Bài giảng Sản xuất giống và công nghệ hạt giống - Chương 5: Sức sống và bệnh hạt giống
Tóm tắt Bài giảng Sản xuất giống và công nghệ hạt giống - Chương 5: Sức sống và bệnh hạt giống: ... Kiểm nghiệm môi trường bất thuận (Stress Test): là kiểm nghiệm trên một hay một số môi trường khác nhau như: nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, có đất hoặc không có đất, loại đất cho vào môi trường đánh giá có tính chất khác nhau (chủ yếu đánh giá sự nảy mầm - lá mầm, chiều dài mầm..) Kiểm ngh...h, sỏi vụn để xác định khả năng nảy mầm của hạt ngũ cốc khi nhiễm nấm bệnh(Fusarium). Hạt được gieo trong gạch vụn ẩm hoặc trong hộp cát rồi trải lớp gạch vụn ẩm dày 3 cm lên trên. Đặt hộp trong phòng tối điều chỉnh nhiệt độ một thời gian nhất định tùy loài. Những hạt bị bệnh, tổn t...ủ trong điều kiện thuận lợi cho nấm phỏt triển. Cho nước bóo hoà vào giấy thấm, nếu nước quỏ đậm thỡ gạn bớt đi trước khi đặt hạt với kẹp, trỏnh hạt dớnh liền nhau. Hạt trờn giấy thấm cú thể nảy mầm và sinh trưởng. Nhiều loại nấm được kớch thớch phỏt triển bởi ỏnh sỏng xanh và tối ...
èng. 22 Mét phư¬ng ph¸p kh¸c ®Ó x¸c ®Þnh søc sống h¹t gièng ph©n ra hai lo¹i lµ kiÓm nghiÖm m«i trưêng bÊt thuËn vµ kiÓm nghiÖm nhanh. KiÓm nghiÖm m«i trưêng bÊt thuËn (Stress Test): lµ kiÓm nghiÖm trªn mét hay mét sè m«i trưêng kh¸c nhau như: nhiÖt ®é cao, nhiÖt ®é thÊp, cã ®Êt hoÆc kh«ng cã ®Êt, lo¹i ®Êt cho vµo m«i trưêng ®¸nh gi¸ cã tÝnh chÊt kh¸c nhau (chñ yÕu ®¸nh gi¸ sù n¶y mÇm - l¸ mÇm, chiÒu dµi mÇm..) KiÓm nghiÖm nhanh: c¸c ph¶n øng ho¸ häc liªn quan ®Õn søc sèng h¹t gièng, kh«ng mÊt thêi gian l©u như kiÓm nghiÖm trong ®iÒu kiÖn bÊt thuËn. 23 1.4. Nguyªn t¾c kiÓm tra søc sèng h¹t gièng Chi phÝ thÊp Chi phÝ lao ®éng, trang thiÕt bÞ c¸c phßng thÝ nghiÖm, phư¬ng tiÖn dông cô cÇn tÝnh to¸n rÊt kü lưìng v× nÕu kh«ng chi phÝ kiÓm nghiÖm mét mÉu h¹t gièng cao khã ®ưîc thùc tÕ chÊp nhËn. Nhanh NhiÒu phư¬ng ph¸p kiÓm nghiÖm tuy nhiªn lùa chän phư¬ng ph¸p cho kÕt qu¶ nhanh nhÊt ®Ó ®¸p øng yªu cÇu cña s¶n xuÊt vµ nhµ kinh doanh h¹t gièng. 24 Kh«ng phøc t¹p Lùa chän phư¬ng ph¸p ®¬n gi¶n phï hîp víi ®iÒu kiÖn cña phßng thÝ nghiÖm ®Ó kh«ng ph¶i trang bÞ hay ®µo t¹o thªm. §¹t ®ưîc môc tiªu kiÓm tra §¶m b¶o chÝnh x¸c tiªu chuÈn ho¸ c¸c chØ sè sè lưîng vµ cña chÊt lưîng tr¸nh sö dông nh÷ng mÉu thay thÕ. Tư¬ng ®ư¬ng víi thùc hiÖn trªn ®ång ruéng 5 25 1.5. C¸c phư¬ng ph¸p kiÓm tra søc sèng h¹t gièng Th«ng thưêng kiÓm nghiÖm søc sèng h¹t gièng ®ưîc thùc hiÖn trong ®iÒu kiÖn tèi ưu do vËy kÕt qu¶ thưêng cao h¬n thùc tÕ ®ång ruéng. V× vËy ngoµi kiÓm nghiÖm trong phßng cÇn kiÓm nghiÖm ®ång ruéng bæ xung lµ cÇn thiÕt ®Ó ®¸nh gi¸ søc sèng h¹t gièng cã kÕt qu¶ tin cËy h¬n. Mét sè phư¬ng ph¸p ®îc chÊp nhËn cña ngưêi s¶n xuÊt vµ kinh doanh h¹t gièng ®ưîc tr×nh bµy sau ®©y: 26 a. Xö lý l¹nh KiÓm tra trong ®iÒu kiÖn l¹nh lµ phư¬ng ph¸p sím nhÊt ®Ó ®¸nh gi¸ søc sèng h¹t gièng, ®ưîc ¸p dông réng r·i víi ng«, ®Ëu tư¬ng. H¹t ®ưîc ®Æt trong m«i trưêng ®Êt hoÆc giÊy thÊm vµ l¹nh cho nh÷ng giai ®o¹n ®Æc thï, trong giai ®o¹n nµy cã ho¹t ®éng hÊp phô vµ ho¹t ®éng cña vi sinh vËt. TiÕp theo xö lý l¹nh h¹t ®ưîc ®Æt trong ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho n¶y mÇm vµ sinh trưëng. 27 b. Xö lý thóc ®Èy giµ ho¸ nhanh Nguyªn lý cña phư¬ng ph¸p lµ xö lý h¹t trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh ë 2 m«I trưêng thay ®æi. Xö lý h¹t ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao (41oC) vµ ®é Èm (100%) trong thêi gian ng¾n 3-4 ngµy. H¹t sau xö lý chuyÓn ra ®iÒu kiÖn n¶y mÇm tèi ưu Phư¬ng ph¸p nµy nhanh, Ýt tèn kém vµ sö dông cho tÊt c¶ c¸c loµi vµ cã thÓ ®¸nh gi¸ tõng h¹t. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ ®¸ng tin cËy nhưng chó ý ®é Èm h¹t trưíc khi xö lý. 28 c. KiÓm tra th«ng qua tÝnh dÉn ®iÖn Thµnh tÕ bµo bÞ hư háng, dung dich tÕ bµo chÊt phãng thÝch ra m«I trưêng, dung dÞch nµy cã ®Æc tÝnh dÉn ®iÖn nªn cã thÓ ph¸t hiÖn ®ưîc b»ng c¸c m¸y ®o ®é dÉn ®iÖn. Tuy nhiªn ®é Èm ban ®Çu cña h¹t, kÝch thưíc h¹t cã ¶nh hưëng ®Õn tû lÖ c¸c chÊt phãng thÝch ra tõ h¹t nªn cÇn cã nh÷ng tiªu chuÈn nhÊt ®Þnh. H¹t ®· xö lý b»ng nh÷ng chÊt kh¸ng sinh còng cã thÓ ¶nh hưëng ®Õn tÝnh dÉn ®iÖn nªn ph¶i lµm s¹ch c¸c chÊt xö lý h¹t trưíc khi kiÓm nghiÖm b»ng phư¬ng ph¸p nµy. 29 e- e- e- e- 30 d. Xö lý n¶y mÇm m¸t Thùc hiÖn ë phßng thÝ nghiÖm tiªu chuÈn víi møc nhiÖt ®é thÊp 18oC vµ kh«ng dùa vµo ho¹t ®éng cña vi sinh vËt ®Ó ¸p lùc cho sù n¶y mÇm cña h¹t. Nh÷ng c©y trång nhiÖt ®íi (c©y b«ng) th× søc sèng, n¶y mÇm vµ sinh trưëng kÐm h¬n. KÕt qu¶ kiÓm tra sö dông gi¶i thÝch cho nguyªn lý søc sèng h¹t gièng tèt lµ cã thÓ t¹o ra mét c©y b×nh thưêng. 6 31 e. Tû lÖ sinh trëng cña c©y con Søc sèng h¹t gièng lµ kh¶ n¨ng ®Ó tæng hîp cã hiÖu qu¶ c¸c vËt chÊt míi vµ chuyÓn s¶n phÈm nµy ®Õn ph«i n¶y mÇm kÕt qu¶ t¨ng träng lưîng kh«. Tû lÖ sinh trưëng cña c©y con x©y dùng trªn c¬ së nguyªn lý nµy. Søc sèng h¹t gièng ®ưîc biÓu hiÖn mg träng lưîng kh« cña c©y con (mg/c©y con). Sau khi ®¸nh gi¸ c¸c phÇn sinh trưëng cña ph«i thµnh mét c©y con b×nh thêng t¹o nªn tõ c¸c c¬ quan dù tr÷ (l¸ mÇm hoÆc ph«i), c©y con ®ưîc sÊy kh« trong cèc thÝ nghiÖm ë nhiÖt ®é 80oC trong 24 giê ®Ó x¸c ®Þnh tèc ®é t¨ng träng lưîng chÊt kh« cña nã. 32 * Ph©n lo¹i søc khoÎ c©y con Ph©n lo¹i søc khoÎ c©y con thµnh ba møc: 1. YÕu, 2. B×nh thêng 3. KhoÎ. Phư¬ng ph¸p nµy kh«ng yªu cÇu phư¬ng tiÖn vµ sö dông thuËt ng÷ quen thuéc vµ hÊp dÉn víi c¸c nhµ ph©n tÝch h¹t gièng. Phư¬ng ph¸p nµy còng cã hµng lo¹t nh÷ng khã kh¨n như ®Ó ph©n chia c©y con b×nh thưêng cÇn rÊt tû mû, vµ dùa c¸c ®Æc ®iÓm m« t¶ biÕn ®éng nhiÒu. 33 f. KiÓm tra Tetrazolium (TZ) Dùa vµo ho¹t ®éng cña ph©n tö TZ ph¶n øng víi nguyªn tö hydro gi¶i phãng tõ ho¹t ®éng cña c¸c enzim thuû ph©n trong m« sèng. KÕt qu¶ h×nh thµnh dung dich nưíc cã mµu ®á forman, dùa trªn mµu ®á ®Ó ®¸nh gi¸ søc sèng h¹t gièng còng như gi¸ trÞ gieo trång cña h¹t gièng. §Æt h¹t ®· nhuém mµu trong b¶ng so mµu ®Ó x¸c ®Þnh søc sèng ë c¸c møc ®é: - Kh«ng cã kh¶ n¨ng n¶y mÇm - Søc sèng thÊp - Søc sèng trung b×nh - Søc sèng cao 34 35 g.Tèc ®é n¶y mÇm Tèc ®é n¶y mÇm lµ chØ tiªu ®Ó x¸c ®Þnh søc sèng h¹t gièng. L« h¹t n¶y mÇm gièng nhau thưêng rÊt kh¸c nhau vÒ tû lÖ n¶y mÇm vµ sinh trưëng. Sè ngµy ®Ó ®¹t ®ưîc tû lÖ n¶y mÇm 90% lµ chØ sè n¶y mÇm cña h¹t. §Ó ®¸nh gi¸ l« h¹t chÊt lưîng thÊp h¬n gi¸ trÞ phÇn tr¨m (50%) cã thÓ ®ưîc sö dông. 36 LÇn ®Õm cuèi cïng Sè c©y b×nh thêng +............+ LÇn ®Õm ®Çu tiªn X = Sè c©y b×nh thêng C«ng thøc tÝnh tû lÖ n¶y mÇm cña Maguire: Tỷ lệ nảy mầm tương tự được Czabator (1962), Djavanshir và Pourbeik (1976) đề xuất với các cây thân gỗ như sau: 7 37 38 h. KiÓm tra b»ng ph¬ng ph¸p Hiltner (gieo h¹t dưíi líp g¹ch sái vôn) Phư¬ng ph¸p gieo h¹t dưíi líp g¹ch, sái vôn ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng n¶y mÇm cña h¹t ngò cèc khi nhiÔm nÊm bÖnh(Fusarium). H¹t ®ưîc gieo trong g¹ch vôn Èm hoÆc trong hép c¸t råi tr¶i líp g¹ch vôn Èm dµy 3 cm lªn trªn. §Æt hép trong phßng tèi ®iÒu chØnh nhiÖt ®é mét thêi gian nhÊt ®Þnh tïy loµi. Nh÷ng h¹t bÞ bÖnh, tæn thư¬ng c¬ giíi hoÆc hư háng kh«ng thÓ n¶y mÇm xuyªn qua líp g¹ch vôn. PhÇn tr¨m c©y con b×nh thưêng ®ưîc xem lµ møc ®é søc sèng h¹t gièng. 39 i. Xö lý h¹t trong dung dÞch h¹n chÕ thÈm thÊu H¹t n¶y mÇm trong c¸c dung dÞch cã tiÒm n¨ng thÈm thÊu ®Æc thï như Sodium clorid (NaCl), Glycerol, Sucrose, Polyethylene Glycol (PEG), vµ Manitol. H¹t gièng cã søc sèng tèt lµ cã kh¶ n¨ng chèng chÞu tèt h¬n víi ®iÒu kiÖn nh©n t¹o nµy vµ do vËy ®©y lµ mét phư¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh søc sèng h¹t gièng 40 k. Phư¬ng ph¸p kiÓm tra h« hÊp Sù n¶y mÇm cña h¹t vµ sinh trưëng cña c©y con yªu cÇu sö dông n¨ng lîng trao ®æi chÊt nhËn ®ưîc tõ qu¸ tr×nh h« hÊp. V× vËy gi¶m tû lÖ h« hÊp cña h¹t n¶y mÇm sÏ gi¶m sinh trưëng cña c©y con. Phư¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ søc sèng h¹t gièng th«ng qua tû lÖ h« hÊp thùc hiÖn nhanh vµ sè lưîng mÉu lín. Nh÷ng h¹t bÞ dËp vì c¬ giíi kÕt qu¶ ®o kh«ng chÝnh x¸c. 41 2. BÖnh h¹t gièng 2.1. Vi sinh vật trên hạt Theo Sinclair (1979) hạt giống là một thế giới vi mô của vi sinh vật đặc biệt là nấm, vi khuẩn, virus và đôi khi cả giun tròn. Vi sinh vật sống trên bề mặt của hạt không làm mất sức sống của hạt nhưng là nguyên nhân làm yếu rễ và cây con và ảnh hưởng đến kết quả kiểm nghiệm nảy mầm hạt giống. Vi sinh vật sống ở các bộ phận của hạt như lá bắc, vỏ quả và vỏ hạt sẽ xâm nhập vào cây con, mầm. Một số sống và tồn tại bên trong hạt như mô của phôi và nội nhũ có thể kìm hãm nảy mầm hay suy yếu cây con. 42 2.2. Xử lý ngăn ngừa bệnh hạt giống a. Xử lý trước thu hoạch Xử lý bệnh hạt giống trước thu hoạch là một biện pháp ngăn ngừa bệnh hạt giống hữu hiệu và có thể thực hiện bằng ba phương pháp sau: 1) Chọn khu vực sản xuất sạch bệnh 2) Áp dụng kỹ thuật canh tác tiến bộ 3) Kiểm tra kỹ lưỡng và loại bỏ sớm cây bị sâu bệnh 8 43 Ngoài chọn nơi sản xuất cần áp dụng kỹ thuật sản xuất tiến bộ là một giải pháp ngăn ngừa bệnh hạt giống như: Trồng giống sạch bệnh Xử lý hạt giống (bằng thuốc hoá học) trước khi gieo trồng Rắc hạt trên đồng cùng với thuốc trừ nấm, vi khuẩn và thuốc hoá học khác. Ngắt hay nhổ bỏ cây bị bệnh Không tưới phun tạo môi trường ẩm độ thuận lợi cho nấm bệnh phát triển. Kiểm tra xử lý và loại bỏ cây bệnh trước khi thu hoạch. 44 Bệnh nấm ở ngô do độ ẩm môi trường cao 45 Nấm Fusarium trên hạt giống lúa mạch 46 Bệnh ghẻ nấm ở lúa mạch 47 b. Xử lý trong quá trình thu hoạch Xử lý bệnh hạt giống trong quá trình thu hoạch và sau thu hoạch là giải pháp cuối cùng diệt trừ tận gốc bệnh hại trên hạt gồm các phương pháp: + Tẩy uế bề mặt hạt bằng hoá chất + Phân loại hạt bệnh và hạt sạch + Xử lý nước nóng + Xử lý chất kháng sinh hữu cơ Xử lý chất kháng sinh và kháng sinh hữu cơ không chỉ xử lý trên bề mặt hạt một số chất có thể thấm vào trong hạt nên diệt cả bệnh nằm trong mô hạt. Xử lý nước nóng cần xem xét nhiệt độ nước diệt mầm bệnh nhưng không gây hại hạt giống. 48 Treated Untreated Xử lý nấm bệnh trên hạt đối với giống đậu tương 9 49 2.3 Nấm bệnh liên kết với hạt Nấm là nguyên nhân lớn nhất gây hại cây trồng, trên hoặc trong hạt và phổ biến hơn bệnh vi khuẩn và virus. Hơn 8000 loài nấm hại cây trồng có trong hạt giống. Nấm hại hạt giống gồm hai loại ký sinh và hoại sinh. Nấm hoại sinh không lựa chọn ký chủ nên có thể tìm thấy trên hạt nhiều loài cây trồng nhưng nấm ký sinh có sự lựa chọn ký chủ nên tìm thấy trong phạm vi một số loài nhất định. 50 Nấm ký sinh gây thiệt hại sản lượng cây trồng vì: + Nấm ký sinh gây hại dẫn đến hạt không nảy mầm + Nấm ký sinh trên hạt sau đó phát tán bệnh trên đồng ruộng + Nấm ký sinh trên hạt trước thu hoạch làm giảm năng suất và chất lượng hạt Nấm gồm tổ hợp các sợi nấm, chúng sinh sản bằng bào tử như hạt ở thực vật bậc cao. Cũng như hạt cây trồng, bào tử nấm rất đa dạng về kích thước, màu sắc, để nhìn thấy cần phải quan sát bằng kính hiển vi. Một số nấm không có bào tử giới tính mà sinh sản bằng các cấu trúc sinh dưỡng. 51 52 Bệnh trên củ cây khoai lang 53 2.4. Phương pháp xác định bệnh nấm hạt giống a. Kiểm tra nấm trên Agar Agar là cacbohydrat trung tính chế từ rong biển, nó chứa một lượng nhỏ dinh dưỡng cho sinh trưởng của nấm, vì thế khi kiểm tra cần bổ xung thêm chất chiết từ cây như củ khoai tây, quả và rau. Agar trung tính được pha chế như sau: agar dạng bột cộng lượng nước phù hợp và bổ sung dinh dưỡng làm môi trường. Hỗn hợp này được khử trùng trong nồi hấp 15 - 20 phút và làm lạnh đến 50oC và có thể cho thêm chất kháng sinh. Hỗn hợp rót cẩn thận vào đĩa petri, tránh làm nhiễm bẩn, để nguội sau 20 phút là có thể sử dụng được. 54 Hạt kiểm tra làm sạch bề mặt trước bằng NaOCl 1% Từng hạt được kẹp và đặt lên mặt agar, đỉnh của kẹp được vệ sinh bằng cách nhúng nó trong cồn 70% rồi hơ qua ngọn lửa đèn cồn. Sau khi cấy đĩa petri được ủ 20-25oC khoảng 8 ngày với hạt nhiễm bệnh có thể nhận biết trên cơ sở đặc điểm của cơ quan sinh dưỡng và bào tử. Ngày nay có thể sử dụng đĩa petri nhựa thay thế thuỷ tinh cho phép tiết kiệm lao động và không phải làm sạch sau khi hay trước khi nuôi cấy. 10 55 b. Phương pháp giấy thấm Phương pháp kiểm tra bệnh hạt bằng giấy thấm tương tự như kỹ thuật kiểm tra nảy mầm. Đặt hạt trên giấy thẩm ẩm và ủ trong điều kiện thuận lợi cho nấm phát triển. Cho nước bão hoà vào giấy thấm, nếu nước quá đậm thì gạn bớt đi trước khi đặt hạt với kẹp, tránh hạt dính liền nhau. Hạt trên giấy thấm có thể nảy mầm và sinh trưởng. Nhiều loại nấm được kích thích phát triển bởi ánh sáng xanh và tối xen kẽ và tiếp theo được xác định như phương pháp agar. 56 c. Phương pháp tính độc Kiểm tra tính độc là tách những nấm bệnh nghi ngờ từ kiểm tra trên agar và giấy thấm. Nuôi cấy trên agar để nhận biết bào tử và cơ quan dinh dưỡng của nấm rồi lây nhiễm lên cây trồng (thường là cây con) để quan sát triệu chứng bệnh. Tiếp sau lại lấy nuôi cấy bệnh lại trên môi trường phù hợp để xác định chính xác. Phương pháp có thể sử dụng để nhận biết bất kỳ loại bệnh nào trên hạt. Lây nhiễm mầm bệnh lên cây có thể bằng chích hoặc phương pháp khác (Phun, rắc và trà cơ học). 57 d. Phương pháp không nuôi cấy Một số loại bệnh trên hạt có thể quan sát qua mẫu hạt hoặc kỹ thuật không nuôi cấy đặc biệt, ví dụ nấm cựa gà có thể quan sát thấy khi có mặt của các vẩy sừng tối và rất lớn tạo nên quả thể, nấm mốc ở các loại hạt hầu hết có thể quan sát được bằng mắt thường. Kiểm tra bằng quan sát cũng có hiệu quả với nấm than ở lúa mỳ, nấm hoa cúc ở lúa nước, những nấm này thường vỡ khi tuốt và làm sạch hạt giống, nhưng nó phát tán đến các hạt khác trong lô hạt và ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng hạt giống. 58 Phương pháp xác định tỷ lệ nấm bệnh trong lô hạt bằng quan sát như sau: 1. Làm mềm các hạt bằng ngâm trong dung dịch NaOH qua đêm 2. Tách phôi trong nước ấm và gạn lọc lại qua rây kiểu giây bột. 3. Rửa nhanh với dung dịch lactophenol và nước, các phôi sẽ nổi còn vỏ trấu và nội nhũ sẽ chìm xuống đáy có thể gạn đi. 4. Đặt phôi đã tách trên đĩa thuỷ tinh đáy dày đã được khử trùng trước bằng đun trong lactophenol 10 đến 20 phút. 5. Xếp phôi theo trật tự và kiểm tra sợi nấm trên kính kiển vi phóng đại. 59 2.5. Bệnh nấm hoại sinh trên hạt giống Nấm hoại sinh sinh trưởng ở các mô chết, mặc dù nó tồn tại trên toàn bộ hạt, nhưng chúng không là nguyên nhân gây bệnh cây trồng như nấm ký sinh. Bào tử của nấm hoại sinh hầu như tồn tại khắp nơi trên hạt cũng như trong không khí. Chúng có số lượng rất lớn trên hạt đã và đang bảo quản và sẽ nẩy mầm, sinh trưởng với số lượng vô cùng lớn với bất kỳ điều kiện bảo quản nào không vượt quá độ ẩm 75% và 15oC. 60 Bệnh nấm trên hạt dưa Bệnh nấm trên hạt đậu 11 61 2.6. Bệnh vi khuẩn a. Bệnh vi khuẩn hạt giống Bốn phương pháp kiểm nghiệm bệnh vi khuẩn cơ bản là: 1 - Quan sát nhiễm vi khuẩn trên các đặc điểm ngoài vỏ hạt 2 - Chuẩn đoán trên triệu chứng của cây khi lây nhiễm từ dịch chiết vi khuẩn từ lô hạt giống 3 - Tách chiết vi khuẩn để nhận biết trực tiếp 4 - Phối hợp các phương pháp trên. 62 b. Phương pháp kiểm nghiệm bệnh vi khuẩn hạt giống Kỹ thuật huyết thanh Kỹ thuật huyết thanh trên cơ sở chuỗi phản ứng giữa kháng nguyên và kháng thể. Kỹ thuật này có thể nhận biết dương tính của cả vi khuẩn và virus. Huyết thanh miễn dịch chứa trong kháng thể đặc thù chuẩn bị như sau: Kháng nguyên được nhiễm vào (vi khuẩn hay virus) trong máu của động vật, thường là thỏ, máu ngay lập tức chống lại kháng nguyên bằng tạo ra kháng thể. Huyết thanh miễn dịch dùng để kiểm tra có mặt của vi khuẩn trong hạt giống. 63 Phương pháp thực hiện: Hạt giống được nghiền với nước tạo thành dung dịch trộn trong môi trường agar. Huyết thanh đối kháng cho loại vi khuẩn đặc thù được đưa vào môi trường. Nếu xảy ra kết tủa chứng tỏ có mặt của kháng nguyên (vi khuẩn gây hại). Nếu không xảy ra kết tủa tác nhân bệnh không có mặt. 64 Gây nhiễm cây trồng Gây nhiễm cây trồng là một phương pháp hữu ích để nhận biết vi khuẩn và virus đặc thù gây hại trong hạt giống. Hạt kiểm tra được ngâm trong nước đã khử trùng vài giờ sau đó chắt lọc lấy nước và lây nhiễm vào cây con, khoẻ mạnh. Đôi khi nghiền hạt thành dung dịch đồng nhất để lây nhiễm vào cây con. Sau khi lây nhiễm theo dõi chặt chẽ triệu chứng bệnh để đánh giá thông qua triệu chứng biểu hiện để xác định tác nhân gây bệnh. 65 66 Một phương pháp thường được sử dụng, đặc biệt đánh giá bệnh virus hại hạt giống là chà sát một hỗn hợp của dịch hạt (dịch mẫu hạt) và chất độn kim loại lên bề mặt lá. Chất độn châm vào mô và đưa nguồn bệnh vào cây và triệu chứng bệnh biểu hiện. Yêu cầu của phương pháp là sử dụng cây con khoẻ, sạch bệnh, trồng trong điều kiện vô trùng (nhà kính nhà lưới). Triệu chứng bệnh có thể biểu hiện sau 2-4 tuần lây nhiễm. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 12 67 2.7. Bệnh virus hạt giống Carroll (1979) đã ghi nhận: Có khoảng 200 loại virus gây bệnh ở cây trồng. 100 loại đã được biết, còn 500 loại virus khác không gây bệnh hạt giống. Có 80 loại virus chuyển qua hạt, một số ít trên bề mặt hạt còn lại tồn tại bên trong hoặc bên ngoài phôi. 68 a. Kiểm nghiệm sinh học Kiểm nghiệm sinh học gồm quan sát trực tiếp trên hạt hoặc trồng và quan sát triệu chứng trên cây trồng. Kiểm nghiệm qua triệu chứng của cây con là quan sát triệu chứng phát triển bệnh trên cây con. Kiểm nghiệm thông qua biểu hiện triệu chứng trên cây con cũng có thể thực hiện bằng cách nghiền hạt hay cây con từ lô hạt kiểm tra, bột nghiền lây nhiễm cơ học vào cây con khoẻ, quan sát triệu chứng bệnh phát triển nhận biết nguyên nhân gây bệnh. 69 Kiểm nghiệm trực tiếp trên hạt thực hiện cả trên hạt bình thường và hạt không bình thường. Chiết dịch hạt lây nhiễm lên cây chỉ thị hay cây trồng rồi theo dõi phát triển và đặc điểm của triệu chứng bệnh trên cây con. Có thể kiểm tra 1 hạt hay hỗn hợp một số hạt 70 b. Kiểm nghiệm bệnh virus hạt bằng huyết thanh Nguyên lý kiểm nghiệm bệnh virus hạt giống bằng huyết thanh tương tự như kiểm nghiệm bệnh vi khuẩn. Phương pháp trên cơ sở phản ứng giữa virus trong hạt hoặc dịch hạt với mẫu huyết thanh miễn dịch trong máu của động vật (thỏ). Có 5 kỹ thuật thử huyết thanh được Carroll đề xuất năm 1979 như sau: 71 Kỹ thuật khuyếch tán kép: Hạt được nghiền và chuyển vào khoang cắt trong môi trường khuyếch tán (thường là gel agar). Sau đó đưa vào một huyết thanh miễn dịch chuyên biệt của virus nghi ngờ cần kiểm tra vào khoang riêng. Virus kháng nguyên và kháng thể khuếch tán về hai phía khác nhau. Sự khuếch tán về hai hướng khác nhau gọi là khếch tán kép. Khi hai phản ứng huyết thanh tiếp cận đến 1 điểm trong gel tại nơi tập trung, phức hợp của phân tử kháng nguyên và kháng thể kết tủa cố định. 72 Kỹ thuật khuyếch tán toả tròn Phương pháp khuyếch tán toả tròn giống như khuyếch tán kép nhưng nó chỉ khuyếch tán virus kháng nguyên trong khoang của môi trường agar. Huyết thanh chứa kháng thể với một virus đặc thù được đưa vào môi trường agar trong cùng khoang với hạt hoặc cây con, nếu virus có mặt chúng sẽ khuyếch tán trong khoang. Khi chúng kéo dài đến bề mặt khoang chúng phối hợp với kháng thể để kết tủa ở vùng gặp nhau hình thành chuỗi hoặc quầng xung quanh của khoang. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 13 73 Phương pháp kiểm tra nhựa mủ Xay 100 hạt sau đó 0,1g hạt xay cho vào 2 ml dung dịch đệm để cho vào cối giã nghiền. Khoảng 20 ml của dịch chiết hạt này cho vào pipet 100ml và 10 ml với nhựa mủ đánh dấu đã có trong đó. Nhựa mủ đánh dấu bao gồm huyền phù của polystyrence nhựa mủ hình cầu (đường kính khoảng 0,81 µm). Nhựa mủ hình cầu nhạy cảm hoặc bao trùm tế bào kháng thể cho một virus đặc thù. Lắc pipet khoảng 15 phút và quan sát dưới kính hiển vi phân lớp. Khi virus có mặt trong mẫu kiểm tra nhựa mủ huyền phù sẽ kết bông. 74 Phương pháp Enzyme-linked immunosorbent Assay (ELISA) Kỹ thuật ELISA có độ nhạy cao, một số nghiên cứu cho rằng có thể phát hiện virus ở nồng độ 0,1 µg/ml. Phương pháp sử dụng phát hiện virus đốm vòng ở hạt thuốc lá, khảm ở hạt đậu tương với tỷ lệ rất thấp (1-4%). Phương pháp cần có kỹ thật, trang thiết bị và khá tốn kém thường được sử dụng kiểm nghiệm nhưng hạt và giống cây trồng quý và giá trị cao. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
File đính kèm:
- bai_giang_san_xuat_giong_va_cong_nghe_hat_giong_chuong_5_suc.pdf