Bài giảng dịch bệnh côn trùng - Vi khuẩn gây bệnh doc

b VK không bào tử- gồm loài gây bệnh không bắt buộc và là tất cả vk có tiềm năng gây bệnh cho côn trùng - làm tổn hại và xâm nhiễm vào mô cơ thể côntrùng mẫn cảm - trước khi xâm nhập vào

Phần II

VI KHUẨN GÂY BỆNH CÔN TRÙNG

1 Khái quát chung

- cơ quan sinh dục

• VK có quan hệ với côn trùng rất đa dạng

b) VK không bào tử

- gồm loài gây bệnh không bắt buộc và là tất cả

vk có tiềm năng gây bệnh cho côn trùng

- làm tổn hại và xâm nhiễm vào mô cơ thể côntrùng mẫn cảm

- trước khi xâm nhập vào xoang máu – vk sinhsản trong ruột côn trùng

- phát triển được trên môi trường nhân tạo

- phổ ký chủ rộng

• Đa số VK sử dụng phòng trừ côn trùng gây hạithuộc:

- bộ Eubacteriales, họ Euterobacteriaceae, Microccaceae:

+ bao gồm các loại: ký sinh bắt buộc, khôngbắt buộc và hoại sinh

+ sống ở ruột côn tùng+ hình que, gram âm+ không hình thành bào tử+ phát triển tốt trên môi trường dinh dưỡng

- Bacillaceae :

+ hình que,gram dương+ hình thành bào tử

Đại diện: Bacillus, Clostridium

- bộ Pseudomonadales - Pseudomonadeceae:

+ vk hình que, gram âm+ không hình thành bào tử+ có tiềm năng gây bệnh cho côn trùng

Đại diện: Pseudomonas aeruginosa, P chlororaphis,

P fluorescens

Các nhóm vi khuẩn gây bệnh côn trùng

Dựa vào mức độ ký sinh của vi khuẩn, chiathành 3 nhóm:

• Vi khuẩn ký sinh

- sinh sản trong cơ thể côn trùng

- khó nuôi cấy trên môi trường nhân tạo

• Vi khuẩn bán ký sinh

- ký sinh ngoài cơ thể côn trùng

- có thể nuôi cấytrên môi trường nhân tạo

- sinh sản trong ống tiêu hóa

• Vi khu ẩn hoại sinh

- Sinh sản ngòai cơ thể côn trùng

- Có thể mọc trên môi trường nhân tạo

- Độc tố và enzyme ít ⇒ không xâm nhập vàoxoang máu để gây hại

Các loại vi khuẩn gây bệnh côn trùng

A- Vi khuẩn Bacillus popiliae

- Bào tử hình que dài, không di chuyển, mọcđơn, mọc chuỗi đôi, thỉnh thoảng có chuỗi 4

- kích thước bào tử trên môi trường dinh dưỡng: 0,9x5,2µm

- bào tử mới nảy mầm ⇒ không có chiết quang

- chồi càng phát triển ⇒ khả năng chiết quangcàng lớn – nhìn rõ mầm tế bào ⇒ tế bào có hìnhthoi ⇒ hình quả lê

- phản ứng gram dương

P Đặc điểm sinh vật học của vi khuẩn B.popiliae

• Không sinh trưởng trên môi trường bình thường, sinh trưởng tốt trên môi trường có cao men,

tiamin, hợp chất tryptophan, thiamin, glucose, muối photphat

• Không tự tạo thành acid amin và cũng không thể

tự tổng hợp a.amin

• Không cần propianin và acid glutamic, có thể

tổng hợp được aspartic acid, lysine, threonine cần cho sinh trưởng của vi khuẩn

-• Thời gian sinh trưởng: 16-20 giờ hình thành

hàng lọat bào tử (2x109bt)

• Có tính ký sinh mạnh- sinh sản trong cơ thể sâunon bọ hung

• thời gian sống lâu: 42 tháng (trong cơ thể sâunon bọ hung chết khô)

• Sinh sản hàng lọat trong xoang máu ⇒ sâu

bệnh và chết ⇒ Vi khuẩn làm cho limfa máu đục

⇒ sâu non bọ hung có màu trắng sữa, họatđộng giảm, phản ứng chậm

• Tùy theo giai đọan nhiễm bệnh, số lượng tế bào

vi khuẩn từ 20-30%, 40-80% và đạt tối đa 5x109 bt/ml (mỗi ml limfa máu chứa 5x10 10 bào tử ⇒

limfa máu côn trùng có dạng như sữa

• Nhiệt độ thích hợp: 16-360C, nhiệt độ thấp dưới

160C – không gây bệnh

• Phần lớn sâu non nhiễm bệnh chết ở tuổi 2, 3, tuổi 4 tỷ lệ sống sốt khoảng 30%

B- Vi khuẩn hình thoi- Bacillus

• Là loại ký sinh chuyên tính trong sâu róm

• Phản ứng gram âm

• Kích thước 13x0,9-1,3 µ m

3-• Di động

• Có thể nuôi cấy trên môi trường K/Na nhưng không tạo bào tử

• Thời gian nảy mầm: 1 ngày sau khi xâm nhập

vào cơ thể sâu

• Là loại vi khuẩn yếm khí ⇒ không xâm nhập vàoxoang máu ⇒ sinh sản trong ruột

• Thường gây bệnh trên một số sâu bộ

Lepidoptera

• Triệu chứng bệnh sau 3 ngày nhiễm vi khuẩn:

⇒không nuôi cấy được trên môi trường nhân tạo

⇒ nuôi trên sâu sống

C- Vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt)

• Là loài vi khuẩn sinh bào tử, trừ được nhiều loàisâu hại khác nhau

• Hiếu khí hoặc hiếu khí không bắt buộc

• Bắt màu đỏ của thuốc nhuộm fusin

• Nhuộm Gram dương

• Kích thước tế bào: dài 3-6µm

• Lông roi không dày, mọc quanh thân

• Tế bào đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi

• Không lên men sinh acid đối với arabinoza, xiloza và manitol

• Khử NO3 thành NO2

• Có phản ứng với lòng đỏ trứng

• Phát triển được trên môi trường thạch và môitrường chưa 0,001% lizozim

• Sinh sản: phân chia ngang, có 2, 4, 8 thể dinh

dưỡng gần nhau thành chuỗi ⇒ sinh trưởng traođổi chất nhiều ⇒ dễ nuôi cấy trên môi trường

- Bọc bào tử nứt – phóng bào tử và tinh thể

Đặc điểm sinh vật học của vi khuẩn Bt

• Có thể phát triển trên các môi trường nuôi cấy

• Hình thái khuẩn lạc khác nhau tùy loại môi trường:

- pepton-agar: khuẩn lạc rộng, tròn, màutrắng sữa, bề mặt phẳng, mép hơi có dạngphóng xạ, có tuyến phóng xạ dạng sợi

- Môi trường glucose – agar, nhiệt độ 300C trong 24 giờ: khuẩn lạc màu vàng, sau 48 giờ có hình vòng tròn dày, đường kính 3 mm, tâm có màu sẫm,bề mặt trắng bóng, khô

• Khả năng hình thành enzim loxitinaza

• Cấu trúc dạng tinh thể và khả năng gây bệnhcho côn trùng

• Sự hình thành bào tử bao gồm các giai đoạn:

+ Sợi trục hình thành nhiễm sắc thể+ Phát sinh màng tế bào hoàn thành váchtiền bào tử

+ Tiểu bào tử tách ra từ trong tế bào mẹ+ Bào tử gồm: vỏ, màng ngoài và chất nhân

Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn Bt

• Yêu cầu dinh dưỡng không cao, chủ yếu là

• Là loại háo khí - cần nhiều oxy để sinh trưởng, hình thành bào tử

Cơ chế gây bệnh của vi khuẩn B.t

• Tác động chủ yếu quan thức ăn vào cơ thể

• Chế phẩm vi khuẩn gồm: tế bào và chất độc

- sinh bào tử - côn trùng chết

- chất độc do vi khuẩn sinh ra – côn trùngchết nhanh hơn

Tác dụng diệt sâu của vk có quan hệ mật thiết với

cơ chế gây bệnh và vật chủ

• Các loại độc tố của vi khuẩn B.t: 4 loại độc tố

a/ ngoại độc tố:

- là sản phẩm trao đổi chất tiết ra ngoài cơ thể vi khuẩn trong quá trình sinh trưởng gồm:

1 Ngoại độc tố α (α-exotoxin) / phospholipaza C

- vk B.t var.elesti sinh enzyme loxitinaza ⇒

phân hủy mô côn trùng ⇒ côn trùng chết

- enzyme loxitinaza liên kết với tb ruột côntrùng ⇒ tách ra và được họat hóa bởi mộtchất không bền nhiệt

- trọng lượng phân tử thấp – lipid

- tác động gây hại với loài ong xẻ (Tenthre

dinidae), pH đường ruột phù hợp với enzyme

2 ngoại độc tố β (β - exotoxin - chất độc ngoài thểB), là độc tố bền nhiệt

- nhiệt độ 1200C/15 phút – còn hoạt tính

- hoạt tính ngoại độc tố β-exotoxin xuất hiệntrong giai đoạn vk phát triển mạnh, trước khihình thành bào tử

- là 1 nucleotid có trọng lượng phân tử thấp,

có các ademin, riboza, photpho

Tác động:

- kiềm hãm nucleotid và ADN-polymeraza, cácenzim này gắn với ATP ⇒ ngưng tổng hợp ARN

- cộng hưởng với nội độc tố δ (δ -endotoxin):

hoàn toàn biểu mô ruột giữa của côn trùng mẫn cảm

tương và máu tới các cơ quan, gây xáo trộn quá

- ngoại độc tố β - exotoxin rất có hiệu quả trừ sâu non, gây trì trệ quá trình chuyển hóa lột xác,

⇒Phạm vi và hiệu quả diệt sâu của B.t β rộng, diệt được nhiều loài sâu hại thuộc bộ Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, r ệp và nhện

⇒Hiệu quả của chất độc phụ thuộc vào liều lượng sâu ăn phải

⇒Độ độc của vi khuẩn biểu hiện ở giai đoạn lột

xác hoặc biến thái – sâu không hóa nhộng - biến dạng

• Cơ chế gây bệnh của β - exotoxin phức tạp và

chậm ⇒ nhìn thấy khi sâu lột xác và biến thái

- vk xâm nhập vào cơ thể sâu non (số lượng nhỏ)

⇒ phát dục hóa nhộng ⇒ sâu không vũ hóa ⇒ một

số vẫn biến thành sâu trưởng thành ⇒ phát triển không đầy đủ (VD: thiếu cánh)

- số lượng vk lớn ⇒ hóa nhộng không bình thường

⇒ sâu non chết khi lột xác.

- dị dạng giai đọan nhộng / sâu trưởng thành:

miệng co thắt, mất râu môi dưới, đỉnh lưỡi dài ra.

3 Ngoại độc tố γ (γ - exotoxin): là một loạienzyme chưa xác định, tan được trong nước

- có chứa các peptit, trong lượng phân tử thấp,

có một số a amin tự do

- tan được trong nước, không ổn định, mẫn cảmvới không khí, ánh sáng, oxy và nhiệt độ (mấthọat lực từ 600C trở lên trong vòng 10-15 phút)

- độc tố thuộc nhóm photpholipaza, có tác độnglên photpholipid và giải phóng ra acid béo

4 Nội độc tố δ (δ -endotoxin): là độc tố tinh thể, cóbản chất protein

• Thành phần nguyên tố của tinh thể: C, N, H, O, S,

Ca, Mg, Si, Fe, Ni, Ti, Zn, Al, Cu, Mn…

• Không có photpho

• Thời gian tổng hợp tinh thể: 3 giờ

• Mỗi bào tử có từ 1 – 3 tinh thể độc

• Tinh thể không tan trong dung môi hữu cơ

• Bền ở nhiệt độ cao: đun 650C/1 giờ à hoạt tính

vẫn còn: 800C/20 phút

• Tinh thể bị phân hủy và mất tính độc: 1000C/

30-40 phút

- Độ độc của tinh thể khác nhau tùy theo loài

- Hình dạng tinh thể khác nhau - độ độc khácnhau

+ Tinh thể dạng tròn: hiệu quả đối với sâu bộcánh vẩy (Lepidoptera)

+ Tinh thể nhiều cạnh ngắn - độc ít+ Tinh thể nhiều cạnh dài - độ độc kém đốivới nhiều sâu hại

• Cơ chế gây bệnh của chất độc tinh thể

Vi khuẩn xâm nhập vào ruột giữa, không hình thành enzyme – gây độc chủ yếu do chất độc tinh thể

Tinh thể hòa tan trong ruột côn trùng – làm tê liệt ruột giữa – vách ruột vỡ – bào tử chui vào màng thực quản - các tế bào thượng bì ruột giữa rụng

- để lộ màng đáy mỏng ⇒ vi khuẩn xâm nhập vào xoang máu ⇒ côn trùng chết

Phân loại vi khuẩn B.t

- Dựa trên phản ứng sinh hóa: cacbon, nitơ, enzim và sản phẩm trao đổi chất

⇒ đơn giản, thuận tiện ⇒ dễ nhầm lẫn