Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởngđến kỹ thuật lây nhiễm nhân tạo bệnh sương mai (Phytophthorainfestans) phục vụ chọn giống cà chua chống chịu bệnh

Nhưng từ những năm 70 của thế kỉ XX các nhà khoa học, các nhà chọn giống đã nghiên cứu tạo ra những giống cà chua mới có thể trồng được trong vụ xuân hè.. Xuất phát từ vấn đề na

PHẦN I

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) thuộc họ cà (Solanaceae),

có nguồn gốc ở Nam Mỹ là loại rau quả được người tiêu dùng trên thế giớicũng như ở Việt Nam rất ưa chuộng Quả cà chua cung cấp vitamin A và Crất quan trọng và được sử dụng rất phong phú, đa dạng, phù hợp với khẩuvị của nhiều người và của nhiều lứa tuổi Với vị ngọt, tính mát, cà chua cótác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị, giảinhiệt, điều hòa bài tiết, giúp tiêu hóa dễ dàng các loại bột, tinh bột Ngoài

ra, cà chua có thể sử dụng theo nhiều phương thức khác nhau như: ăn tươi (làm salat, ăn quả tươi, chế biến các món ăn); chế biến( cà chua cô đặc, càchua đóng hộp nguyên quả, nước quả, tương cà chua)…

Ở Việt Nam cà chua được trồng chủ yếu ở miền Bắc tập trung ở cáctỉnh: Hà Nội, Hưng Yên, Hải Phòng, Bắc Ninh…với diện tích lớn nhưngnăng suất chưa cao và không ổn định Cà chua thường được trồng vào vụđông vì ở vụ này cây cà chua cho năng suất cao nhất Nhưng từ những năm

70 của thế kỉ XX các nhà khoa học, các nhà chọn giống đã nghiên cứu tạo

ra những giống cà chua mới có thể trồng được trong vụ xuân hè Từ đâytăng thêm một vụ mới cho cây cà chua, sản lượng cà chua tăng lên đồngthời cũng được dải đều trong năm Đến nay cà chua xuân hè gần như đã trởthành một vụ chính cùng với vụ đông Cà chua trồng dải vụ không nhữnggiải quyết được vấn đề khan hiếm rau mà còn cung cấp nguyên liệu liên tụccho các nhà máy chế biến, giúp tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng Tuyvậy, việc trồng cà chua ở vụ xuân hè đã gặp phải không ít khó khăn như:thời tiết nóng, mưa nhiều không thuận lợi cho cà chua sinh trưởng, pháttriển, thụ phấn, thụ tinh khó khăn và đặc biệt là dễ bị rất nhiều các loại sâubệnh tấn công Mặt khác, điều kiện thời tiết lại luôn luôn thay đổi do đó cần

phải có bộ giống tốt với năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnhvà chịu được các yếu tố ngoại cảnh bất lợi

Như đã trình bày ở trên, sản xuất cà chua trong vụ đông ở nước takhá thuận lợi, nên cà chua được trồng chủ yếu (70%) trong vụ đông xuân từtháng 12 đến tháng 4 năm sau Tuy nhiên, vụ đông xuân là thời kỳ hội tụnhiều yếu tố môi trường (nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng ) rất thuận lợi chobệnh sương mai phát triển Để hạn chế bệnh, kỹ thuật phổ biến nhất đangđược nông dân áp dụng là phun thuốc trừ bệnh với 13-15 lần phun/ vụ cà

chua (Kết quả đề tài: Nghiên cứu ứng dụng đồng bộ các giải pháp công nghệ xây dựng mô hình sản xuất rau an toàn, 2001-2003, Hà nội) Với đặc

thù này sản xuất cà chua luôn tiềm ẩn tính thiếu ổn định và nguy cơ không

an toàn vệ sinh thực phẩm cao

Những năm qua trong nhiều chương trình, dự án chọn tạo giống rau, các cơquan thuộc Bộ Nông nghiệp & PTNT, trường đại học đã đưa ra một sốgiống cà chua mới vào sản xuất Giống cà chua phục vụ chế biến PT18(Viện nghiên cứu rau quả), Giống C95, VT3 ( Viện cây lương thực & câythực phẩm), các giống cà chua lai F1 : FM 20, FM29, lai số 4, lai số 9(Viện nghiên cứu rau quả), HT21 (trường đại học nông nghiệp Hà nội) Sovới các giống cà chua truyền thống ( cà chua Ba lan, cà chua Pháp, cà chuaHồng lan ) các giống mới tạo ra thể hiện vượt trội về năng suất và chấtlượng Điều đáng chú ý là hầu hết các giống được chọn tạo trên chưa hoặc

ít chú ý đến tính kháng bệnh sương mai

Để tạo được giống chống chịu bệnh bên cạnh việc thu thập nguồngene kháng bệnh, công tác lai tạo và chọn lọc từ quần thể phân ly dựa trênkết quả lây bệnh nhân tạo có ý nghĩa cực kỳ quan trọng Nếu kết quả lâybệnh nhân tạo không phản ánh đúng bản chất di truyền của giống thì kếtquả chọn giống sẽ thất bại

Lây bệnh nhân tạo với nấm P infestans đã có nhiều nghiên cứu.Tuy

lượng mẫu rất lớn và đòi hỏi biểu hiện bệnh phải đồng nhất giữa các lầnlây Lĩnh vực này còn rất ít nghiên cứu đề cặp đến Xuất phát từ vấn đề này

chúng tôi xin được thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật lây nhiễm nhân tạo bệnh sương mai (Phytophthora infestans) phục vụ chọn giống cà chua chống chịu bệnh”

1.2 Mục đích – nghĩa của đề tài nghiên cứu

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nghiên cứu bệnh sương mai hại cà chua

2.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Bệnh sương mai cà chua, khoai tây phổ biến ở vùng ôn đới và một sốvùng nhiệt đới như Trung Phi, Trung Mỹ, Nam Mỹ, Ấn Độ, Trung Quốc,Đông Dương và phía Bắc Việt Nam ( Roer, 1953) quần thể nấm này có mộtvài công bố ở một số nước trong khu vực Châu Á như Hàn Quốc, Ấn Độ,Thái Lan, Inđônêxia, NePalvà Trung Quốc ( Vinh hong Le, Ngo thi Xuyên,Arne Hermennsen, 2003)

Ở miền Trung Đài Loan phun thuốc Metalaxyl từ 1-2 tuần một lầncũng làm giảm bệnh nặng và tăng năng suất (Hartman và Huang, 1995).Thuốc Metalaxyl cũng được sử dụng rộng rãi phòng trừ bệnh mốc sươngcà chua ở Hà Lan

Tuy nhiên sử dụng thuốc hoá học nhiều cũng xây ra hiện tượngkháng thuốc của nấm, đặc biệt với thuốc Metalaxyl ở carolina (Mỹ) các

isolates thu được đã có hiện tượng kháng thuốc Các isolates của nấm P infestans ở 7 nước Châu Á ( Hàn Quốc, Ấn Độ, Đài loan, Indonesia, Thái

Lan, Nepal và Trung Quốc) từ năm 1992-1997 thì có 336 isolates khángthuốc Metalaxyl

Sử dụng giống kháng bệnh là một trong những giải pháp rất quan trọng đểquản lý dịch hại này Một số dòng cà chua kháng bệnh sương mai đã dượcchọn tạo (Kim và Mutschler, 2006) Tuy nhiên những kết quả chọn tạo càchua kháng bệnh sương mai còn rất hạn chế, và cần phải tiếp tục nghiêncứu Nghiên cứu ban đầu tính kháng bệnh sương mai trên cà chua đã xác

định được một số gen kháng: gen Ph-1 nằm trên nhiễm sắc thể 7 (Clayberg và cộng sự, 1965), gen Ph-2 nằm trên nhiễm sắc thể số 10 (Moreau và cộng

Tuy nhiên những gen này không thể hiện tính kháng đối với tất cả các

isolate của nấm sương mai Gen kháng Ph-1 trội (có trong giống cà chua New Yorker), có hiệu quả với chủng To Gen kháng Ph-2 trội không hoàn

toàn (có trong giống cà chua Pieraline, Macline, Piline) có hiệu lực với

chủng T0, ít tác dụng đối với chủng T1 Gen Ph-3 trội không hoàn toàn, kháng tốt với chủng Pi -16, trong khi đó gen Ph-1 và Ph-2 không thể hiện tính kháng với chủng này Giống cà chua mang gen kháng Ph-1 hay gen

Ph -2 không thể hiện khả năng kháng tốt đối với các chủng nấm sương mai

tại Israel (Cohen, 2002) Điều đó chứng tỏ các gen trên chỉ mang tính

kháng chuyên tính với một hoặc một số chủng Phytophthora infestans nhất

định Trái lại, nấm bệnh này có khả năng sinh sản hữu tính tạo ra các dạngtái tổ hợp mới rất nhanh nên giống cà chua mang gen kháng trên rất dễ bịnhiễm bệnh bởi các chủng mới

Phương pháp sử dụng nhiều gen, mỗi gen có vai trò nhất định liênquan đến tính kháng , nhằm tạo ra các giống cà chua kháng bệnh ổn định(Durable resistance) đã được nghiên cứu Một số QTL kháng bệnh sương

mai đã được xác định trên loài cà chua dại Lycopersicon pimpinellifolium (Frary và cộng sự, 1998), và L hirsutum (Brouwer và cộng sự, 2004) Giống L3707 (L Pimpenellifolium, PI365951, Peru) được xác định kháng

với nấm sương mai (Black và cộng sự, 1996a; Black và cộng sự, 1996b;Ben-Daniel và cộng sự, 2004) L3707 thể hiện tính kháng không chuyên

tính với nấm phytophthora infestans, được qui định bởi 2 gen độc lập, trội

không hoàn toàn, và thể hiện tương tác trội (Irit Irzhansky & Yigal Cohen,2006)

Hầu hết nguồn gen kháng bệnh của cà chua được tìm thấy ở 8 loàihoang dại, tất cả chúng đều có thể lai với cà chua trồng trọt Tuy nhiên,trong một số trường hợp cụ thể cũng gặp một số khó khăn do sử dụng loài

xa nhau về di truyền như là Lycopersicon chilense hay Lycopersicon

peruvianum (Rick 1982) Với phương pháp lai tạo giống truyền thống sẽ

gặp rất nhiều khó khăn để sử dụng các gen có trong dạng dại (Jones vàQualset, 1984) Các dạng dại thường thiếu các tính trạng cần thiết cho nhucầu con người: năng suất thấp, chất lượng quả kém… Để hạn chế hàng loạtcác gen không cần thiết đi kèm với một số ít gen cần trong quá trình lai tạo,phương pháp lai lại với dạng trồng trọt được sử dụng

Với sự trợ giúp của sinh học phân tử, bản đồ liên kết gen xác địnhđược chính xác số và vị trí của từng gen hay QTL của nó trên nhiễm sắcthể Các QTL cần thiết sẽ được đưa vào cây trồng, các tính trạng không cầnthiết sẽ loại bỏ nhanh chóng trong quá trình chọn lọc có sự trợ giúp của chỉthị phân tử (MAS) (Tanksley và cộng sự, 1989) Trong các năm qua, bản

đồ chỉ thị phân tử (Molecular marker maps) đã được phát triển cho nhiềuloại cây, trong đó có cây cà chua và đã sử dụng thành công trong lĩnh vực

di truyền và chọn giống ứng dụng (Foolad và cộng sự, 1997; Paterson vàcộng sự, 1988; Stuber, 1994 ; Martin và cộng sự, 1993) Đối với QTLkháng bệnh sương mai của cà chua cũng được một số tác giả nghiên cứu(Duglas và cộng sự, 2003; Christine và cộng sự, 2007 )

Để tạo được giống cà chua kháng bệnh điều đầu tiên phải xác địnhđược nguồn gen kháng bệnh Lây bệnh nhân tạo là công cụ chính xác phảnánh đúng đặc điểm của nguồn vật liệu tạo giống và chọn lọc các cá thể ưutú trong quần thể phân ly Hiện nay để lây bệnh sương mai nhân tạo cho càchua có một số phương pháp chính là lây lá tách rời (detached leaf) hay lây

ở giai đoạn cây non trong buồng sinh trưởng Nhiều tác giả đã đề cập đếncác chế độ nhiệt độ, ẩm độ, tuổi cây… khác nhau để lây bệnh nhân tạo chotừng điều kiện cụ thể Tuy nhiên khi áp dụng vào các thí nghiệm, chúng tôinhận thấy sau khi lây bệnh nhân tạo cho kết quả không đồng nhất và có thểphản ánh không rõ sự khác biệt giữa giống kháng bệnh và giống nhiễmbệnh Đây là lý do để chúng tôi tiến hành các thí nghiệm bổ xung

2.1.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Ở việt nam bệnh sương mai đã xuất hiện và gây hại ở tất cả cácvùng trồng cà chua, đặc biệt là một số vùng chuyên canh như: ĐôngAnh- Hà nội, Đà Lạt, Lâm Đồng Thiệt hại do bệnh gây ra làm giảmnăng suất và phẩm chất của sản phẩm Thiệt hại về năng suất do bệnhgây ra khoảng 40%, có khi đạt tới 70-90% (Viện khoa học kỹ thuật NôngNghiệp Việt Nam , 1990) Bệnh mốc sương trên cây cà chua bị ở cả haivụ đông và đông xuân thuộc các tỉnh Hà nội, Hưng Yên, Bắc Ninh vàHải Phòng Tỷ lệ bệnh trung bình đạt 40,6% (Vũ Hoan, 1973 và NguyễnVăn Viên, 1995-1998), ở Hà Nội đạt 40% (Nguyễn Kim Vân, 1997)bệnh sương mai cà chua có thể thiệt hại trên tất cả các bộ phận của câynhư lá, thân, hoa, quả phổ biến ở Đồng Bằng Bắc Bộ (Nguyễn Duy Nghi,

1975) Nấm P infestans nẩy mầm và xâm nhập vào cây đạt 90% cho đến

ẩm độ bão hoà, ẩm độ thấp nhất cho sự phát triển của bệnh 76%, trongđiều kiện thuận lợi, bệnh sẽ phát triển rất nhanh có khi cây sẽ bị tàn lụihoàn toàn trong vòng từ 7-10 ngày (Nguyễn Duy Nghi, 1975 và NguyễnKim Vân, 1997; Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 2001) Để xác định quyluật phát sinh , phát triển của bệnh sương mai các nhà nghiên cứu trướccho rằng bệnh sương mai có 4 đợt phát sinh, đợt 1 xuất hiện giữa tháng

12 đầu tháng 1, đợt 2 xuất hiện đầu tháng 1 đến cuối tháng 1, đợt 3 xuấthiện đầu tháng 2 đến giữa tháng 2, đợt 4 xuất hiện vào cuối tháng 2 đếngiữa tháng 3 và thường gây hại cà chua nặng vào đợt 2, đợt 3 trên càchua chính vụ (Nguyễn Duy Nghi, Lương Văn Tám, 1975) Bệnh sươngmai thường xuất hiện gây hại từ giữa, cuối tháng 12 cho đến tháng 4 nămsau (Nguyên Văn Viên, 1998)

Với mục tiêu chọn tạo được một số giống cà chua có khả năng chốngchịu bệnh sương mai, một loại bệnh nguy hiểm đang đe dọa nghề sản xuấtcà chua ở nước ta nói chung, vùng trồng cà chua chuyên canh lớn

Theo nghiên cứu của Lê Hồng Vĩnh (2002), 388 mẫu bệnh được thuthập ở vùng Hà Nội, Hà Tây, Bắc Giang, Bắc Ninh, Lào Cai, Đà Lạt đã thuthập được 320 mẫu đạt tỷ lệ 80.5% Tỷ lệ sương mai ở Hải Phòng chiếm60-100% trên tất cả các mẫu thu thập (2001-2002), nhưng ở vụ đông(2002-2003) bệnh xuất hiện với mức nhẹ ở vùng An Hải Tỷ lệ nhiễm bệnhnặng nhất trên cà chua là Đông Anh, Tiên Lãng, Cam Đường và thị xã LàoCai, Di Linh, Đức Trọng, Đà Lạt Mức độ nhiễm bệnh trung bình 20,5-34,7% là ở các tỉnh Hưng Yên, Hà Tây, Bắc Giang, Bắc Ninh Nấm có thểphát triển tốt trên môi trường nhân tạo như đậu Hà Lan, V8 và môi trường

chọn lọc, thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm P infestans, nấm có thể hình thành bào tử tốt nhất trên môi trường V8 là môi

trường thích hợp cho sự hình thành bào tử của nấm này (Ngô Thị Xuyên,Hoàng Văn Thọ, 2003)

Bệnh sương mai là bệnh gây hại nghiêm trọng phụ thuộc rất nhiềuvào điều kiện thời tiết do vậy việc phòng trừ bệnh này rất khó cần có sựchú ý diễn biến của thời tiết để thực hiện các biện pháp phun phòng bệnhbằng thuốc hoá học do vậy biện pháp hữu hiệu nhất để phòng bệnh mốcsương là biện pháp hoá học Các loại thuốc zineb 80WP 0,2-0,3%, Alliet,Boocdo 1%, Ridomil 72WP phun trước khi bệnh xuất hiện ( Vũ Triệu Mân,

Lê Lương Tề, 2001) Trong điều kiện bệnh đã phát sinh gây hại và điềukiện thời tiết thuận lợi cho bệnh phát triển mạnh thì có thể sử dụng một sốloại thuốc như Ridomil 5G ( 10-14 kg/ha), Ridomil MZ72 BHN (2,5-3,0kg/ha), Maneb 80WP ( 0,2-0,3%), Antracol 80WP, (0,2-0,4%), Zineb80WP (2,5-3,0 kg/ha), Aliette 80WP (0,3%) để phun trừ nấm bệnh

Ngoài ra dùng giống kháng cũng đang được nghiên cứu và được ứngdụng trong việc phòng trừ bệnh sương mai nhưng chưa có hiệu quả rõ rệt ( Vũtuyên Hoàng, ctv, 1982), các giống cà chua nhập nội từ Châu Âu (Hunggari,Bungari, Liên Xô cũ) thường bị bệnh nặng và phát triển của bệnh này khá

nhanh khi so sánh một số giống cà chua cũng biết các giống Ba Lan, Hồng Lanbị bệnh sương mai khá nặng các giống HP1, HP5 có khả năng chống chịu khálớn.

Mức độ phát triển của bệnh có liên quan nhiều tới đặc tính của cácgiống cà chua, nhìn chung các giống đều bị nhiễm bệnh, chúng chỉ khácnhau về mức độ nhiễm bệnh tuỳ theo từng giống

2.2 Đặc điểm của bệnh sương mai (Late blight) và nấm Phytophthora

infestans

Nấm P infestans gây bệnh mốc sương được Anton de Bary xác định

năm 1867, đây là loại nấm thuộc lớp nấm trứng (Oomycetes), bộ nấm sương mai (Peronosporales) Nấm có thể phát triển trong điều kiện nhiệt

độ 4-260C nhưng thích hợp nhất ở khoảng 200C, ẩm độ thích hợp nhất 100% (Jean, 1985) Kích thước bào tử nấm trung bình (36×22) - (29×19)

91-µm (Ewin và Ribeiro, 1996), đường kính sợi nấm từ 3,5-4,091-µm có thể đạttới 7.6-16 µm khi nuôi cấy trên môi trường nhân tạo Bào tử phân sinh hình

ô van, elip, hoặc hình quả chanh yên đỉnh bào tử nhỏ có cuống kích thướcbào tử khoảng (29-36) × (19-22 µm) (Stevenson, 1993)

Bệnh mốc sương có thể phá hoại trong mọi thời gian sinh trưởngcủa cây (Fry, 1992; Goodwin, 1992a), hại nhiều bộ phận trên cây: lá,quả, thân, hạt (Rubin và cộng sự, 2001; Rubin và Cohen, 2004a) Triệuchứng gây hại trên cây cà chua rất đa dạng tuỳ thuộc vào giống và điềukiện thời tiết Trên lá ban đầu là những điểm nhỏ màu xanh tái, sau đólan rộng thành màu nâu thẫm, ranh giới giữa phần mô bệnh và mô khoẻkhông rõ rệt (Steveson, 1993) vết bệnh xuất hiện ở bất cứ vị trí nào trênphiến lá sau đó lan rộng ra, nấm có thể gây hại trên cành, quả Trongđiều kiện thời tiết thận lợi cho nấm phát triển thì phía dưới lá bệnh xuấthiện lớp nấm màu trắng, nếu thời tiết quá ẩm thì vết bệnh sẽ bị nhũn, cònkhi thời tiết khô thì vết bệnh khô tóp lại làm cây chết héo

Ở Việt Nam, bệnh mốc sương (sương mai) trên cà chua, khoai tây cótên khác là bệnh dịch muộn (theo kết quả điều tra bệnh cây năm 1967-1968của Viện Bảo vệ Thực vật), bệnh sương mai (Vũ Hoan, 1967), và được gọilà bệnh mốc sương năm 1973 (Vũ Hoan, 1973) Bệnh mốc sương cà chua,khoai tây có thể hại tất cả các bộ phận của cây như lá, thân, hoa, quả (cà

chua) và củ (khoai tây) (Lê Duy Nghi, 1975) Nấm P.infestans nảy mầm và

xâm nhập vào cây phải đạt độ ẩm từ 90% đến ẩm độ bão hòa, ẩm độ thấpnhất cho sự phát triển của bệnh là 76% Trong điều kiện thuận lơị, bệnh sẽphát triển rất nhanh, cây có thể bị lụi toàn bộ trong vòng từ 7-10 ngày (LêDuy Nghi, 1975; Nguyễn Kim Vân, 1997; Vũ Triệu Mân & Lê Lương Tề,2001)

Phytophthora infestans là loại nấm di tản có hai dạng (main type) A1

và A2 tùy theo vùng sinh thái (Fry W.E và CTV, 1993), có chu kỳ pháttriển hoàn toàn với hai giai đoạn sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính(Hermanson A., 2002) Nấm này sinh sản vô tính bằng bào tử phân sinh(Crosier, 1934), dưới 2 hình thức nảy mầm (trức tiếp và gián tiếp hìnhthành bào tử động có lông roi khi thời tiết lạnh ẩm) Hình thức sinh sản hữutính chỉ xuất hiện khi có cả 2 dạng A1 và A2 Vì vậy ở những vùng chỉxuất hiện chủng A1 hoặc A2 thì nấm chỉ sinh sản theo kiểu vô tính và cần

có cây kí chủ để tồn tại Tuy nhiên khi giai đoạn sinh sản hữu tính xảy ra,bào tử trứng có thể tồn tại qua nhiều tháng, năm mà không cần có ký chủ(Derenth và ctv, 1995)

Nấm P.infestans có khả năng hình thành nhiều chủng (race) khác nhau.

Dựa trên lý thuyết “gen đối gen” Flor, 1952 (Vũ Triệu Mân & Lê LươngTề, 2001), nấm gồm có 16 chủng trong đó bao gồm các chủng đơn vàchủng hỗn hợp Tuy nhiên số lượng chủng nấm thay đổi tùy thuộc vào khuvực sinh thái trồng trọt hoặc mỗi nước khác nhau Ý nghĩa chính của việcxác định chủng nấm là để xác định được một giống cà chua nào nhiễm với

chủng nấm này nhưng chống được chủng nấm khác, từ đó tiến hành thayđổi cơ cấu giống trong phạm vi tồn tại của chúng hoặc tiến hành lai tạogiống chống chịu bệnh cho khu vực sinh thái đó

2.3 Đặc tính thực vật

Cà chua là cây hằng niên, tuy nhiên trong điều kiện tối hảo nhất định cà

có thể là cây nhiều năm

- Rễ: Rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng phát triển rễ phụrất lớn Trong điều kiện tối hảo những giống tăng trưởng mạnh có rễ ăn sâu 1 -1,5m và rộng 1,5 - 2,5m vì vậy cà chua chịu hạn tốt Khi cấy rễ chính bị đứt, bộ

rễ phụ phát triển và phân bố rộng nên cây cũng chịu đựng được điều kiện khôhạn Bộ rễ ăn sâu, cạn, mạnh hay yếu đều có liên quan đến mức độ phân cànhvà phát triển của bộ phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấmngọn, bộ rễ thường ăn nông và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên

- Thân: Thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, khi cây lớngốc thân dần dần hóa gỗ Thân mang lá và phát hoa Ở nách lá là chồi nách.Chồi nách ở các vị trí khác nhau có tốc độ sinh trưởng và phát dục khác nhau,thường chồi nách ở ngay dưới chùm hoa thứ nhất có khả năng tăng trưởngmạnh và phát dục sớm so với các chồi nách gần gốc

Tùy khả năng sinh trưởng và phân nhánh các giống cà chua được chialàm 4 dạng hình:

- Dạng sinh trưởng hữu hạn (determinate)

- Dạng sinh trưởng vô hạn (indeterminate)

- Dạng sinh trưởng bán hữu hạn (semideterminate)

- Dạng lùn (dwart)

- Lá: Lá thuộc lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có 3 - 4 đôi lá chét, ngọn lá có

1 lá riêng gọi là lá đỉnh Rìa lá chét đều có răng cưa nông hay sâu tùy giống.Phiến lá thường phủ lông tơ Đặc tính lá của giống thường thể hiện đầy đủ saukhi cây có chùm hoa đầu tiên

- Hoa: Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn là chính Sự thụphấn chéo ở cà chua khó xảy ra vì hoa cà chua tiết nhiều tiết tố chứa cácalkaloid độc nên không hấp dẫn côn trùng và hạt phấn nặng không bay xađược Số lượng hoa trên chùm thay đổi tùy giống và thời tiết, thường từ 5 - 20hoa

- Trái: Trái thuộc loại mọng nước, có hình dạng thay đổi từ tròn, bầudục đến dài Vỏ trái có thể nhẵn hay có khía Màu sắc của trái thay đổi tùygiống và điều kiện thời tiết Thường màu sắc trái là màu phối hợp giữa màu

vỏ trái và thịt trái

* Quá trình chín của trái chia làm 4 thời kỳ:

+ Thời kỳ trái xanh: Trái và hạt phát triển chưa hoàn toàn, nếu đem dấmtrái không chín, trái chưa có mùi vị, màu sắc đặc trưng của giống

+ Thời kỳ chín xanh: Trái đã phát triển đầy đủ, trái có màu xanh sáng,keo xung quanh hạt được hình thành, trái chưa có màu hồng hay vàng nhưngnếu đem dấm trái thể hiện màu sắc vốn có

+ Thời kỳ chín vàng: Phần đỉnh trái xuất hiện màu hồng, xung quanhcuống trái vẫn còn xanh, nếu sản phẩm cần chuyên chở đi xa nên thu hoạch lúcnay để trái chín từ từ khi chuyên chở

+ Thời kỳ chín đỏ: Trái xuất hiện màu sắc vốn có của giống, màu sắc thểhiện hoàn toàn, có thể thu hoạch để ăn tươi Hạt trong trái lúc nay phát triển đầyđủ có thể làm giống

- Hạt: Hạt cà nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng hoặc hơi tối Hạt nằmtrong buồng chứa nhiều dịch bào kiềm hãm sự nảy mầm của hạt Trung bình có

50 - 350 hạt trong trái Trọng lượng 1000 hạt là 2,5 - 3,5g

* Điều kiện ngoại cảnh

- Nhiệt độ: Cà chua là cây chịu ấm, một trong những điều kiện cơbản để có được sản lượng cao và sớm ở cà chua là tạo chế độ nhiệt độ tốihảo cho cây 21-24oC, nếu nhiệt độ đêm thấp hơn ngày 4-5oC thì cây chonhiều hoa Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển khác nhau của cây đòi hỏinhiệt độ không khí và đất nhất định

- Ánh sáng: Cà chua là cây ưa sáng, không nên gieo cây con ở nơi bóngrâm, cường độ tối thiểu để cây tăng trưởng là 2.000 - 3.000 lux, không chịu ảnhhưởng quang kỳ Ở cường độ ánh sáng thấp hơn hô hấp gia tăng trong khiquang hợp bị hạn chế, sự tiêu phí chất dinh dưỡng bởi hô hấp cao hơn lượngvật chất tạo ra được bởi quang hợp, do đó cây sinh trưởng kém

- Nước: Yêu cầu nước của cây trong quá trình dinh dưỡng không giốngnhau Khi cây ra hoa đậu trái và trái đang phát triển là lúc cây cần nhiều nướcnhất, nếu đất quá khô hoa và trái non dễ rụng; nếu đất thừa nước, hệ thống rễcây bị tổn hại và cây trở nên mẫn cảm với sâu bệnh Nếu gặp mưa nhiều vàothời gian này trái chín chậm và bị nứt Lượng nước tưới còn thay đổi tùy thuộcvào liều lượng phân bón và mật độ trồng

- Đất và chất dinh dưỡng: Cà có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhaunhưng thích hợp nhất vẫn là đất thịt pha cát, nhiều mùn hay đất phù sa, đất bồigiữ ẩm và thoát nước tốt và chứa tối thiểu là 1,5% chất hữu cơ Cà trồng tốtnhất sau vụ cải bắp hay dưa leo, những loại cây cần bón nhiều phân hữu cơ vàđạm Cà thích hợp trên đất có pH = 5,5 - 7,0 Đất chua hơn phải bón thêm vôi

* Điều kiện phát sinh và phát triển của nấm bệnh:

- Bệnh sương mai thích hợp với điều kiện thời tiết ẩm độ cao, trời âm u,

có nhiều sương mù; nhiệt độ không khí thấp khoảng 18-220C, trong đó có 1khoảng thời gian nhiệt độ xuống thấp 12-150C

- Ở nước ta bệnh có thể phát sinh quanh năm tuy nhiên vụ cà chua vàkhoai tây Đông Xuân có điều kiện thời tiết thích hợp cho bệnh phát sinh và gâyhại hơn

* Triệu chứng

Trên lá: vết bệnh xuất hiện bắt đầu từ mép lá và ở phần cuối cuống lá.Vết bệnh hình tròn hoặc bán nguyệt Đầu tiên màu xanh xám rồi chuyển sangxanh tối cuối cùng là màu đen Giữa mô bệnh và mô khoẻ không có ranh giới ởmặt dưới lớp bệnh có 1 lớp mốc xám bao phủ lên

Trên cành và thân: vết bệnh kéo dài theo chiều dài của thân, sau đó lanrộng theo chu vi của cây Các vết bệnh không đều đặn đôi khi cuống lá cũng bị.Chỗ bị bệnh thường lõm vào dễ bị làm cây đổ gãy Khi trời khô ráo thì vết bệnhngưng và cây phát triển bình thường

Quả: đầu tiên làm trái bị mất màu và bị nám nâu sau đó bị thối mềm.Hiện tượng này xảy ra vào cuối giai đoạn bệnh, các mô ở quả nám thì bị chết

Trái nhỏ vết bệnh xuất hiện ở núm quả và làm cho quả bị xù xì lên, thịtquả bên trong có màu nâu và có tản nấm trắng ở trên bệnh

Bên trong hạt vẫn bị bênh màu nâu một phần hạt nhỏ lại

* Quy luật biến động

Khi nhiệt độ thấp, ẩm độ > 805, bào tử nẫy mầm Nhiệt độ thích hợp

24-300C, tối thiểu 10 -130C đây là khoảng T0 cần thiết để cho động bào tử nangnẫy mầm, T0 = 10 -13 là nhiệt độ thích hợp cho động bào nang phóng bào tử

Khi nhiệt độ thấp bệnh phát triển mạnh vì nó phóng ra động bào nangnhiều Ẩm độ càng cao cây sinh trưởng tốt, động bào nang phóng ra nhiều động

bào tử và nó xâm nhập gây hại cho cây trồng (T0 thích hợp 18-220C, tối thiểu=

120C)

Thời gian tiềm dục của động bào nang từ 2-5 ngày

Cà chua bệnh tích luỹ qua lá và hạt ở nước ta không sinh bào tử hữu tínhmà chỉ sinh bào tử vô tính

Biện pháp phòng trừ:

- Trồng giống kháng bệnh hoặc nhiễm bệnh nhẹ

- Không trồng luân canh với cây họ cà như cà chua, cà tím, ớt, khoaitây

- Tăng cường bón kali cũng làm tăng khả năng chống chịu bệnh mốcsương

- Ngắt bỏ và tiêu huỷ lá và quả bị bệnh để hạn chế bệnh lây lan Vệ sinhđồng ruộng, thu dọn và tiêu huỷ tàn dư cây trồng sau khi thu hoạch

- Khi thấy điều kiện thời tiết thích hợp cho bệnh phát sinh như trời âm u,

có nhiều sương mù, nhiệt độ không khí thấp; nên thăm ruộng thường xuyên đểphát hiện, nếu thấy bệnh xuất hiện sử dụng một trong các loại thuốc sau đểphun

PHẦN III ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu

- Cây cà chua

- Lá cà chua

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Nội dung nghiên cứu

- Thí nghiệm 1: Nghiên cứu và lây nhiễm bệnh sương mai ở lá cà chuađược giữ trong tủ định ôn 170C

- Thí nghiệm 2: Nghiên cứu và lây nhiễm bệnh sương mai ở tuổi câykhác nhau và trong các điều kiện môi trường khác nhau

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu

* Nguồn nấm bệnh nghiên cứu

- Nấm P infestant được phân lập từ mẫu lá cà chua bị bệnh điển hình

thu thập tại Viện Nghiên cứu rau quả vụ xuân 2009 Ngoài việc dựa trên triệuchứng vết bệnh, nguyên nhân gây bệnh còn được xác định dựa trên hình tháicủa bào từ sinh ra trên vết bệnh (H2) Để duy trì tính độc, nấm bệnh luôn đượcgiữa trên lá cà chua tươi, ở 170C, 7 ngày cấy chuyển 1 lần

từ cà chua

* Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi lá, cây cà chua đến mức độ mẫn cảm

của bệnh sương mai

Để có kết quả đánh giá tính kháng bệnh chính xác phản ánh đúng bảnchất của giống các yếu tố trong quá trình lây bệnh nhân tạo cần được kiểm soát.Trong chọn tạo giống, đặc biệt khi nghiên cứu tập đoàn (với hàng trăm mẫugiống) và đánh giá quần thể phân ly với số cá thể nghiên cứu rất nhiều (vàinghìn cây cho 1 tổ hợp lai), nếu tất cả các cây đều trồng ra ngoài ruộng sau đólấy mẫu lá về lây bệnh nhân tạo thì khối lượng công việc và chi phí rất lớn Tráilại nếu lây nhiễm bệnh thực hiện trong giai đoạn cây con (gieo trên khay) màvẫn phản ánh đúng bản chất của giống thì không những sẽ giảm được chi phívà công sức mà còn tăng độ chính xác

Lây nhiễm bệnh sương mai trên cà chua chủ yếu đang dùng 2 phươngpháp là phun dịch bào tử lên toàn bộ cây và nhỏ dịch bào tử lên lá tách rời(detached leaf) Các lá trên cây không đồng nhất về mức độ thành thục Câu hỏiđặt ra là dùng lá nào để lây bệnh? Xuất phát từ các vấn đề trên chúng tôi bố tríthí nghiệm sau:

* Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi lá đến mức độ mẫn cảm bệnh sương mai

Lá của 2 mẫu giống cà chua là 08TP43 và 08TP48 dùng lây bệnh, các láchét ở vị trí giữa lấy vào 3 giai đoạn:

+ Lá già: Lá đạt khích thước tối đa, cứng, và mầu xanh đậm+ Lá bánh tẻ: đạt kích thước tối đa, mềm, xanh sáng

+ Lá non: có kích thước bằng 50% kích thước lá bánh tẻPhương pháp lây bệnh: Ngắt lá cần nghiên cứu vào lúc sáng sớm (trước9h), giữ trong khăn ẩm, mát Sử dụng đĩa petry chứa môi trường WA (wateragar) để tạo ẩm khi lây bệnh Lá cà chua đặt úp xuống lớp WA, rồi nhỏ vào vị