Nghiên cứu xác định các gen không độc trên nấm gây bệnh đạo ôn một số vùng Đồng bằng sông Hồng

Bài viết trình bày kết quả lây nhiễm nhân tạo đã xác định giống lúa có mang gen kháng Pik và Pita có khả năng kháng với nấm bệnh đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng. Cùng với sự phân ly tính không độc trong quần thể con lai F1 giữa giống mang gen không độc và mang gen độc đã xác định được quan hệ gen đối gen giữa giống mang gen kháng Pik và Pita với chủng nấm đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng chứng tỏ gen không độc trên nấm đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng là AVR Pik và AVR Pita.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định các gen không độc trên nấm gây bệnh đạo ôn một số vùng Đồng bằng sông Hồng Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC GEN KHÔNG ĐỘC TRÊN NẤM GÂY BỆNH ĐẠO ÔN CỦA MỘT SỐ VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Nguyễn Thị Thanh Nga, Nguyễn Văn Bích, Giang Thị Mai, Đỗ Thị Kim Trang, Nguyễn Thị Hồng Minh, Đào Thị Thu Hằng. TÓM TẮT Kết quả lây nhiễm nhân tạo đã xác định giống lúa có mang gen kháng Pik và Pita có khả năng kháng với nấm bệnh đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng. Cùng với sự phân ly tính không độc trong quần thể con lai F1 giữa giống mang gen không độc và mang gen độc đã xác định được quan hệ gen đối gen giữa giống mang gen kháng Pik và Pita với chủng nấm đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng chứng tỏ gen không độc trên nấm đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng là AVR Pik và AVR Pita. Từ khóa: AVR Pik, AVR Pita, Thái Bình, Hải Phòng I. ĐẶT VẤN ĐỀ gen kháng phù hợp. Bệnh đạo ôn là một trong số những bệnh gây hại nghiêm trọng cho cây lúa, tác nhân gây bệnh đạo ôn là nấm Pyricularia oryzae. Bệnh có thể xuất hiện trên lá, đốt thân, cổ bông hoặc những phần khác trên bông, đôi khi cả trên hạt và có thể gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Năm 1971, Hebert phát hiện ra tính dị tản của nấm đạo ôn Pyricularia, các chủng nấm bệnh đạo ôn trên cây lúa có thể giao phối và tạo quả thể (perithecia). Đặc tính này được xem như là giới tính của nấm bệnh đạo ôn và giống như các loại nấm khác chúng được ký hiệu là MAT (mating type), có hai nhóm, một mang MAT1-1 và một mang MAT1-2. Những phát hiện về sự phân tính cũng như khả năng giao phối của các chủng nấm bệnh đạo ôn trên cho phép chúng ta nghiên cứu về đặc tính di truyền và hệ gen của các chủng nấm đạo ôn. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Năm 1992 Silue và cộng sự chứng minh được tính kháng bệnh được thể hiện qua tương tác gen-đối-gen, là sự tương tác giữa gen kháng (resistance gene) trên lúa và gen không độc (avirulence gene) của nấm bệnh đạo ôn. Mối tương tác gen-đối-gen giúp giải thích tại sao gen kháng trên cây lúa có biểu hiện kháng với chủng nấm đạo ôn này song lại không kháng với chủng nấm đạo ôn khác. Nếu chúng ta có thể xác định gen kháng nào trên lúa tương tác với gen không độc nào trên nấm thì chúng ta có thể biết được giống lúa nào kháng với chủng nấm bệnh đạo ôn nào. Mặt khác trong tương tác gen – đối – gen thì dựa vào gen kháng chúng ta có thể xác định được gen không độc và ngược lại dựa vào gen không độc chúng ta có thể xác định được 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Chủng nấm bệnh đạo ôn của một số vùng thuộc Đồng bằng sông Hồng như Thái Bình (TBOS1-1-1), Nam Định (NĐOS1-1-1), Hải Phòng (HPOS1-1-1) được thu thập, phân lập. 2 tập đoàn con lai nấm F1 giữa chủng nấm đạo ôn của Thái Bình và Hải Phòng với Nn1-1 - Giống lúa nhiễm bệnh đạo ôn BC15, và giống kháng Tẻ tép (có mang gen Pik) làm đối chứng. Các dòng lúa mang gen kháng Kanto 51 (Pik), Tsuyuake (Pik), PiNo4 (Pita), Isikari Shiroke (Pii) là các dòng đẳng gen làm thí nghiệm. 2.2. Phương pháp nghiên cứu * Lây nhiễm nhân tạo: Nấm đạo ôn được nuôi cấy trên môi trường Oatmeal, trong 7 ngày. Loại bỏ sợi nấm đạo ôn khí sinh và chiếu dưới đèn UV để tạo bào tử. Hòa bào tử trong nước cất vô trùng và điều chỉnh dung dịch nấm đến nồng độ 1x105 bào tử/1ml. Bổ sung 0.01% Tween 20 vào dịch bào tử. Phun đều dịch bào tử nấm lên lá cây con (có 3-5 lá thật) và ủ trong điều kiện tối, độ ẩm cao 100%, trong 24 giờ, sau đó cây lúa được lấy ra và để trong điều kiện chiếu sáng 12h/ngày. * Đánh giá mẫu bệnh: Kết quả được đọc sau 4-5 ngày lây nhiễm, có 6 cấp độ bệnh được ký hiệu từ 0-5; trong đó 0: Không có vết bệnh, kháng bệnh; 1: Vết bệnh có đường kính 1mm, kháng bệnh; 2: Vết bệnh có đường kính >2mm, kháng bệnh; 3: Vết bệnh có đường kính 1 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM từ 3-4mm, mẫn cảm nhẹ; 4: Vết bệnh có đường kính 5-6mm, mẫn cảm; 5: Vết bệnh >6mm, cả lá bị nhiễm bệnh nặng, mẫn cảm cao. Đánh giá màu sắc của bệnh: Vết bệnh màu nâu được ký hiệu là B(brown), phản ứng kháng. Vết bệnh màu vàng được ký hiệu là Y (yellow), kháng yếu. Vết bệnh màu xanh được ký hiệu là G (green), mẫn cảm (Tosa và cs. 2004). III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Xác định tính độc và tính không độc của nấm bệnh đạo ôn đối với một số giống lúa Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo 3 chủng nấm bệnh đạo ôn thu phân lập được từ đại diện khu vực Đồng bằng sông Hồng, gồm các chủng: TBOS1-1-1, HPOS1-1-1, NĐOS1-1-1 với các giống lúa có mang gen kháng Tẻ tép, Ishikari Shiroke, Kanto 51, Tsuyuake, PiNo4 và BC15. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần, kết quả thu được chúng tôi tổng kết trong bảng sau: Bảng 1: Biểu hiện kháng nhiễm của các giống lúa khi có sự xâm nhiễm của mỗi chủng nấm bệnh đạo ôn STT Tên giống TBOS1-1-1 NĐOS1-1-1 HPOS1-1-1 1 BC15 4BG 3-4BG 4Gb 2 Tetep 1-2BG 1-2BG 2BG 3 Ishikari Shiroke 2-3BG 3Gb 3Gb 4 Kanto51 1-2BG 2-3BG 2BG 5 Tsuyuake 2-3BG 1-2BG 2-3BG 6 PiNo4 2BG 3BG 2BG Chú thích: 1: Vết bệnh có đường kính 1mm; 2: Vết bệnh có đường kính 2mm; 3: Vết bệnh lớn có đường kính 3-4mm; 4: Vết bệnh có đường kính 5-6mm; 5. Vết bệnh lớn hơn 6mm, có thể gây héo toàn bộ lá; G: Green, vết bệnh có màu xanh, g: xanh nhạt B: Brown, vết bệnh có màu nâu, b: nâu nhạt Kết quả thu được cho thấy, về tính kháng: - Giống Ishikari Shiroke kháng với chủng nấm đạo ôn của Thái Bình nhưng lại bị nhiễm bệnh bởi các chủng nấm đạo ôn của Nam Định, Hải Phòng. - Các giống Tetep, Kanto 51, Tsuyuake, PiNo4 đều có biểu hiện kháng với các chủng nấm đạo ôn chứng tỏ chúng mang gen kháng và kháng được với các chủng nấm này. - Giống lúa BC15 mẫn cảm với tất cả các chủng nấm đạo ôn thí nghiệm Về tính độc và không độc của các chủng nấm bệnh đạo ôn: - Chủng nấm đạo ôn của Thái Bình có biểu hiện không độc với Ishikari Shiroke nhưng các chủng nấm đạo ôn của Nam Định, Hải Phòng lại biểu hiện độc với giống lúa này chứng tỏ nấm đạo ôn của Thái Bình có mang gen không độc tương ứng với gen kháng của giống này. 2 - Các chủng nấm đạo ôn thí nghiệm có biểu hiện không độc đối với ...