Tác nhân gây bệnh đốm lá trên cải bắp, cải rổ ở Mỹ được xác định là do các dòng vi khuẩn Xanthomonas campestris pv.. Cụ thể: nhuộm Gram, đặc tính khuẩn lạc trên môi trường YDC agar, môi
Trang 1Nghiên cứu định danh tác nhân bệnh đốm lá vi khuẩn cây cải ngọt IDENTIFICATION PATHOGEN CAUSED BACTERIAL LEAF SPOT DISEASE
ON CHINENSISE CABBAGE (Brassica sinensis)
Hoàng Xuân Quang 1 , Trần Văn Kỳ (1) , Nguyễn Văn Lẫm 2 , Lê Đình Đôn 2
Abstract
Bacterial leaf spot was one the most important disease which caused severely
loss to yield of chinensise cabbage (Brassica sinensis) in Hồ Chí Minh city The
disease symptom is often water-soaked spot on lesion margin of abaxial leaf surface The identification of bacterial strains was followed by Schaad (1988) including experiments of Gram stain, color colonies on YDC medium and MS medium, growth at 35oC, gelatin hydrolysis, protein digestation on skimmed-milk, acid production from arabinose, mannose, and glucose The result indicated that bacteria were belong to negative Gram group Colonies were convex, entire margin and yellow on YDC medium and The bacteria were fast growth between 25-35oC but not growth above 35oC and slow growth below 200C The bacteria were able to growth on MS medium with blue colonies, gelatin hydrolysis, protein digestation with clear zone around the colonies Yellow color around colonies on medium C of dye was a consequence of acidification activities of bacteria on arabinonse, manose and glucose The causal agent of leaf spot disease on chinensise cabbage caused by
Xanthomonas campestris
I ĐặT VấN đề
Cải ngọt (Brassica sinensis L.)
được coi là cây rau ăn lá chủ lực ở
Tp.HCM và một số tỉnh phụ cận
Bệnh đốm lá vi khuẩn là nguyên nhân
chính gây tổn thất đến năng suất rau
của những năm gần đây Triệu chứng
của bệnh là các đốm bệnh xuất hiện
trên rải rác trên lá (hình bìa 2-1) Tác
nhân gây bệnh đốm lá trên cải bắp, cải
rổ ở Mỹ được xác định là do các dòng
vi khuẩn Xanthomonas campestris pv
armoraciae (Lowell, 2001; Gaetan và
Lopez, 2005) Youfu và ctv (2002) cho rằng bệnh đốm lá cây súp lơ ở Mỹ
maculicola Theo Vicente và ctv
(2006), bệnh đốm lá vi khuẩn họ hoa thập tự là do các vi khuẩn
Xanthomonas campestris pv raphani
armoraciae, Xanthomonas campestris
2 . Đại học Nông Lâm Tp HCM
Trang 2pv campestris gây nên Phạm Văn
Biên và Mai Thị Vinh (1985) đã xác
định bệnh đốm lá súp lơ ở Bình
Chánh (Tp.HCM) là do vi khuẩn
Pseudomonas sp gây nên Nghiên
cứu này là xác định tên loài của tác
nhân gây bệnh đốm lá trên cây cải
ngọt ở Tp HCM
II VẬT LIỆU
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mẫu bệnh đốm lá được thu thập từ
Củ Chi, Hoóc Môn và quận 12
Tp.HCM Vi khuẩn từ các mẫu bệnh
mới được phân lập trên môi trường
PDA Xác định vi khuẩn gây bệnh
theo quy tắc Koch Việc định danh đến
giống và loài vi khuẩn gây bệnh bằng
các phản ứng sinh lý, sinh hóa được
thực hiện theo phương pháp của
Schaad (1988) Cụ thể: nhuộm Gram,
đặc tính khuẩn lạc trên môi trường
YDC agar, môi trường MS, sự hóa
lỏng Gelatin, sự phân giải sữa mất chất
béo trên môi trường YNA, phản ứng
tạo axít từ nguồn hyđrat carbon trên
môi trường Dye’s C và khoảng nhiệt
độ sinh trưởng, nhiệt độ tối cao, tối
thấp của vi khuẩn gây bệnh
III KếT QUả Và THảO LUậN
Phân lập vi khuẩn gây bệnh
Trên môi trường PDA, khuẩn lạc
của vi khuẩn từ mẫu lá bệnh có mầu
vàng tròn, hơi lồi, bề mặt nhẵn bóng
và rìa nhẵn (hình bìa 2-2)
Phản ứng nhuộm Gram của
khuẩn lạc phân lập từ đốm lá cải
ngọt
Kết quả nhuộm Gram cho thấy khuẩn lạc có màu đỏ tươi (hình bìa 2 - 3A), khác biệt rõ so với mầu tím của vi
khuẩn Gram dương Bacillus subtilis
(Hình bìa 3 - 3B) Theo Schaad (1988),
vi khuẩn nhuộm Gram âm thường có màu hồng hoặc đỏ tươi và vi khuẩn nhuộm Gram dương có mầu tím hoặc xanh đen, kết luận này cũng tương tự Jame và ctv (1992) Như vậy vi khuẩn khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt thuộc nhóm Gram âm
Phản ứng của vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt trên các môi trường nuôi cấy khác nhau
Nhóm vi khuẩn Gram (-) gây bệnh cho cây trồng gồm các giống
Pseudomonas, Xanthomonas, Erwinia,
(1988), sử dụng môi trường YDC để phân biệt các giống trên là phù hợp Sau cấy 48 giờ ở nhiệt độ 28oC thấy rằng khuẩn lạc của các dạng vi khuẩn
có màu vàng trên môi trường này (hình bìa 2-4) Như vậy, vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt có thể là
Xanthomonas hoặc Erwinia Kết quả
này phù hợp với Vauterin và ctv (1995) khi nghiên cứu bệnh đốm lá sắn
do vi khuẩn Xanthomonas gây nên
Để phân biệt hai giống Xanthomonas
và Erwinia, vi khuẩn được cấy trên môi
trường MS Đây là môi trường có tính chọn lọc cao để phân biệt vi khuẩn
thuộc họ Enterobacteriaceae (Schaad,
1988) Trong điều kiện pH của môi
Trang 3trường là 7,4 và nhiệt độ 28oC, sau cấy
48 giờ thì khuẩn lạc của vi khuẩn gây
bệnh đốm lá cải ngọt và vi khuẩn
Xanthomonas campestris pv citri đều
có màu hơi xanh Trong khi đó, vi
khuẩn Erwinia spp gây bệnh thối nhũn
cây cải ngọt có mầu vàng da cam (hình
bìa 2-5)
Như vậy, có thể khẳng định rằng
bệnh đốm lá cải ngọt do vi khuẩn
giống Xanthomonas gây nên
ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh
trưởng phát triển của vi khuẩn gây
bệnh đốm lá cải ngọt
Trên môi trường PDA, sau 48 giờ có
sự khác nhau về sinh trưởng của các
dòng vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải
ngọt Hầu hết các dòng đều sinh trưởng
phát triển mạnh ở nhiệt độ 30oC; ở 20oC
vi khuẩn mọc chậm hơn và ngừng sinh
trưởng phát triển hoàn toàn ở nhiệt độ
40oC trở lên Trong thí nghiệm này, nếu
kích thước đốm khuẩn lạc lớn hơn được
xem là có sự sinh trưởng phát triển
(hình bìa 2-6b); nếu đốm khuẩn lạc
không thay đổi so với ban đầu hoặc lớn
hơn chút ít được xem là sinh trưởng
chậm (hình bìa 2-6a) và nếu đốm khuẩn
lạc không mọc thì được coi là ngừng
sinh trưởng phát triển (hình bìa 2-6c)
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu
Mân (1999), đại bộ phận vi khuẩn có
nhiệt độ thích hợp từ 20 - 30oC, tối đa
khoảng 35 - 37oC Như vậy, vi khuẩn
gây bệnh đốm lá cải ngọt thuộc nhóm
ưa nhiệt trung bình Theo Schaad
(1988), vi khuẩn gây bệnh cây thuộc
giống Xanthomonas có 3 loài
campestris, albilineans và axonopodis
có khả năng sinh trưởng phát triển ở nhiệt độ 35oC Do đó, loài vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt có thể là một trong ba loài trên
Sự hoá lỏng Gelatin của vi khuẩn
Sau 48 giờ nuôi cấy ở điều kiện 25oC
và khi nhuộm môi trường bằng dung dịch HgCl2 thì vòng phân giải trong suốt xuất hiện xung quanh khuẩn lạc của vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt và dòng
đối chứng Xanthomonas campestris pv
citri Như vậy, đã xảy ra phản ứng hoá
lỏng Gelatin của vi khuẩn gây bệnh đốm
lá cải ngọt (Hình bìa 2-7)
Theo Schaad (1988), trong các loài
vi khuẩn gây bệnh cây giống
Xanthomonas fragariae gây hoá lỏng
Gelatin Như vậy, vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt là một trong hai loài trên
Sự phân giải sữa mất chất béo
Với phương pháp cấy vi khuẩn thành điểm trên môi trường đặc chứa sữa mất chất béo, ở nhiệt độ 28oC sau
48 giờ thì vòng phân giải hình thành xung quanh khuẩn lạc của vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt và dòng đối
chứng Xanthomonas campestris pv
citri Điều này chứng tỏ có sự hoạt
động của enzyme protease của vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt (hình bìa 2-8) Theo Ahaad (1988) và Goszczynska (2000), chỉ có vi khuẩn
Trang 4loài X campestris có khả năng thuỷ
phân protein, các loài khác thuộc
giống Xanthomonas gây bệnh cây
không thuỷ phân protein
Như vậy, vi khuẩn gây bệnh đốm lá
cải ngọt thuộc loài Xanthomonas
campestris Phản ứng của vi khuẩn tạo
axít từ các hyđrat carbon
Phản ứng tạo axít từ các hyđrat
carbon là quá trình lên men dưới sự
xúc tác của nhóm enzyme nội bào để
tạo ra năng lượng cho hoạt động sống
của vi khuẩn Trong quá trình này đã
hình thành một số sản phẩm trao đổi
chất và chúng được tế bào tiết ra ngoài
môi trường Dựa vào các chất tiết ra
môi trường để xác định được các
enzyme đặc trưng và từ đó định danh
được vi khuẩn gây bệnh (Jame, 1992)
Vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt
được thực hiện các thí nghiệm tạo axít
từ các đường đơn như glucose,
arabinose, manose Dưới tác dụng của
men catalase ở vi khuẩn, đường bị lên
men tạo ra axít acetic, axít lactic
khuyếch tán vào môi trường tạo thành
mầu vàng Thí nghiệm cho thấy vi
khuẩn gây bệnh đốm lá ở cải ngọt và vi
khuẩn đối chứng X campestris pv citri
đều xuất hiện vòng phân giải mầu vàng
xung quanh khuẩn lạc trên môi trường:
có phản ứng dương tính tạo axít từ
đường glucose (hình bìa 2-9a),
arabinose (hình bìa 2-9b) và manose
(hình bìa 2-9c) Trong khi đó, dòng đối
chứng với Pseudomonas spp không
hình thành vòng phân giải mầu vàng,
tức là không sinh axít từ các đường này
Theo Schaad (1988), trong các loài
vi khuẩn thuộc giống Xanthomonas
gây bệnh cây chỉ có loài vi khuẩn
Xanthomonas campestris tạo axít trên
từ cả ba loại đường arabinose, glucose
và manose Các loài Xanthomonas
axonopodis không tạo axít từ đường
arabinose, loài X ampelina tạo axít từ
đường arabinose, nhưng không tạo axít
từ đường glucose và manose
Kết quả của các phản ứng sinh lý và sinh hóa khẳng định vi khuẩn gây bệnh đốm lá cải ngọt có triệu chứng
như mô tả phần (1) là do Xanthomonas
campestris gây nên
IV KẾT LUẬN Bệnh đốm lá cải ngọt là do vi khuẩn
Xanthomonas campestris gây nên,
thuộc nhóm Gram âm, khuẩn lạc tròn, lồi, rìa nhẵn, màu vàng trên môi trường PDA và YDC Hóa lỏng Gelatin, phân huỷ protein, tạo axít từ các đường glucose, arabinose và manose Vi khuẩn thuộc nhóm ưa nhiệt trung bình, nhiệt độ thích hợp từ 25-35oC, sinh trưởng chậm dưới 20oC, ngừng sinh trưởng từ 40oC trở lên
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Gaetan, S and Lopez N., 2005 First outbreak of bacterial leaf spot
caused by Xanthomonas campestris on Canola in Argentina Plant Disease
89: 683
Trang 52 Goszczynska, T., Serfontein J J.,
and Serfontein, S., 2000 Introduction
to practical phytobacterology A
safrinet manual for phytobacteriology,
sponsored by SDC, Switzerland 83
pages
3 James, G., Cappuccino and
Sherman, N., 1992 Microbiology a
laboratory manual Third edition The
Benjamun/Cummings publishing
company 462 pages
4 Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,
1999 Bệnh vi khuẩn và vi rút hại cây
trồng NXB Giáo dục Hà Nội, trang
99-100
5 Lowell, L B., 2000 Crucifer
diseases Vegetable diseases a
practical guid AVRDC publication,
15-28
6 Mai Thị Vinh và Phạm Văn Biên,
1985 Bệnh hại rau cải ở một số vùng
rau ngoại thành Tp Hồ Chí Minh Báo
cáo khoa học, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam, 15
trang
7 Schaad, N W., 1988 Laboratory
guide for identification of plant pathogenic bacteria Second edition
APS Express 164 pp
8 Vicente, J G., Everett, B and Robert S J., 2006 Identification of isolates that cause leaf spot of brassica
raphani and pathogenic and genetic
comparison with related pathovars
Phytopathology 96: 735-745
9 Youfu, Z., John, P D., and Carol
L B., 2002 Detection survival and sources of inoculation for bacterial
diseases Plant Disease 8: 883-888