i trång lóa th−êng tån t¹i mét sè chñng bÖnh nhÊt ®Þnh. ë Philipin ® ph¸t hiÖn pv. oryzae g©y ra) ® ph¸ ho¹i m¹nh trªn ®−îc 6 chñng, ë NhËt B¶n 12 chñng v ë Ên nhiÒu gièng lóa kh¸c nhau, ®Æc biÖt l nh÷ng gièng lóa lai nhËp tõ Trung quèc trong c¶ vô §é 9 chñng. Mçi gen cña c©y lóa l¹i cã ph¶n mïa v vô xu©n. V× vËy biÖn ph¸p phßng trõ øng kh¸c nhau ®èi víi mçi chñng v cã thÓ bÖnh b¹c l¸ b»ng viÖc chän t¹o ra c¸c gièng chèng ®−îc chñng n y nh−ng l¹i bÞ nhiÔm bëi lóa chèng bÖnh ®ang trë nªn cÊp thiÕt. Cho chñng kh¸c, hoÆc mét gen cã thÓ chèng ®−îc ®Õn nay trªn thÕ giíi ng−êi ta ® x¸c ®Þnh nhiÒu chñng kh¸c nhau. §Ó chän t¹o th nh ®−îc 15 gen chèng bÖnh b¹c l¸ trong c¸c tËp c«ng mét gièng chèng bÖnh bÒn v÷ng v l©u ®o n gièng lóa ®Þa ph−¬ng, trong ®ã cã 12 gen d i trªn ®ång ruéng th× gièng ®ã ph¶i chøa tréi: Xa-1, Xa-2, Xa-3, Xa-4, Xa-6, Xa-7, Xa-9, ®−îc nhiÒu gen chèng ®−îc nhiÒu chñng bÖnh Xa-10, Xa-11, Xa-12, Xa-14 v Xa-21 v 3 gen kh¸c nhau ®ang tån t¹i ë khu vùc phæ biÕn lÆn l : xa-5, xa-13 v xa-8. T¸c gi¶ Phan H÷u gièng t−¬ng lai. Trong b i viÕt n y chóng t«i T«n (2000) khi dïng kü nghÖ PCR ®Ó ®iÒu tra ®Ò cËp ®Õn kÕt qu¶ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chèng sù cã mÆt cña 3 gen chèng bÖnh b¹c l¸: xa-5, bÖnh cña tõng gen trong tËp ®o n gen do xa-13 v Xa-21 trong 145 gièng lóa ®Þa tr−êng Kyushu cung cÊp ®èi víi 7 chñng bÖnh ph−¬ng cña ViÖt Nam ® thu ®−îc 12 gièng ph©n lËp ë MiÒn b¾c ViÖt Nam. chøa alen 1 cña gen xa-5 chèng bÖnh, nh−ng 2. VËt liÖu v ph−¬ng ph¸p nghiªn kh«ng cã gièng n o trong ®ã chøa gen xa-13 cøu v Xa-21 (Gen Xa-21 l gen chèng bÖnh ®−îc chuyÓn vÞ nhiÔm s¾c æn ®Þnh tõ lo i lóa d¹i O. VËt liÖu gåm 11 dßng ®¼ng gen do GS.TS. A. Yoshimura, §¹i häc Kyushu NhËt b¶n cung cÊp cã ký hiÖu: IRBB1, IRBB2, IRBB3, 1 Bé m«n C«ng nghÖ Sinh häc, Khoa N«ng häc 2 Bé m«n BÖnh c©y- N«ng d−îc, Khoa N«ng häc 283
nghiªn cøu kh¶ n¨ng kh¸ng c¸c chñng bÖnh b¹c l¸... IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB10, IRBB11, Dïng kÐo c¾t ®Çu c¸c l¸ xanh d i 2 - 5 cm, IRBB14 v IRBB21 lÇn l−ît chøa c¸c gen sau 21 ng y l©y nhiÔm, ®o chiÒu d i vÕt bÖnh, chèng: Xa-1, Xa-2, Xa-3, Xa-4, xa-5, Xa-7, Xa- ®o tõ mÐp c¾t ®Çu l¸ xuèng phÝa d−íi v chia 10, Xa-11, Xa-14 v Xa-21. Gièng IR24 l ra c¸c møc trªn c¬ së chiÒu d i vÕt bÖnh gièng cho nÒn gen nh©n dïng l m ®èi chøng nhiÔm: ChiÒu d i vÕt bÖnh < 4 cm - Kh¸ng v 3 dßng lóa cã triÓn väng míi ®−îc chän t¹o bÖnh cao (HR); l : TN13-4, TN13-5 v TN21-1. ChiÒu d i vÕt bÖnh tõ 4 - 8 cm - kh¸ng võa (R) MÉu l¸ bÖnh b¹c l¸ ®−îc thu thËp tõ c¸c ChiÒu d i vÕt bÖnh tõ 8 - 12 cm - nhiÔm (S) vïng v gièng lóa kh¸c nhau ë miÒn B¾c ViÖt ChiÒu d i vÕt bÖnh > 13 cm - nhiÔm nÆng (HS) Nam, trong n¨m 2001. Chän vÕt bÖnh ®iÓn 3. KÕt qu¶ nghiªn cøu v th¶o h×nh, c¾t l¸ cho v o tói nylon cã chøa silica- luËn Gel ®Ó gi÷ kh« råi bá ngay v o tñ ®¸ l¹nh. C¾t lÊy mÈu l¸, ®o¹n gi÷a vÕt bÖnh v m« l¸ khoÎ, KÕt qu¶ thu thËp mÉu bÖnh v ph©n lËp c¸c d i kho¶ng 1 cm, khö trïng, ph©n lËp ®¬n b o chñng bÖnh b¹c l¸ lóa ®−îc tr×nh b y ë B¶ng 1 tö theo ph−¬ng ph¸p cña N. Furuya v céng sù cho thÊy: trong sè 7 chñng ph©n lËp ®−îc tõ (2002). L©y nhiÔm bÖnh nh©n t¹o b»ng mÉu bÖnh trªn c¸c gièng trång ë c¸c tØnh H ph−¬ng ph¸p c¾t kÐo gåm c¸c b−íc: (1) Nu«i Néi, H¶i D−¬ng v NghÖ An th× cã 4 chñng cÊy vi khuÈn trong èng nghiÖm mÆt nghiªng g©y h¹i trªn gièng lóa lai T¹p giao 1 v NhÞ −u chøa m«i tr−êng PSA theo Wakimono (1955) 838. Qua ®iÒu tra quan s¸t, thu mÉu bÖnh ë 3 trong 48 giê, sau ®ã dïng n−íc cÊt v« trïng tØnh trªn ®Òu thÊy hÇu hÕt c¸c diÖn tÝch lóa lai pha nång ®é dung dÞch l©y nhiÔm chøa 100 bÞ nhiÔm v bÞ nhiÔm rÊt nÆng, nhiÒu n¬i bÖnh triÖu tÕ b o vi khuÈn/ml. (2) §æ v o èng ch¸y kh« v nhiÔm nÆng trong c¶ vô xu©n v nghiÖm kho¶ng 10 ml dung dÞch trªn v nhóng vô mïa. §iÒu n y cã thÓ do c¸c gièng lóa lai mét chiÕc kÐo v o ngËp trong dung dÞch, kÐo nhËp tõ Trung quèc kh«ng chøa gen chèng dïng riªng cho mçi chñng. (3) Ruéng l©y bÖnh hoÆc nÕu cã th× chøa nh÷ng gen kh«ng nhiÔm trong nh l−íi, cÊy theo h ng réng 30 X chèng ®−îc c¸c chñng bÖnh cña ViÖt nam, tuy 40 cm, bãn ®¹m 150kg N/ha, cÊy 1 d¶nh, l©y nhiªn ®Ó kh¼ng ®Þnh ®iÒu n y cÇn cã nh÷ng nhiÔm khi lóa ®ang cã ®ßng gi l thêi kú lóa nghiªn cøu chi tiÕt h¬n. b¾t ®Çu mÉn c¶m víi bÖnh b¹c l¸ nhÊt, mçi KÕt qu¶ l©y nhiÔm v ®¸nh gi¸ ®−îc tr×nh c©y l©y nhiÔm 1 chñng (vô xu©n 2002). b y ë c¸c B¶ng 2 v B¶ng 3. B¶ng 1. Danh s¸ch c¸c chñng bÖnh ph©n lËp, gièng v ®Þa ®iÓm thu thËp Tªn chñng ph©n lËp Tªn gièng §Þa ®iÓm thu thËp HAU02001 T¹p giao 1 Gia L©m, H Néi HAU02004 T¹p giao 1 CÈm Gi ng H¶i D−¬ng HAU02008 NhÞ ¦u 838 Quúnh Giao Quúnh L−u, NghÖ An HAU02009 T¹p giao 1 Quúnh ThiÖn, Quúnh L−u NghÖ An HAU02011 NhÞ −u 838 DiÔn Hång, DiÔn Ch©u, NghÖ An HAU02015 Xi-21 Tr©u Qu×, Gia L©m, H Néi HAU02016 T1-S §a Tèn, Gia L©m, H Néi 284
Phan H÷u T«n, Bïi Träng Thuû B¶ng 2. KÕt qu¶ l©y nhiÔm c¸c chñng bÖnh b¹c l¸ trªn c¸c gièng triÓn väng v c¸c tester chøa gen chèng bÖnh kh¸c nhau, vô mïa 2002 ChiÒu d i vÕt bÖnh sau 21 ng y l©y nhiÔm (cm) Tªn Chøa HAU HAU HAU HAU HAU HAU HAU tester gen 02001 02004 02008 02009 02011 02015 02016 IR24 15,8 26,5 24,0 26,0 19,5 24,8 12,0 Check IRBB1 17,5 23,5 20,5 19,0 21,0 22,0 5,5 Xa-1 IRBB2 22,5 27,7 28,8 28,5 26,0 23,7 12,5 Xa-2 IRBB3 20,0 21,5 19,5 23,4 27,3 24,5 13,0 Xa-3 IRBB4 18,0 2,8 13,7 1,7 2,7 2,0 4,0 Xa-4 IRBB5 1,5 1,5 1,3 1,3 1,5 1,7 0,7 xa-5 IRBB7 1,7 0,8 0,8 1,0 6,5 1,3 3,5 Xa-7 IRBB10 29,6 29,5 25,5 33,5 26,5 25,0 19,0 Xa-10 IRBB11 25,7 24,0 24,4 27,0 24,0 23,0 11,5 Xa-11 IRBB14 18,4 19,5 23,4 21,5 19,5 23,0 15,0 Xa-14 IRBB21 8,0 2,3 2,0 3,8 2,7 1,8 1,3 Xa-21 TN13-4 8,1 3,3 14,4 3,5 15,6 2,4 4,0 ? TN13-5 8,5 4,3 18,0 3,0 20,0 1,5 2,3 ? TN21-1 8,5 3.2 16.5 2,0 22,0 2,5 2,1 ? C70 10,8 5,2 15,4 17,2 14,3 4,7 5,8 ? Ghi chó: ? gen ch−a ®−îc x¸c ®Þnh Trong sè c¸c dßng tester ®em l©y nhiÔm ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chèng l¹i c¸c chñng bÖnh chóng t«i thÊy cã 4 dßng tester l IRBB5 cña c¸c test theo c¸c cÊp nh− ë B¶ng 3. (chøa gen lÆn xa-5), IRBB7 (chøa gen Xa-7), KÕt qu¶ nghiªn cøu n y cho thÊy gen xa-5, IRBB4 (chøa gen Xa-4) v IRBB21 (chøa gen mét gen lÆn chèng bÖnh ® t×m thÊy b»ng Xa-21), cã biÓu hiÖn chèng rÊt m¹nh ®−îc hÇu ph−¬ng ph¸p PCR (Phan H÷u T«n, 2000) ë hÕt c¸c chñng bÖnh b¹c l¸ ph©n lËp cña ViÖt nhiÒu gièng ®Þa ph−¬ng cña ViÖt Nam, tá ra Nam. §©y l nh÷ng gen quÝ nªn sö dông trong chèng rÊt khoÎ ®èi víi c¶ 7 chñng ph©n lËp. ch−¬ng tr×nh chän t¹o gièng lóa chèng bÖnh §iÒu n y phÇn n o cã thÓ gi¶i thÝch t¹i sao tõ b¹c l¸ sau n y. Gièng TN13-5 tá ra chèng khi chóng ta thay c¸c gièng lóa míi b¾t ®Çu tõ khoÎ víi 4 chñng HAU02004, HAU02009, IR8 v ®Æc biÖt nhËp c¸c gièng lóa lai Trung HAU02015 v HAU 02016, nh−ng nhiÔm nhÑ quèc v o trång th× bÖnh b¹c l¸ ph¸ h¹i nghiªm víi chñng HAU02001 v bÞ nhiÔm bëi chñng träng v× c¸c gièng míi n y kh«ng chøa gen HAU02008 v HAU02011. Trªn c¬ së chiÒu chèng bÖnh xa-5. Theo nghiªn cøu cña Ikeda d i vÕt bÖnh v cÊp ph©n chia theo GS. TS. et al. 1990 v Khush et al. 1991 cho thÊy gen Taura, §¹i häc Kyushu NhËt b¶n, chóng t«i xa-5 chèng ®−îc 4 trong sè 6 chñng cña 285
nghiªn cøu kh¶ n¨ng kh¸ng c¸c chñng bÖnh b¹c l¸... B¶ng 3. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chèng c¸c chñng bÖnh b¹c l¸ kh¸c nhau HAU HAU HAU HAU HAU HAU HAU Tªn tester Chøa gen 02001 02004 02008 02009 02011 02015 02016 IR24 S S S HS S HS Check R IRBB1 S S S S S HS R Xa-1 IRBB2 S S S HS HS HS R Xa-2 IRBB3 S S S HS HS HS S Xa-3 IRBB4 S S HR HR HR R R Xa-4 IRBB5 HR HR HR HR HR HR HR xa-5 IRBB7 HR HR HR HR R HR HR Xa-7 IRBB10 S S HS HS HS HS S Xa-10 IRBB11 S S HS HS HS HS R Xa-11 IRBB14 S S HS HS HS HS S Xa-14 IRBB21 R HR HR HR HR HR HR Xa-21 TN21-1 S S R HR HR HR HR Gen ? TN13-4 S S R HR HR HR HR Gen ? TN13-5 S S R HR HR HR HR Gen ? C70 S HS S R R R R Gen ? HR : Kh¸ng cao; R: Kh¸ng; S: NhiÔm; HS: NhiÔm nÆng Gen ?: gen ch−a ®−îc x¸c ®Þnh Philipin, m ®iÒu kiÖn thêi tiÕt khÝ hËu cña c©y chèng bÖnh mét lÇn tõ quÇn thÓ ph©n ly Philipin v ViÖt Nam gÇn gièng nhau, vËy cã F2. kh¶ n¨ng c¸c chñng cña ViÖt Nam ®−îc dïng ®Ó l©y nhiÔm trong thÝ nghiÖm n y cã trïng Lêi c¸m ¬n víi c¸c chñng cña Philipin hay kh«ng. NÕu T¸c gi¶ xin ch©n th nh c¸m ¬n dù ¸n vÊn ®Ò n y ®−îc l m s¸ng tá sÏ rÊt cã ý nghÜa HAU-JICA ® t i trî vËt t−, ho¸ chÊt ®Ó thùc trong c«ng t¸c kiÓm dÞch thùc vËt v nhËp néi hiÖn nghiªn cøu n y. C¸m ¬n c¸c chuyªn gia NhËt b¶n GS. TS. A. yoshimura (§¹i häc nguån gen tõ IRRI v o ViÖt nam. C¸c gen tréi (Xa-4, Xa-7 v Xa-21) chèng chñng bÖnh ViÖt Kyushu), ® cung cÊp tËp ®o n c¸c dßng chØ nam ®−îc ph¸t hiÖn trong nghiªn cøu n y rÊt thÞ tester, GS. TS. S. Taura v PGS. TS. cã ý nghÜa trong ch−¬ng tr×nh chän t¹o gièng Furuya ® chuyÓn giao v gióp ®ì c¸c kÜ thuËt c¶ lóa lai v lóa thuÇn cña ViÖt nam. Tuy nghiªn cøu chèng bÖnh b¹c l¸ lóa. C¸m ¬n kü nhiªn rÊt tiÕc l gen xa-5, ®©y l mét gen lÆn s− Tèng V¨n H¶i cïng c¸c em sinh viªn líp nªn khã ®−îc sö dông trong c«ng t¸c chän chän gièng v BVTV K43 ® gióp ®ì ho n gièng −u thÕ lai lóa, nh−ng l¹i thuËn lîi cho th nh nghiªn cøu n y. c«ng t¸c chän gièng lóa thuÇn v× chØ cÇn chän 286
Phan H÷u T«n, Bïi Träng Thuû Phan Huu Ton, 2000. Application of PCR-based T i liÖu tham kh¶o markers to identify rice bacterial blight Khush et al.,1990, RGN 7: 121 - 122. resistance genes, xa-5, xa-13 and Xa-21 in Ikeda R. Khush GS. Tabien RE., 1990. jpn. J. Vietnamese germplasm collection. No 1, Breed. 40 (Suppl. 1): 280 - 281. 9/2000, Journal of Agricultural Sciences and Naruto Furuya, Satoru Taura, Bui Trong Thuy, Technology, Hanoi Agricultural University. Masaru Matsumoto, Seint San Aye and Phan Wakimoto, S., 1955. Studies on multipulicationof Huu Ton, 2002. Isolation and Preservation of OP1 phage (Xanthomonas oryzae Xanthomonas oryzae pv. oryzae from Vietnam bacteriophage). One-step growth experiment in 2001 - 2002. Bulletin of the Institute of under various condition. Sci. Bull. Fac. Kyushu Tropical Agriculture Kyushu University, Vol Univ. 15: 151 - 160 (in Japanese with English 25, 2002, ph−¬ng ph¸p. 43 - 50. summary). 287