BÁo cáo kết quả thực hiện chuyêN ĐỀ nghiên cứu khoa họC (Chuyên đề 5)

Lúa gạo là lương thực chính của hơn một nửa số dân trên thế giới và cung cấp hơn 20% tổng năng lượng hấp thụ hàng ngày của nhân loại. Riêng ở châu á lúa gạo cung cấp từ 50 đến 70% năng lượng hấp thụ hàng ngày. Lúa gạo giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho con người. Hạt gạo chứa khoảng 80% tinh bột, 7,5 % protein, vitamin và các chất khoáng cần thiết cho con người. Cây lúa và hạt gạo gắn liền với đời sống và văn hoá của dân tộc ta từ hàng ngàn năm nay. Nghề trồng lúa được coi là nghề truyền thống của nhân dân ta, từ Bắc vào Nam, từ miền xuôi đến miền núi, không nơi nào không thấy lúa. Người nông dân Việt Nam bằng lao động cần cù và sáng tạo của mình đã biến cả đất nước thành một đồng lúa lớn. Kỹ thuật trồng lúa của người nông dân Việt Nam được tích lũy qua hàng ngàn năm, rất phong phú và đa dạng.

Từ một nước thiếu lương thực, Việt Nam đã vươn lên đứng thứ hai thế giới về xuất khẩu gạo. Năng suất và sản lượng lúa của nước ta không ngừng tăng lên, năm 1990 năng suất lúa đạt 31,8 tạ/ha; năm 1995: 36,9 tạ/ha; năm 2000: 42,4 tạ/ha; năm 2006: 48,9 tạ/ha. Sản lượng lúa năm 1990 là 19,2 triệu tấn; năm 1995: 25,0 triệu tấn; năm 2000: 32,5 triệu tấn; năm 2006: 35,8 triệu tấn. Sản lượng lúa cả năm 2010 ước tính đạt gần 40 triệu tấn, tăng 1,04 triệu tấn so với năm 2009, chủ yếu do diện tích gieo trồng ước tính đạt 7513,7 nghìn ha, tăng 76,5 nghìn ha so với năm trước và năng suất đạt 53,2 tạ/ha, tăng 0,8 tạ/ha. (Tổng cục Thống kê, 2007, 2010) [7]. Tuy nhiên năng suất và sản lượng lúa luôn bị đe doạ bởi thiên tai, sâu bệnh và các yếu tố môi trường khác, trong đó bệnh là yếu tố đáng chú ý.

Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia grisea (teleomorph:Magnaporthe oryzae) (Couch B. C and Kohn L. M, 2002)[-25] là một bệnh phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng cho hầu hết những vùng trồng lúa trên thế giới (Ou 1985). Bệnh được phát hiện đầu tiên ở Italia năm 1560, sau đó là ở Trung Quốc năm 1637, Nhật Bản năm 1760, Mỹ năm 1906, Ấn Độ năm 1913… Ở nước ta Vincens (người Pháp) đã phát hiện một số bệnh ở Nam Bộ vào năm 1921. Năm 1951, Roger (người Pháp) đã xác định sự xuất hiện và gây hại của bệnh ở vùng Bắc Bộ [3]. Hiện nay, bệnh đạo ôn đã gây bệnh ở cả 8 vùng sinh thái nông nghiệp, đặc biệt ở ĐBSH với khí hậu ẩm nhiệt đới càng làm tăng khả năng phát triển nấm bệnh (Nguyễn Thị Ninh Thuận, 2006) [16].

Để phòng trừ bệnh đạo ôn có hiệu quả, nhiều phương pháp đã được triển khai như dùng thuốc hoá học, cấy xen kẽ nhiều giống lúa trên một vùng, điều khiển thời vụ, gieo trồng các giống kháng… Ngày nay, các nhà khoa học đang cố gắng sử dụng kỹ thuật di truyền để tạo ra những giống kháng bệnh đạo ôn. ý tưởng ban đầu là phân lập gen kháng ở những dòng có khả năng kháng bệnh, nhân dòng những gen này và sau đó đưa chúng vào những dòng có năng suất cao nhưng dễ mắc bệnh. Như vậy, các dòng chuyển gen có thể đem lại lợi ích cho các công ty thuốc bảo vệ thực vật, các nhà chọn giống và những người nông dân [18]. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu đã cho thấy triển khai gieo trồng các giống lúa kháng đạo ôn cũng là một hướng mang lại hiệu quả kinh tế và không gây hại môi trường trong công tác phòng trừ bệnh đạo ôn (Trần Duy Quý 1999, Bonman 1991) [4], [10]. Vì vậy, việc điều tra, thu thập số liệu, xây dựng tập đoàn giống lúa có khả năng kháng đạo ôn là cần thiết để chúng tôi tiến hành chuyên đề này.

2. TỔNG QUAN VỀ LÚA ĐẠO ÔN

2.1. Bệnh đạo ôn ở lúa

Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia grisea gây ra, đây là một trong số các loại bệnh phổ biến và nguy hại nhất đối với lúa (P. V. Kim, 2000). Bệnh đạo ôn phân bố rộng, có mặt ở hơn 85 quốc gia trồng lúa trên thế giới [1]. Bệnh này có khả năng thích nghi cao với các điều kiện của môi trường, nơi có khí hậu ôn hòa, độ ẩm cao, hay ở những vùng đất thấp và những vùng núi cao nhiệt đới. Bệnh có thể làm cho cây lúa cháy rụi hoàn toàn nếu bị nhiễm bệnh sớm ở giai đoạn mạ. Nếu nhiễm muộn ở giai đoạn trổ, bệnh làm thối đốt thân, thối cổ gié nên làm đổ gãy, làm hạt lép hay làm giảm trọng lượng hạt. Theo báo cáo thì năng suất lúa bị giảm do đạo ôn gây ra có thể lên tới 80% ở vùng dịch [Awoderu V. A. ADN Esuruoso O. F (1974), Bonman J.M., ADN Vergel De Dios J. I (1989), Tsai, 1988; Bonman và cs, 1991)[8][9][10][17], và ước tính, cứ 10% gié bị nhiễm bệnh thì năng suất thất thu 6% và tỷ lệ hạt kém phẩm chất (gạo xay ra thường bị nát, tỷ lệ tấm cao, không đủ tiêu chuẩn xuất khẩu) gia tăng 5% (P. V. Kim, 2000)[2]. Với tác hại như vậy, đã đưa bệnh đạo ôn trở thành một trong những bệnh có diện phân bố rộng nhất và có sức tàn phá mạnh nhất trong các bệnh hại lúa đe dọa nghiêm trọng tới nguồn cung cấp lương thực cho thế giới (hàng năm mất khoảng 157 triệu tấn) (Gheysen G, 2004)[-27]. Ở Việt Nam bệnh được phát hiện ở vùng Nam Bộ rất sớm, từ thời Pháp thuộc năm 1921 do Vincens (người Pháp. Hiện nay bệnh đạo ôn hại lúa là một đối tượng gây tác hại nghiêm trọng ở một số nước như Nhật Bản, ấn Độ, Philippin và Việt Nam. Cũng chính điều này mà bệnh đạo ôn đã trở thành đối tượng được nghiên cứu, tìm hiểu sớm và nhiều nhất. Bằng chứng là có nhiều công bố khoa học về bệnh này trên nhiều tạp chí khoa học có uy tín nhất như: Nature, Science, Genes ADN Development, The Plant Cell và The EMBO (Phạm Văn Chung, 2005)[1].

Bệnh hại trên cây nhưng thường thấy rõ nhất trên lá, đốt thân và cổ bông hoặc những phần khác trên cổ bông đôi khi cả trên hạt. Trong quá trình gây bệnh, nấm tiết ra một số độc tố như axit ỏ - picolinic (C₆H₅NO₂), piricularin (C₁₈H₁₄N₂O₃) có tác dụng kìm hãm hô hấp và phân huỷ các enzim chứa kim loại của cây, kìm hãm sự sinh trưởng của cây lúa. Nấm đạo ôn có khả năng biến dị cao, tạo ra nhiều chủng, nòi sinh học. (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, (2001) [3], Khi thương tổn đầu tiên xuất hiện, chúng thường có màu trắng hoặc, màu xanh xám, với viền ngoài màu xanh sẫm. Dần dần, những vết thương tổn này chuyển thành màu xám với viền ngoài bị chết hoại. Hình dạng thương tổn thường là hình elip, tuy nhiên hình dạng và kích thước của vết bệnh cũng biến đổi theo điều kiện môi trường, tuổi và tính kháng của cây chủ (Ou, 1985; Roumen 1994) [52][53], vị trí bệnh (bảng 1.1) (Phạm Văn Kim 2000)[2]. Những thương tổn trên phiến lá của cây ở giai đoạn sinh sản thường lớn hơn (dài khoảng 2cm) so với cây con (1cm) (Bonman 1992) [22].

Một vết bệnh điển hình có hình thoi, rộng ở giữa và nhọn ở hai đầu, tâm thường có màu xám hoặc hơi trắng, xung quanh thường có màu nâu hay nâu đỏ. Một vết bệnh phát triển đầy đủ có thể dài khoảng 1 - 1,5 cm và rộng 0,3 - 0,5 cm. Trên các giống nhiễm, vết bệnh ban đầu chỉ là đốm úng nước, nhỏ, màu xanh xám, sau đó lan ra phát triển thành một vết bệnh điển hình. Nếu gặp thời tiết ẩm và giống có tính nhiễm cao, vết bệnh sẽ có màu xám xanh do đài và bào tử nấm phát triển trên đó, viền nâu hẹp hay mờ có quầng màu vàng quanh vết bệnh; Trên các giống kháng mạnh, đốm bệnh là những đốm nâu nhỏ từ bằng đầu kim đến 1-2 mm còn ở giống kháng vừa, vết bệnh có hình tròn hay hình trứng, tâm xám trắng, viền nâu, 2-3 mm (Phạm Quang Chung, 2005) [1]. Nhiễm đạo ôn cổ bông là triệu chứng phá hoại nặng nhất trong hầu hết các môi trường xuất hiện bệnh đạo ôn(Ou, 1985)[52].

Bảng 1 Triệu chứng bệnh đạo ôn hại lúa

Bệnh	Triệu chứng
Trên lá	Vết đầu nhỏ, màu xanh dần thành hình thoi, rìa màu nâu đỏ, giữa bạc trắng, các vết có thể liên kết với nhau thành mảng lớn, hình thù không rõ.
Trên cổ bông	Đoạn cổ giáp tai lá hoặc sát hạt thóc có màu nâu xám, vết bệnh to dần, bao quanh cổ bông làm cổ bông bị héo.
Trên đốt thân	Có màu nâu sậm đến đen. Các đốt gần đất mục ra
Trên hạt	Đốm tròn, viền nâu, tâm màu xám trắng, đường kính 1-2mm

- Thu thập tài liệu, tìm hiểu về sự phân bố của các giống địa phương của Việt Nam qua các tài liệu khoa học liên quan;

- Điều tra thực tế; phỏng vấn, lấy ý kiến của cộng đồng dân cư nơi lấy mẫu. Nhận dạng, mô tả tại chỗ những đặc điểm nổi bật và kế thừa các nghiên cứu có trước;

- Thu thập các mẫu hạt, bảo quản ở điều kiện phòng thí nghiệm để phục vụ các thí nghiệm ở mức phân tử.

Phương pháp đánh giá tính chống chịu đạo ôn ở lúa theo hướng dẫn của IRRI, 1997 [13] như sau: Các giống lúa sau khi được gieo mạ, nhổ cấy vào xô, mỗi giống cấy 2 khóm/xô, 5 xô/1 lần nhắc lại, 3 lần nhắc lại/giống (1 giống gồm 15 xô). Bón phân và chăm xóc như quy trình cấy lúa ngoài đồng.

Đánh giá tính chống chịu bệnh đạo ôn sau khi lây bệnh nhân tạo 10 ngày theo thang 9 cấp của IRRI.

+Cấp 1: kháng (nhỏ hơn 1% diện tích lá)

+ Cấp 3: hơi kháng (1- 5% diện tích lá)

+ Cấp 5: hơi nhiễm (5 – 25% diện tích lá)

+ Cấp 7: nhiễm (> 25 – 50% diện tích lá)

+ Cấp 9: nhiễm nặng (> 50% diện tích lá)

Tỷ lệ bệnh (%) = (Số lá bị bệnh/Tổng số lá điều tra) × 100

4. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA VÀ THU THẬP

4.1. Kết quả điều tra khả năng kháng đạo ôn của tập đoàn giống lúa Miền Nam

Kết quả điều tra khả năng kháng đạo ôn và một số đặc điểm chính của các giống lúa miền Nam được trình bày ở bảng 4.1.