Điều tra bệnh virus lùn sọc đen tại huyện Tiền Hải – Thái Bình trên cây lúa

Đánh giá tình hình bệnh vi rút lùn sọc đen (Southern rice black streaked dwarf virus) tại Tiền Hải – Thái Bình, nơi được xem là ổ dịch của tỉnh và khả năng lan truyền qua môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng (Sogatella furcifera).

1 MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng nhất với sản lượng

trên thế giới hàng năm là 540 triệu tấn trên diện tích 150 triệu ha Khoảng 92% sản lượng lúa gạo trên thế giới là từ châu Á, nơi mà lúa gạo được dùng trực tiếp và cung cấp khoảng 36% tổng lượng calo tiêu thụ của con người Bên cạnh những thành công thì cũng có rất nhiều khó khăn như xuất hiện các trận dịch hại, làm sản xuất điêu đứng Nhất là trong tình trạng hiện nay, dịch rầy nâu, rầy nâu nhỏ, rầy lưng trắng hại lúa, bệnh lùn lụi lúa gây thiệt hại nghiêm trọng trên hầu hết các vùng sản xuất lúa trọng điểm của các tỉnh phía Bắc nước ta Hiện trạng này đã và đang có nguy cơ ảnh hưởng đến an ninh lương thực của Việt Nam nói chung, khu vực phía Bắc nói riêng

Ở Việt Nam, lần đầu tiên bệnh vi rút lùn sọc đen xuất hiện và gây hại diện rộng trên lúa mùa 2009 tại một số tỉnh phía Bắc, theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật trong vụ đã có 19 tỉnh xuất hiện triệu chứng của bệnh vi rút lùn lụi lúa ở các tỉnh: Nghệ An, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa, Hải Phòng, Lai Châu, Ninh Bình, Hòa Bình, Sơn La, Quảng Ninh, Bắc Giang, Lào Cai… Trong đó tỉnh bị hại nặng là Nam Định 17.556,9 ha, Nghệ An 13.514,5 ha, Thái Bình 5.288,9 ha, Ninh Bình 3.819 ha và Thanh Hóa 1.037,7 ha Diện tích nhiễm bệnh vi rút lùn sọc đen trong vụ Mùa 2009 là 42.385 ha, trong đó nhiễm nặng và mất trắng 33.182 ha (nặng 19.574 ha, mất trắng và tiêu hủy 13.608 ha) được thống kê tại 12 tỉnh Ước tính khoảng trên 200 ngàn tấn thóc bị thất thu; một số tỉnh còn lại bệnh xuất hiện rải rác Năm 2010 xuất hiện 3 loại vi rút gây bệnh trên lúa, ngô Bệnh vi rút lùn sọc đen phương Nam đã xuất hiện ở 29 tỉnh thành trong cả nước với tổng diện tích nhiễm bệnh là 52.844,27 ha, các giống lúa đang được gieo cấy trong vùng đều bị nhiễm bệnh; diện tích phải tiến hành nhổ bỏ cây bệnh là 39.301,82 ha; diện tích phải phun thuốc trừ rầy là 629.783,72 ha; diện tích phải tiêu huỷ là 2.109,81 ha Bệnh vi rút lùn xoắn lá xuất hiện ở 6 tỉnh phía Bắc với tổng diện tích là 16 ha trong đó có 0,15

ha nhiễm nặng và tiêu hủy 0,15 ha Bệnh vàng lá tạm thời xuất hiện ở 3 tỉnh phía Bắc với tổng diện tích 175,9 ha, trong đó có 15,3 ha nhiễm nặng (Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc năm 2010)

Ngoài lúa, bệnh vi rút lùn sọc đen còn phát sinh gây hại trên ngô đông và đông xuân 2009-2010 với diện tích nhiễm bệnh là 2.317 ha ở 20 tỉnh phía Bắc Nguy cơ bệnh vi rút lùn sọc đen và các bệnh vi rút khác gây hại lúa trên diện rộng

vụ mùa 2010 là rất cao, do thời gian giữa 2 vụ có sự gối lứa, thuận lợi cho nguồn rầy mang vi rút từ vụ lúa đông xuân di trú, truyền bệnh vi rút cho lúa mùa và đang

có nguy cơ lây truyền vào các tỉnh phía Nam Dựa trên đánh giá triệu chứng cũng như phân tích phân tử, tác nhân gây bệnh lùn lụi đã được xác định là do virus lúa lùn sọc đen phương Nam (LSĐPN) với tên tiếng anh là Southern rice black streaked dwarf virus(SRBSDV) và bệnh đã được thống nhất gọi là bệnh lúa lùn sọc đen (LSĐ) (Hà Viết Cường et al., 2009) LSĐPN là một virus mới được phát hiện lần đầu năm 2008

tại phía Nam Trung Quốc Vi rút thuộc chi Fijivirus (họ Reoviridae) và lan truyền bằng

rầy lưng trắng và rầy nâu nhỏ (Zhu et al., 2008)

Hiện nay Việt Nam đang phối hợp với phía Trung Quốc và Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) nghiên cứu các loại thuốc phòng ngừa vi rút này Với mức độ nghiêm trọng của hiện tượng bệnh vi rút lùn sọc đen hại lúa đang có nguy cơ lây lan rất nhanh tại một số tỉnh phía Bắc.Và cho đến nay chưa có nghiên cứu đầy đủ nào về bệnh vi rút này Chính vì vậy, việc điều tra phân bố để đánh giá diễn biến của bệnh, việc tiến hành các thí nghiệm lây nhiễm để xác định khả năng lan truyền, ký chủ và giai đoạn mẫn cảm của cây ký chủ đối với tác nhân gây bệnh từ đó đưa ra được biện pháp quản lý phòng trừ, giảm thiểu tác hại do bệnh gây ra là hết sức cấp bách trong tình hình hiện nay Xuất phát từ yêu cầu trên, được sự phân công của Viện đào tạo

sau đại học trường đại học nông nghiệp Hà Nội tôi thực hiện đề tài “Điều tra bệnh virus lùn sọc đen ( Southern rice black streaked dwarf virus , SRBSDV) tại huyện Tiền Hải – Thái Bình trên lúa năm 2010 và khả năng lan truyền virus”

- Đánh giá triệu chứng bệnh trên đồng ruộng qua từng thời kỳ của cây lúa tại

huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình

- Lây nhiễm nhân tạo bao gồm các thí nghiệm: Xác định tác nhân gây lên hiện tượng lùn sọc đen và phương thức lan truyền, xác định khả năng lan truyền bệnh lùn sọc đen trên lúa và cỏ dại, Đánh giá khả năng truyền bệnh của rầy lưng trắng vào các giai đoạn mẫn cảm của cây lúa: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi, xác định

khả năng truyền vi rút lùn sọc đen lại thế hệ sau của rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), đánh giá rầy tuổi nào truyền vi rút đạt hiệu quả nhất (Rầy lưng trắng, rầy

nâu nhỏ, rầy nâu)

- Xác định phản ứng của các giống lúa lai, lúa thuần Trung quốc, Việt nam với bệnh lùn sọc đen

- Đánh giá tính chống chịu của 1 số giống lúa với rầy lưng trắng trong nhà lưới

1.2.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài:

- Đề tài nghiên cứu và đưa ra một số phương pháp lây nhiễm nhân tạo bệnh

vi rút lùn sọc đen với môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng và điều tra diễn biến bệnh vi rút lùn sọc đen trên đồng ruộng tại huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình, làm phong phú thêm các tài liệu về bệnh vi rút lùn sọc đen, phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học cũng như công tác giảng dạy và chỉ đạo sản xuất

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung vào đối tượng dịch hại chính trên lúa, phục vụ cho công tác điều tra phát hiện dự tính dự báo và chỉ đạo phòng trừ tại 1 số tỉnh phía Bắc

1.2.4 Ý nghĩa thực tiễn

- Đánh giá được mức độ gây hại của bệnh vi rút lùn sọc đen đối với từng thời

vụ như trà và giống lúa được trồng phổ biến tại Thái Bình năm 2010

- Đề tài nghiên cứu diễn biến mật độ rầy và tỷ lệ bệnh, đồng thời thực hiện một số thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo bệnh vi rút lùn sọc đen với môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng Qua đó biết được diễn biến phát sinh bệnh vi rút, mật độ rầy lưng trắng trên đồng ruộng và biết được mức độ nhiễm bệnh của vi rút do môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng gây ra Từ đó xây dựng được phuơng pháp điều tra bệnh vi rút lùn sọc đen trên đồng ruộng tại một số tỉnh phía Bắc

2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Cây lúa là cây lương thực quan trọng nhất của tỉnh Thái Bình Giống như nhiều tỉnh miền Bắc, sản xuất lúa của Thái Bình đang phải đương đầu với một dịch hại quan trọng là bệnh lùn sọc đen Do bệnh mới được phát hiện và xác định vào cuối vụ mùa năm 2009 nên nhiều vấn đề về bệnh vẫn chưa được hiểu rõ, đặc biệt là khi triệu chứng của bệnh trong nhiều trường hợp khá giống với vi rút lùn xoắn lá, nhiễm độc thuốc trừ cỏ

Để làm cơ sở cho việc xây dựng biện pháp quản lý bệnh lùn sọc đen của tỉnh trong vụ mùa 2010 và các năm tiếp theo, nhiều vấn đề cần phải được giải quyết như mức độ và diễn biến của bệnh trên cơ cấu giống lúa của địa phương, phân bố của bệnh trên toàn tỉnh và quan trọng hơn cả là biện pháp quản lý vector truyền bệnh Chính vì vậy, điều tra và xác định bệnh lùn sọc đen cũng như thực hiện các thí nghiệm lây bệnh nhân tạo là rất cần thiết

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Thiệt hại kinh tế do các bệnh vi rút lúa là vô cùng lớn, chỉ đứng sau thiệt hại của các bệnh do nấm gây ra Bệnh virus Tungro lúa thường xuyên gây hại trên các cánh đồng trồng lúa tại Nam và Đông Nam Á Ước tính thiệt hại do bệnh Tungro lúa gây ra là gần 1,5 tỷ USD Nếu có thể ngăn chặn được sự xuất hiện và gây hại của loài vi rút này thì năng suất sẽ được tăng lên 5 – 10% (Trang web:

sciencedaily)

Hiện nay, các nhà khoa học đã phát hiện được hơn 30 loài vi rút gây hại trên cây lúa ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ, Hoa Kỳ và một số nơi khác trên thế giới Hầu hết các loài vi rút đều xuất hiện và gây hại ở các nước Châu Á và Châu Mỹ, chỉ

có 5 loài vi rút là Rice stripe necrosis virus (RSNV) thuộc giống Furovirus, Rice crinkle disease, Maize streak virus (MSV) thuộc giống Geminivirus, African cereal streak virus và Rice yellow mottle virus (RYMV) thuộc giống Sobemovirus gây hại

trên lúa ở Châu Phi (Abo, Ali Fadhila 2001) Cũng theo hai tác giả, trong số hơn 30 loài virus trên lúa có 26 loài vi rút có khả năng gây ra những thiệt hại nặng về kinh

tế cho những quốc gia trồng lúa như Rice black treaked dwarf fijivirus, Rice grassy stunt tenuivirus, Rice ragged stunt phytoreovirus, Rice hoja blanca tenuivirus, Rice bunchy stunt phytoreovirus,… Tuy nhiên, một số loài vi rút chỉ có khả năng gây hại trên lúa trong điều kiện thí nghiệm lây nhiễm bệnh nhân tạo như Sugarcane potyvirus, Maize dwarf mosaic virus (MDMV) thuộc giống Potyvirus, Maize rough dwarf virus (MRDV) thuộc giống Fijivirus, Ryegrass mosaic virus, Brome mosaic virus (BMV) thuộc giống Bromovirus, Barley stripe mosaic virus (BSMV) thuộc giống Hordeivirus, Barley yellow dwarf virus (BYDV) thuộc giống Luteovirus, Oat pseudorosette virus thuộc giống Tenuivirus và Wheat streak mosaic virus (WSMV) thuộc giống Rymovirus (Dickerson 1957; Hadder, Bakker 1973; Bakker 1974).

Theo Hibino (1996) đã ghi nhận tổng số 15 loại vi-rút gây bệnh trên lúa

(Rice Black-Streaked Dwarf Virus, Rice Bunchy Stunt Virus , Rice Dwarf Virus ,Rice Gall Dwarf Virus, Rice Giallume Virus, Rice Grassy Stunt Virus ,Rice Hoja Blanca Virus, Rice Necrosis Mosaic Virus ,Rice Ragged Stunt Virus, Rice Stripe Necrosis Virus, Rice Stripe Virus Rice Transitory Yellowing Virus(Rice yellow stunt virus) Rice Tungro Bacilliform &Rice Tungro Spherical Viruses Southern rice black- streaked dwarf virus Rice Yellow Mottle Virus) trong đó tại Châu Á 12 loại, Châu Phi

1 loại và Châu Mỹ 1 loại Gần đây, từ năm 2001 đã ghi nhận thêm 1 bệnh mới ở các tỉnh phía Nam Trung Quốc: Bệnh lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV) do rầy lưng

trắng (Sogatella furcimera) làm môi giới truyền bệnh chính, rầy nâu nhỏ cũng tham

gia truyền bệnh nhưng hiệu quả kém (Zhou et al., 2008; Zhang et al., 2008) Dịch bệnh vi-rút mỗi khi xảy ra thường để lại những hậu quả nghiêm trọng đến rất nghiêm trọng và thường xảy ra luân phiên và tái bùng phát dịch sau 1 khoảng thời gian nhất định Dịch vi-rút hại lúa đầu tiên được ghi nhận tại Nhật Bản, năm 1897 với bệnh lúa

lùn (Rice Dwarf Virus, RDV) và năm 1903 với bệnh lúa sọc (Rice Stripe Virus,

RSV) Những năm tiếp sau đó, các loại vi-rút khác lần lượt được ghi nhận, chủ yếu tập trung vào những năm 1950 đến 1980 Nguyên nhân tạo nên bùng phát dịch và xu hướng gia tăng tần xuất cũng như sự rút ngắn khoảng cách giữa các đợt dịch được tập

trung nghiên cứu và thảo luận nhiều Những năm đầu, khi mới ghi nhận sự hiện diện của các bệnh do vi-rút, với điều kiện canh tác truyền thống, sử dụng các giống cổ xưa, năng suất thấp… thì các bệnh vi-rút thường xuất hiện ở nhiều nơi, nhiều nước, nhưng mức độ thiệt hại thường thấp hoặc không đáng kể, rất ít tạo nên dịch bệnh nặng nề Chỉ đến gần đây, khi nền nông nghiệp phát triển với việc áp dụng các biện pháp thâm canh cao, sử dụng nhiều giống mới năng suất cao nhưng cũng đồng thời mẫn cảm với bệnh và côn trùng môi giới, việc tăng cường sử dụng dinh dưỡng vô cơ

và thuốc bảo vệ thực thực có nguồn gốc hoá học đã khiến cho bệnh vi-rút bùng phát

và lây lan mạnh hơn (Bos, 1992)

Ở châu Mỹ La tinh bệnh vi rút trên lúa phát triển mạnh liên quan đến sự tăng nhanh mật số các côn trùng môi giới truyền bệnh sau khi những giống lúa cải tiến được gieo trồng 2 vụ 1 năm Những dịch hại này trở nên nghiêm trọng khi những giống mới đưa vào sản xuất và hệ thống thâm canh lúa gia tăng

Theo tài liệu nước ngoài (Zhang et al., 2001; Zhang et al., 2008; Zhou et al., 2008; Wang et al., 2010; Ta Hoang et al., 2010 và Ricehoppers.net) đến cuối tháng 9/2010 vi-rút lùn sọc đen đã hiện diện và gây hại tại 6 tỉnh miền Nam và Đông-Nam Trung Quốc, tỉnh Kyushu Nhật Bản và hầu khắp các tỉnh miền Bắc và miền Trung Việt Nam

Năm 2001 triệu chứng bệnh lần đầu tiên được ghi nhận tại Quảng Đông và Đảo Hải Nam Trung Quốc (Zhang et al., 2001) Lúc ban đầu, vi-rút gây bệnh chỉ được coi là 1 biến chủng của RBSDV Sau khi giải trình tự gene của đoạn S10 rồi cả bộ gene (S1 – S10) thì tác nhân gây bệnh được cho là do 1 vi-rút mới, tạm đặt tên là Southern rice black-streaked dwarf virus, viết tắt là SRBSDV, thuộc phân nhóm 2,

nhóm Fijivirus, họ Reoviridea, rầy lưng trắng là môi giới truyền bệnh chính, rầy

nâu nhỏ cũng tham gia truyền bệnh

Khi bệnh mới xuất hiện, hầu hết tỷ lệ bệnh chỉ rất thấp, chỉ dưới 2%, song cũng

có những ruộng có tỷ lệ bệnh trên 80% (Zhou et al., 2008) Đầu năm 2009, bệnh đã gây hại thành dịch tại Hải Nam (Trung Quốc) Cuối tháng 9/2010 bệnh đã được ghi nhận gây hại Kyushu (Nhật Bản) và được cho là do rầy lưng trắng mang vi-rút di

trú từ Trung Quốc sang (Choi, 2010).

Trung Quốc, nước láng giềng của Việt Nam là nước có bức tranh toàn cảnh về sản xuất lúa và dịch hại trên lúa tương tự như vùng đồng bằng Sông Hồng của Việt

Nam Theo tài liệu của Jia-an Cheng đại học tổng hợp Zhejiang, Hàng Châu, Trung

Quốc đã tổng hợp về các nguyên nhân hình thành dịch của rầy và vi-rút gây hại lúa của Trung Quốc từ thế kỷ 60 trở lại đây, ông cho rằng Trung Quốc trong 40 năm qua phân ra làm 3 giai đoạn về tình hình phát sinh, phát triển và gây hại của rầy hại lúa là: có sự thay đổi vai trò quan trọng của loài, về cường độ cũng như mức độ thường xuyên bùng phát dịch, các chỉ số nêu trên sẽ có nhiều khả năng tồi tệ hơn trong thời gian tới và trong tương lai nếu không có các giải pháp quản lý có lợi về mặt sinh thái học

Từ thế kỷ 60 -70 giai đoạn của cuộc cách mạng xanh (GR) ở nhiều nước Châu

Á như ở Philippine (Masagana 99), Indonesia (BIMAS), Bangladesh, ấn Độ, Malaysia và Miến Điện Giai đoạn này có sự hiện diện của cả 3 loài rầy hại lúa quan

trọng là; Rầy nâu nhỏ (Small Brown Planthopper, SBPH, Laodelphax striatellus)

Loài này đã trở thành loài dịch hại quan trọng từ những năm của thập kỷ 60 và và là

véc-tơ truyền bệnh virút lúa sọc (Rice Stripe Virus, RSV) và vi-rút Lúa lùn sọc đen (Rice Black-Streaked Dwarf Virus, RBSDV) Rầy nâu (BPH, Nilaparvata lugens) là

loài dịch hại xẩy ra thường xuyên và rất nguy hiểm trong hàng thập kỷ tại Trung Quốc, trước khi chúng thành dịch gây hại trên lúa ở các nước Đông Nam Châu Á

Rầy lưng trắng (WBPH, Sogatella furcifera) trở thành dịch hại nguy hiểm tại Trung

Quốc vào thập kỷ 70 Chúng bùng phát thường xuyên vào các năm 1968, 1973 và

1976 khi mật độ quần thế đạt tới 100 con/khóm lúa

Từ thế kỷ 70 đến cuối 90, ở giai đoạn này, để đạt được mục tiêu có đủ lương

thực, Trung Quốc đã nhanh chóng mở rộng diện tích gieo trồng lúa lai Còn nông dân để bảo vệ lúa đó phun các loại thuốc trừ sâu như Methyl Parathion, BHC, Methamidophios and BPMC theo lịch Hầu hết các giống lúa gieo trồng trong giai đoạn này đã bị hại do rầy lưng trắng và tỷ lệ này tăng lên ở những khu vực cấy nhiều lúa lai (Hình 2.1) Rầy bùng phát thường xuyên hơn ; 1978-1979, 1982-1983

và 1987-1988 Rầy đã làm thiệt hại hàng triệu tấn lúa mỗi năm Năm bị thiệt hại cao

nhất do rầy nâu và rầy lưng trắng là vào năm 1991 mất khoảng 25 triệu ha lúa.

Hình 2.1 Diện tích lúa lai và mật độ rầy lưng trắng ở Trung Quốc

thập kỷ 70 – 90

Những năm đầu của thế kỷ 21: Giai đoạn này bị thiệt hại nặng do cả 3 loại

rầy ở cùng một thời điểm Quần thể rầy cao hơn vào những năm 1980 -1990 Rầy nâu nhỏ không chỉ làm mất năng suất bởi việc truyền vi rút mà còn do nguyên nhân

gây hại trực tiếp của chúng bởi mật độ quần thể quá cao (rầy nâu nhỏ không được biết đến về vai trò gây hại trực tiếp vào những năm của thập kỷ trước) Rầy hại lúa

liên tiếp xẩy ra trong 4 năm liền từ năm 2005 -2008 Vào năm 2005, sự gây hại đặc biệt nghiêm trọng, đã làm mất khoảng 2,8 triệu tấn lúa và mật độ rầy lên đến 200 con/khóm lúa Vào thời điểm năm 2005 cao nhất chỉ đạt thấp hơn 100 con/khóm, đến năm 2008 lên đến trên 200 con/khóm, cho thấy quần thể rầy đã tăng lên vô cùng nhanh chóng Tính kháng thuốc của rầy cũng tăng lên nhanh chóng Rầy nâu

đã trở nên nhờn với nhóm Imidacloprid, một loại thuốc đã sử dụng trong 10 năm trước Theo các số liệu nghiên cứu về tính kháng thuốc của các chuyên gia Nhật Bản, rầy nâu cũng đã kháng với nhóm thuốc Fipronil

Trung Quốc là nước đã có kinh nghiệm trong phòng chống rầy hại lúa vào những năm của thập kỷ 60 vì vậy đã không quan tâm đến việc phát triển chiến lược mới để quản lý chúng Dịch rầy gây hại lúa đã tăng lên về cường độ Đã có một số nghiên cứu, giải thích về nguyên nhân của việc phát triển này, tuy nhiên các nghiên

cứu đó không đủ cơ sở để giải thích về nguyên nhân và hệ quả của vấn đề Trong các nguyên nhân gây ra các vấn đề trên, thì phải thừa nhận rằng nguyên nhân do sử dụng quá nhiều thuốc trừ sâu đã phá vỡ cân bằng sinh thái, nguyên nhân của sự thay đổi của khí hậu đã dẫn đến việc tăng nhiệt độ của mùa Thu, thường xuyên có các trận bão lớn góp phần di cư của rầy, sự thay đổi về giống lúa, nhất là giống lúa lai

và tính kháng thuốc của rầy Cụ thể vào năm 2005, khi nhiệt độ mùa thu tăng lên

2-3oC, có sự gây hại của rầy cao khác thường, điều đó có thể là nguyên nhân của sự thay đổi nhiệt độ Sự thay đổi hệ thống sản xuất ở phía Nam Trung Quốc có thể ảnh hưởng đến sự di trú của rầy Biểu đồ tăng lên của rầy lưng trắng ở lúa lai đã chỉ ra rằng sự thay đổi giống lúa là nguyên nhân làm tăng quần thể rầy lưng trắng Tất

nhiên hiệu quả của nhóm thuốc Fipronil với rầy nâu, rầy lưng trắng (kết quả nghiên cứu của các nhà Khoa học Nhật Bản) có thể đã ảnh hưởng đến sự lấn át của rầy

lưng trắng trong thời gian qua Sử dụng nhiều thuốc Imidacloprid hiển nhiên sẽ làm tăng lên tính kháng thuốc của rầy Vì nhóm thuốc Imidacloprid có độ độc cao đã giết chết các loài ong ký sinh và khả năng trong tương lai các loài thiên địch thuộc

bộ cánh màng sẽ bị suy kiệt Tất cả các nguyên nhân nêu trên và sự kết hợp giữa chúng với nhau đó làm bùng phát dịch rầy và bệnh vi-rút hại lúa, vì vậy cần có các nghiên cứu về sinh thái để có thể hiểu biết đầy đủ thấu đáo về vấn đề này

Tóm lại, rầy hại lúa đã bùng phát thường xuyên hơn với mức độ gây hại rất lớn tại Trung Quốc, đã cảnh báo cho chúng ta rằng; hệ sinh thái đã bị phá vỡ Rõ ràng sản xuất lúa hiện nay đã quá lệ thuộc vào hóa chất là không bền vững Sự cần thiết phải có các mô hình quản lý dịch hại nhưng cần quan tâm đến sự cân bằng giữa nguồn tài nguyên tự nhiên mà thiên nhiên ban tặng với việc đưa các tiến bộ kỹ thuật mới Nếu Trung Quốc không có luận cứ tiến bộ theo chiều hướng chiến lược rõ ràng, quan tâm đến giải pháp sinh thái hơn là giải pháp về nguồn gen thì sẽ tiếp tục hứng chịu sự đe dọa mất mùa do dịch rầy và virus do rầy gây ra là vô cùng trầm trọng

Ở Trung Quốc những dịch bệnh vi rút trên lúa bùng phát nghiêm trọng được ghi nhận sau năm 1963 khi mà sản xuất 2 vụ đã trở nên phổ biến ở phía nam Trung Quốc và tổng sản lượng tăng lên một cách mạnh mẽ (FAO Statistics ) Những sự bùng phát dịch virus được cho là do sản xuất 2 vụ, gieo trồng sớm vụ lúa đầu tiên

trong năm và sử dụng các loại phân bón hoá học

Kết quả nghiên cứu của các tác giả Heng-Mu Zhang, Jian Yang, Jian-Ping Chen và Adams (2008) cho biết một chủng virus mới thuộc họ Reoviridae đã gây triệu chứng lùn nặng và lá xanh đậm trên lúa tại tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc, có hình thái vi-rút rất giống cũng như quan hệ huyết thanh gần gũi với vi-rút lúa lùn sọc đen (RBSDV) Cấu trúc các segment trong bộ gene của 2 vi-rút trên agarose-gel cũng như trên polacrylaminde-gel hoàn toàn giống nhau 4 RNA – segment của chủng vi-rút mới (7-10) đã được giải trình tự bằng phương pháp tách dòng từ sản phẩm RT-PCR Kích thước cũng như cấu trúc của các segment thu được của chủng vi-rút mới hoàn toàn giống với các segment tương ứng của vi-rút lúa lùn sọc đen (RBSDV), vi-rút lùn nhám trên ngô (MRDV) và Mal de Reo Cuarto vius (MRCV)

Độ tương đồng của trình tự gene có giá trị cao nhất so với RBSDV và MRDV (giá trị tương đồng nằm trong khoảng 60 – 85% tuỳ gene), mặc dù vậy những giá trị này đều thấp hơn so với các giá trị so sánh giữa các segment tương ứng của RBSDV và MRDV Những so sánh này kết hợp với phân tích sơ đồ cây phả hệ đều chỉ ra rằng chủng vi-rút mới này là một thành viên khác thuộc tiểu nhóm Fijivirus-2 với tên gọi mới tạm đặt là vi-rút lúa lùn sọc đen dòng 2

Vì các Reovirus gây hại trên lúa không truyền qua hạt giống nên khả năng truyền qua môi giới truyền bệnh rầy được đặc biệt chú ý Một nghiên cứu chi tiết về khả năng truyền SRBSDV đã được thực hiện bởi Zhou et al (2008) bằng 3 loại

rầy, rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), rầu nâu (Nilaparavata lugens) và rầy nâu nhỏ (Laodelphax striatellus) Kết quả cho thấy cả rầy lưng trắng và rầy nâu nhỏ đều

có khả năng truyền SRBSDV từ lúa sang lúa với hiệu quả truyền rất cao (100 % cây nhiễm bệnh với chỉ 3-4 rầy/cây) Tuy nhiên chỉ có rầy lưng trắng mới có khả năng truyền SRBSDV từ lúa sang ngô Nghiên cứu này cũng cho thấy rầy nâu không thể truyền được SRBSDV

Theo Ou (1985), bệnh lùn táp lá (ragged stunt disease), được gọi là lùn xoắn lá

ở Việt Nam, do RRSV gây ra biểu hiện 5 triệu chứng đặc trưng là cây lùn, bộ lá xanh đậm, cứng, lá xoắn vặn, thường phục hồi, một bên mép lá (ở các la bị xoắn vặn hoặc

đang hồi phục) bị rách táp dạng chữ v (ragged) và có thể lan sâu vào gân chính, có các nốt phồng nhỏ mầu trắng chạy dọc gân lá, bẹ lá và đặc biệt nhiều ở phần cuống lá (tiếp giáp giữa cuống lá và bẹ lá) Trong số các triệu chứng này, táp lá (ragged) được xem là đặc trưng nhất của bệnh Cũng theo Ou (1985), bệnh lùn sọc đen (black-streaked dwarf disease) do RBSDV gây ra có biểu hiện các triệu chứng sau: Cây lùn, không trỗ bông hoặc nếu trỗ thì chỉ trỗ 1 nửa với hạt bị biến mầu nâu đen, bộ lá xanh đậm, cứng, lá, đặc biệt phần chót lá, có thể xoắn vặn những không bị rách táp, có nhiều nốt phồng trắng sau chuyển màu nâu đến đen chạy dọc gân lá, bẹ lá và thân cây Các quan sát thực tế cho thấy triệu chứng trên các cây lúa bị bệnh điển hình ở các vùng dịch miền Bắc rất giống với bệnh lùn sọc đen Như vậy, mặc dù bệnh lùn lụi miền Bắc có nhiều điểm giống với bệnh lùn xoắn lá ở miền Nam nhưng 2 bệnh này

có thể được phân biệt dễ dàng dựa vào 2 đặc điểm chính là táp một bên mép lá và nốt phồng dọc thân Các nốt phồng này là sự sinh sản quá mức cả về kích thước và số lượng của các tế bào nhu mô của mạch phloem

Cho tới nay, đã có 16 vi rút hại lúa đã được công bố Trong số các vi rút này, ngoài Rice blanca virus (một Ternuivirus, phân bố tại Nam Mỹ), Rice glume virus? (một Luteovirus, phân bố tại châu Âu), Rice stripe necrosis virus (một Furovirus, phân bố tại châu Phi), thì 13 vi rút còn lại phát hiện thấy tại các nước trồng lúa châu

Á (Hibino, 1996; zhou et al., 2008) Kỹ thuật ELISA hiện vẫn được sử dụng phổ biến nhất trong chuẩn đoán virus thực vật vì tương đối rẻ, đơn giản và khá chính xác trong nhiều trường hợp Tuy nhiên, vì kỹ thuật ELISA dựa vào khả năng nhận biệt trình tự epitope (trung bình khoảng 6 amino acid) của protein vi rút nên nhược điểm lớn nhất của ELISA là tính đặc hiệu Theo Hibino và Kimura (1982), đã chứng minh rằng kháng thể đặc hiệu RRSV (gây bệnh lùn xoắn lá) đã tạo phản ứng ELISA rất mạnh đối với rầy nâu cái mang trứng không nhiễm virus mà theo tác giả, phản ứng không đặc hiệu này có thể do kháng thể của RRSV đã phản ứng với protein của trứng rầy Chính vì vậy, hiện nay kỹ thuật chuẩn đoán và phân loại chính xác nhất được công nhận đối với vi rút thực vật là dực vào trình tự bộ gene virus Kết quả tìm kiếm trên trên GenBank, phân tích trình tự cũng như phả hệ dựa trên đoạn gien S10 của 4 mẫu virus phân lập từ miền Bắc cho thấy rõ ràng rằng

chúng đều là các isolate của cùng 1 virus là SRBSDV (=RBSDV2) Cho tới nay có

2 tên gọi đối với virus này: Southern rice black-streaked dwarf virus (SRBSDV)

* Những nghiên cứu về Rice black streaked dwarf virus (RBSDV)

Tên khoa học của virus lùn sọc đen là Rice black streaked dwarf virus thuộc

họ Reoviridae, giống Fijivirus Ngoài ra RBSDV còn có tên khác như: Rice streaked dwarf fijivirus, Rice black streak virus, Rice streak dwarf virus, Black streaked dwarf Trong tự nhiên, RBSDV gây hại trên lúa, ngô, lúa mỳ, lúa mạch và một số loài cỏ dại như cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli var frumentacea

black-và cỏ mần trầu (Digitaria sanguinalis) (Iida, 1969; Ishii and Yoshimura, 1973; Lee

and Choi, 1990) Theo hai tác giả Ishii and Yoshimura (1973), lúa mỳ và lúa mạch

bị gây chủ yếu trong mùa thu

Hiện tại có khoảng 54 loài cây thuộc họ hòa thảo đã được tìm thấy có sự xuất hiện và gây hại của RBSDV (Shinkai, 1962; Yuang and Ma, 1983; Ruan et al., 1984) Theo Shinkai (1957), Li et al (1979), Yuang, Ma (1983), Ou (1985) [1] and

Choi et al (1989), những loài ký chủ chủ yếu của RBSDV là: Avena sativa, Hordeum vulgare, lúa nước (Oryza sativa), Triticum aestivum, Alopecurus aequalis, Alopecurus japonicum, Beckmannia syzigachne, Cynosurus cristatus, Digitaria adscendens (Digitaria ciliaris), Digitaria violascens, Cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli), Eragrostis multicaulis, Glyceria acutiflora, Lolium multiflorum, Lolium perenne, Panicum miliaceum, Phleum pratense, Poa annua, Secale cereale, Setaria italica, Setaria viridis, Triticum aestivum, Trisetum bifidum và ngô (Zea mays), và

cả trên lúa miến (Ruan et al., 1984; Lee and Choi, 1990) RBSDV có thể xâm nhiễm hầu hết các giai đoạn của cây lúa từ mạ cho đến giai đoạn đẻ nhánh, giai đoạn làm đòng và giai đoạn trỗ RBSDV chỉ gây hại hạn chế ở khu vực Đông Á bao gồm các nước: Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc (CABI 2007) Bệnh lùn sọc đen

có các triệu chứng chung như cây bị nhiễm bệnh thường còi cọc, bộ lá mầu sẫm, mọc nhiều chồi (Kajino 1997) Cây nhiễm bệnh có những nốt phồng chạy dọc gân lá, bẹ và thân cây lúa sau khi bóc lớp bẹ bên ngoài Những nốt phồng tăng nhanh ở vỏ cây có mẫu xám hoặc nâu sẫm với độ dài khác nhau (Choi et al., 1993)

Triệu chứng thể hiện trên cây lúa nhiễm bệnh thường còi cọc, bộ lá chuyển

mầu tối, xoắn lại ở chóp những lá còn non, xuất hiện những nốt phồng mầu trắng sáp dọc theo gân lá và bẹ lá, sau đó nốt phồng chuyển mầu nâu tối và hình thành nên những vệt sọc mầu đen.

Trên ngô thường thể hiện triệu chứng cây lùn, bộ lá chuyển mầu tối, xuất hiện những nốt phồng mầu trắng trên gân lá và bẹ lá, cuối cùng chuyển mầu nâu tối RBSDV có dạng hình cầu, đường kính 60 – 120 nm (Shikata et al., 1967; Kitagawa

và Shikata, 1969b Dưới kính hiển vi điện tử, mặt cắt của siêu cầu gồm hai loại hạt: loại hạt thứ nhất có đường kính là 50 – 55 nm, hạt còn lại có đường kính là 75-85

nm (Shikata and Kitagawa, 1977) Tổng kích thước của genome là 23.898 kb Genome gồm 10 phần (S1-10); phần lớn nhất có kích thước 3.998 kb; phần lớn thứ hai là 3.385 kb; thứ ba là 3.31 kb; thứ tư là 3.31 kb; thứ năm là 3.1 kb; thứ sáu và những phần còn lại là 2.45 kb

Thể vùi của vi rút được tìm thấy trong các tế bào nốt phồng (Kashigawi, 1966) Thể vùi của virus RBSDV có dạng hình ống hoặc dạng sợi chỉ và sợi nhỏ xoắn (Choi et al., 1993) Ngưỡng nhiệt độ mất hoạt tính: Q10 = 50 – 60°C trong 10 phút Ngưỡng pha loãng: 10-3 – 10-4 trong dịch cây và 10-4 - 10-5 trong cơ thể côn trùng mang virus (Kitagawa and Shikata, 1969a [10]; Shikata and Kitagawa, 1977) Thời gian tồn tại ở dung dịch là 6 ngày ở nhiệt độ 4°C

RBSDV được truyền bởi 3 loài rầy nâu nhỏ theo kiểu bền vững tái sinh:

Laodelphax striatellus (Kuribayashi and Shinkai, 1952), Unkanodes sapporonus và Ribautodelphax albifascia (Unkanodes albifascia) (Shinkai, 1966; 1967; Hirao, 1968) Loài rầy nâu nhỏ Unkanodes sapporonus gây hại chủ yếu trên ngô, lúa mỳ,

lúa mạch Trưởng thành và ấu trùng tuổi nhỏ của các côn trùng môi giới đều nhiễm bệnh được cho cây khỏe khi chúng chích hút Hơn nữa, Dong et al (1999) đã thông báo rầy

nâu Nilaparvata lugens cũng là môi giới truyền bệnh truyền bệnh RBSDV.

Các loài côn trùng môi giới này có khả năng thay đổi khả năng truyền virus

của chúng (Shinkai, 1962; 1966; 1967) Rầy nâu nhỏ L striatellus thích trích hút

trên cây lúa hơn cây ngô kể cả ở ngoài đồng ruộng cũng như ở trong lồng thí nghiệm, tuy nhiên tỷ lệ truyền bệnh trên ngô cao hơn trên lúa (Lee và Kim, 1985)

Thời kỳ ủ bệnh của vi rút trong cơ thể côn trùng là 7 - 12 ngày, đôi khi kéo

dài tới 35 ngày (Shinkai, 1967) Thời gian chích nạp ngắn nhất là 5 phút, và dài nhất

là 30 phút Khoảng một nửa số cá thể côn trùng môi giới có khả năng lây nhiễm bệnh trên lúa sau khi chích hút 1 - 3 giờ (Shinkai, 1962)

Trưởng thành qua đông và ấu trùng thế hệ đầu tiên của rầy nâu nhỏ L striatellus đóng vai trò quan trọng trong việc truyền vi rút (Kajino, 1997) Hầu hết

các loài côn trùng môi giới đều giữ vi rút trong cơ thể chúng trong một thời gian dài Thời kỳ tiềm dục trên cây lúa là 14 - 24 ngày (Shinkai, 1962) RBSDV không được truyền bởi các tác nhân cơ giới và qua hạt giống

* Những nghiên cứu về bệnh vi rút lùn sọc đen phương Nam Southern rice black streaked dwarf virus (SRBSDV)

Virus mới lây lan dịch bệnh tại Trung Quốc được tìm thấy bởi giáo sư Hui Zhou học Nông nghiệp Quảng châu, Trung Quốc Vi rút mới lây nhiễm trên lúa được phát hiện vào năm 2001 tại Quận Yangxi tỉnh Quảng Đông gần bờ biển sau đó lan rộng khắp Trung Quốc Vi rút mới được gọi là vi rút lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV) lây truyền qua môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng (WBPH) được mô

Guo-tả bởi Zhou, Zhang và cộng sự (2008)

Năm 2008, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện một loài vi rút thuộc

giống Fijivirus gây hại trên cây lúa, loài vi rút mới này được đặt tên là RBSDV-2 (Rice black streak dwarf virus – 2) (Zhang et al., 2008), hoặc Southern rice black- streaked dwarf virus (SRBSDV) (Zhou et al., 2008).

Đặc điểm triệu chứng gây hại của loài vi rút này khá giống với triệu chứng

do virus RBSDV gây ra và cũng truyền được qua rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus và thường được tìm thấy trên lúa mùa Tuy nhiên, loài vi rút mới này lại

có thể truyền hiệu quả qua rầy lưng trắng Sogatella furcifera và gây hại chủ yếu

trên các giống lúa lai ở các tỉnh phía Nam Trung Quốc như tỉnh Quảng Đông, tỉnh

Hải Nam (Zhongxian Lu 2009)

Theo kết quả nghiên cứu của Zhou GuoHui và cộng sự, Trung Quốc cho biết

một số năm gần đây, vi rút lúa lùn sọc đen phương nam (SRBSDV) đã xuất hiện một bệnh lùn lụi mới trên lúa (Oryza sativa) tại một số vùng ở các tỉnh Quảng Đông

và Hải Nam, miền Nam Trung Quốc Cây lúa nhiễm bệnh biểu hiện các triệu chứng

như lùn cây, lá xanh đậm, mặt sau lá hoặc thân có các nốt phồng Một đặc điểm đặc trưng của Fijivirus là tại vùng sinh trưởng của vi-rút trong tế bào thực vật có những tiểu thể virus xếp thành từng dẫy dạng tinh thể có đường kính 70 - 75 nm và khi quan sát dưới kính hiển vi điện tử băng phương pháp “bản mỏng” sẽ quan sát thấy những cấu trúc dạng hình ống trong nhu mô của tế bào mạch dẫn của cây lúa bị

nhiễm bệnh Virus mới này do rầy lưng trắng, sogatella Furcifera (Hemiptera:

Delphacidae), truyền bệnh Phân tích ds RNA tách chiết từ cây lúa nhiễm bệnh thấy

có 10 đoạn mạch thẳng, có kích thước tương tự như vi-rút lúa lùn sọc đen – RBSDV, (kết quả chạy điện di cho hình ảnh giống nhau về số lượng và vị trí các đoạn DNA trên agarose – gel) Phương pháp RT-PCR sử dụng một mồi đơn tương thích với đoạn “trình tự cầu nối” được gắn vào cả 2 đầu - 3’ của dsRNA cho kết quả khuyếch đại được cả RNA – segment 9 và RNS – segment 10 trong bộ gene của vi-rút Kết quả giải trình tự từ sản phẩm tách dòng của RNA – segment 9 và RNA – segment 10 cho một số đặc điểm điển hình của Fijivirus như: hàm lượng GC thấp (34,5% và 35,6%), Trình tự bảo thủ ở cả 2 đầu -5’ và -3’, và cấu trúc gene trên 2 segment cũng tương tự như các thành viên khác của Fijvirus Kết quả phân tích bằng phương pháp BLAST, so sánh với tất cả các trình tự nucleotide lưu giữ trong ngân hàng gene, cho thấy trình tự nucleotide của segment 9 và 10 chỉ do độ tương đồng 88,8% - 74,9% và 67,1% - 77,4%, tương ứng, so với các segment tương ứng của các thành viên khác trong tiểu nhóm Fijvirus -2 đồng thời còn thấp hơn khi so sánh giữa các isolate khác nhau của RBSDV Sơ đồ cây phả hệ thiết lập dựa trên trình tự nucleotide cũng như trình tự aminoacide suy đoán của RNA segment 9 và

10 của vi-rút mới cho thấy vi-rút này nằm vào 1 nhánh mới, độc lập với các thành viên khác trong nhóm Fijivirus Vi-rút mới này cũng đã được phát hiện trên ngô

(Zea mays), cỏ lồng vực (Echinochloa crusglli), juncellus serotinus và flaccidgrass (Pennisetum flaccidum) trong hoặc khu vực xung quanh ruộng lúa bị bệnh Với

những thông tin trên, rút mới này được giả định là một loài mới, với tên gọi rút lúa lùn sọc đen phương nam (SRBSDV), trong tiểu nhóm Fijivirus -2 của nhóm Fijivirus trong họ Reoviridae

Theo báo cáo của viện khoa học Nông Nghiệp Hải Nam - Trung Quốc, tháng

8 năm 2009 đã cho thấy SRBSDV gây hại nặng ở các tỉnh như Hanshou, Taoyuan, Linxiang, Yongzhou, Chenxi, Changsha và Dingcheng Ước tính diện tích bị gây hại khoảng 17.000 ha Những khu vực này bị thiệt hại năng suất đến 70% Thiệt hại

về kinh tế dự tính là khoảng 4,9 triệu đô la (Zhang et al 2008)

Tuy nhiên, các kết quả phân tích trình tự gien cho thấy virus gây bệnh không phải là RBSDV mà là một virus mới (Zhou et al., 2008), dựa trên giải trình tự toàn

bộ phân đoạn S9 và S10 của một mẫu virus thu tại đảo Hải Nam cũng như phân tích

hiển vi điện tử đã xác định đây là một fijivirus mới trong họ Reoviridae Các tác giả

đã đặt tên cho virus này là virus lùn sọc đen phương Nam (Southern rice streaked dwarf virus, SRBSDV) với ám chỉ rằng virus này chỉ xuất hiện ở phía Nam Trung Quốc

black-Gần như đồng thời nhưng độc lập với Zhou, Zhang và cộng sự (2008) cũng giải trình tự toàn bộ 3 phân đoạn S8, S9 và S10 của một mẫu virus gây bệnh thu ở tỉnh Quảng Đông Mặc dù biết trình tự mẫu virus phân lập gần như đồng nhất với virus lùn sọc đen phương Nam do nhóm nghiên cứu của Zhou công bố nhưng cho rằng vẫn chưa

đủ cơ sở về phân bố của virus, nhóm của Zhang đã đặt tên virus là virus lùn sọc đen dòng 2 (Rice black-streaked virus 2, RBSDV2) với ám chỉ rằng virus gây bệnh có quan hệ gần gũi nhất với virus lùn sọc đen RBSDV truyền thống cũng như tạo triệu chứng tương tự với bệnh do virus lùn sọc đen truyền thống gây ra

Zhou et al., 2008 cũng đã thực hiện một thí nghiệm nhằm đánh giá khả năng

lan truyền virus qua vector bằng 3 loài rầy là rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), rầy nâu (Nilaparavata lugens) và rầy nâu nhỏ (Laodelphax striatellus) Kết quả cho thấy

cả rầy lưng trắng và rầy nâu nhỏ đều có khả năng truyền SRBSDV từ lúa sang lúa với hiệu quả truyền rất cao (100 % cây nhiễm bệnh với chỉ 3 - 4 rầy/cây) Tuy nhiên, chỉ có rầy lưng trắng mới có khả năng truyền SRBSDV từ lúa sang ngô Nghiên cứu này cũng cho thấy rầy nâu không thể truyền được SRBSDV Ngoài ra, các tác giả cũng phát hiện thấy virus SRBSDV có thể nhiễm tự nhiên trên 3 loài cỏ dại là cỏ lồng vực

(Echinochloa crusgalli), cỏ voi (Pennisetum flaccidum) và Juncellus serotinus.

Rầy lưng trắng có phổ ký chủ rộng bao gồm hầu hết cây trồng nông nghiệp quan trọng thuộc họ hòa thảo Miền Nam Trung Quốc không chỉ là vùng di trú của rầy lưng

trắng mà còn là khu vực chúng qua đông (Shen et al., 2003; Wang & Zhai, 2004) Sự bùng phát quần thể rầy lưng trắng có thể kéo theo sự bùng phát dịch bệnh lùn sọc đen ở miền Nam Trung Quốc và các nước lân cận khu vực châu Á.

Mới đây hơn, Wang và cộng sự (2010) đã giải trình tự toàn bộ các phân đoạn còn lại của 2 mẫu virus thu tại Quảng Đông và Hải Nam ở trên Các phân tích phân tử dựa trên toàn bộ bộ gen của 2 virus này đã xác nhận lần nữa rằng

virus gây bệnh là loài mới thuộc chi Fijivirus và tên thích hợp cho virus gây

bệnh là virus lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV) như đề xuất của Zhou và cộng sự (2008)

Bệnh vi rút có triệu chứng thay đổi tuỳ theo tuổi cây trồng khi nhiễm bệnh Cây lúa bị nhiễm bệnh ở giai đoạn mạ cây lùn, lá cứng và có thể dẫn đến chết Ở giai đoạn đẻ nhánh Cây lùn, chồi có triệu chứng phồng to, thân kéo dài, nhánh và rễ sưng phồng có các u sáp hoặc galls trên thân cây Vi rút được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chúng tôi thấy rằng vi rút này chủ yếu lây truyền qua rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ cũng có khả năng truyền virus những không có hiệu quả, còn rầy nâu không truyền Vi rút này lây nhiễm qua các ký chủ phụ bao gồm: Ngô, Echinochloa, Juncellus, Pennistetum và Chinesesorghum của Trung Quốc (Zhou et

al 2010) Những nghiên cứu gần đây của Zhou và cộng sự 2010 cho thấy tỷ lệ nhiễm bệnh ở Quảng Đông, Quảng Tây và Hải Nam đang phát triển mạnh

Điều đặc biệt là vi rút này rất thích hợp ở nhiệt độ cao Do vậy mà cây lúa được gieo trồng vào mùa hè và sử dụng giống lai có nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng Cách đây không lâu, các khu vực trồng lúa và ngô ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam đã

phát hiện thấy sự phá hại của loại vi rút này (K.L Heong and I.R Choi 2010).

* Những nghiên cứu cấu trúc và phân loại của họ Reoviridae

Reoviridae là một họ vi rút gây ảnh hưởng đến dạ dày – ruột (như Rotavirus)

và cả bộ máy vi rút Các vi rút trong họ đều có bộ genome phân làm nhiều mảnh với cấu trúc sợi RNA kép (dsRNA – double strand RNA ) (Patton, 2008)

Sự bội nhiễm các reovirus thường xảy ra trên người, nhưng hầu hết các trường hợp đều chỉ nhiễm nhẹ hoặc ở mức cận lâm sàng Vi rút có thể dễ dàng tìm thấy trong phân hoặc có thể được phân lập từ các chất tiết ở hầu hoặc mũi, trong

nước tiểu, dịch tủy và máu (Lundgren O et at., 2000)

Reovirus là những virus không vỏ dạng khối gồm 20 mặt (T- 13) và một khung protein Cấu trúc genome của virus trong họ từ 10 – 12 mảnh và được chia thành 3 loại tương ứng với kích thước của chúng là : L (lớn ), M (trung bình) và S (nhỏ) Các mảnh

có kích thước từ 1.0 kpb đến 3.9 kpb mã hóa cho 1-3 protein khác nhau Các protein được ký hiệu bằng các ký tự Hy Lạp tương ứng với mảnh mà prtein đó dịch mã (mảnh

L mã hóa cho protein λ, mảnh M mã háo cho protein μ và S mã hóa cho protein σ) (Lundgren O et at., 2000)

Các reovirus gây bệnh trên thực vật bao gồm 3 chi Oryzavirus, Phytoreovirus và Fijivirus Các chi này được phân chia dựa trên hình thái phân tử,

số lượng các mảnh genome, huyết thanh học và vector côn trùng đặc trưng ( Zhang

et at , 2008)

Các virus thuộc chi Fijivirus được đặc trưng bởi có phân tử virus hình khối

đa diện đối xứng 20 mặt (icosahedral) và nhìn dưới kính hiển vi điện tử có dạng hình cầu, kích thước 65-70 nm Phân tử virus có cấu trúc phức tạp gồm 2 lớp vỏ (với lớp vỏ trong có số tam giác T = 13 còn lớp vỏ ngoài có T = 2) Trên bề mặt phân tử, ở mỗi lớp vỏ đều có 12 gai vỏ (Milne et al., 2005) (hình 2.2)

Hình 2.2 Cấu trúc phân tử các Fijivirus (Viralzone, 2009)

Tất cả các Fijivirus đã được biết đến đều có bộ gen phân đoạn gồm 10 phân

tử RNA sợi kép, mạch thẳng Các phân tử RNA này có kích thước giao động từ 1.4

kb đến 4.5 kb và được đặt tên lần lượt từ S1 đến S10 theo tốc độ di chuyển điện di PAGE (Polyacrylamide) Các phân tử RNA genome đều mã hóa cho 1 gien, ngoại trừ phân đoạn 7 và 9 mã hóa 2 gien (hình 2.2)

Đối với các Fijivirus, phần lớn chức năng của các gien chưa được nghiên cứu

ngoại trừ gien VP10 (trên phân đoạn S10) mã hóa protein tạo gai vỏ của virus và VP1 (trên phân đoạn S1) mã hóa cho protein tái bản của virus là RdRp (RNA dependent RNA polymerase) (Milne et al., 2005)

Hình 2.3 Tổ chức bộ gen của các Fijivirus

Chi Fijivirus là 1 trong 3 chi gây hại thực vật thuộc họ Reoviridae Hiện nay, chi Fijivirus được ghi nhận gồm 9 loài trong đó Fijidisease virus (FDV) là loài điển hình Ngoài ra, căn cứ vào mức đồng nhất của bộ gen, các Fijivirrus lại

được chia thành 5 nhóm như ở bảng 2.3 (Milne et al., 2005; Zhou et al., 2008)

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

* Tình hình phát sinh gây hại của bệnh vi rút lùn sọc đen phương nam hại lúa

Vào cuối tháng 8/2009, tại Nghệ An, một bệnh lạ (bệnh lùn lụi) đã xuất hiện trên diện rộng trên lúa mùa với tổng diện tích nhiễm bệnh tới 5.506 ha, trong đó gần 3.510 ha bị mất trắng Cây bệnh bị lùn mạnh, lá xanh đậm, nhiều lá bị xoắn vặn, sau biến vàng, trỗ không thoát Triệu chứng cây bệnh khá giống với bệnh lùn xoắn lá (LXL) tại miền Nam Tất cả các giống gieo trồng tại Nghệ An (TH3-3, Nhị ưu 838, Bio404, Bắc thơm số 7, Khang dân 18 và Hương thơm…) đều bị nhiễm bệnh (Báo NNVN, ngày 7/9/2009) Cho tới giữa tháng 9, một số địa phương tại miền Bắc như Nam Định, Thái Bình cũng thông báo dịch bệnh tương tự (Báo NNVN, ngày

Để làm rõ nguyên nhân gây bệnh tại Nghệ An, đặc biệt khi bệnh đang được liên tục báo cáo xuất hiện tại nhiều tỉnh miền Bắc, ngày 4/9/2009, Bộ NN &PTNT đã tổ chức hội thảo khẩn cấp về nguyên nhân gây bệnh tại Nghệ An do đích thân Bộ trưởng Cao Đức Phát chủ trì với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành cả nước và TS Rogelio, chuyên gia về bệnh virus lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Dựa chủ yếu vào triệu chứng quan sát bệnh trên thực địa và ý kiến của chuyên gia, hội nghị kết luận bệnh lúa lùn lụi tại Nghệ An là do 2 virus gây bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá giống như ở miền Nam với môi giới truyền bệnh là rầy nâu

Ngày 8/9/2009 Bộ NN & PTNT đã có công điện số 31 (Số: BVTV) để cảnh giác các địa phương miền Bắc về dịch bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá và biện pháp phòng trừ

Tiếp theo, ngày 23/9, Bộ NN & PTNT lại tiếp tục họp khẩn về nguyên nhân gây bệnh Dựa vào kết quả ELISA trên các mẫu rầy nâu thu thập được thử nghiệm tại IRRI và TT BVTV phía Nam, Bộ NN và Cục BVTV kết luận nguyên nhân gây bệnh lúa lùn lụi ở miền Bắc là do 2 virus VL/LXL do rầy nâu lan truyền (Báo NNVN ngày 24/9/09)

Trong tháng 9, 10 năm 2009, các hoạt động nghiên cứu nhằm xác định tác nhân gây bệnh đã được thực hiện tích cực tại các cơ quan như Viện BVTV, Cục BVTV, Trường ĐHNN Hà Nội và Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Tuy nhiên kết luận cuối cùng về tác nhân gây bệnh vẫn chưa thống nhất

* Xác định tác nhân gây bệnh tại Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Ngày 27/9/2009, trung tâm Bệnh cây nhiệt đới (ĐHNN Hà Nội) đã nhận được yêu cầu của trung tâm kiểm dịch sau nhập khẩu 2 (thuộc Cục BVTV) yêu cầu

thử các mẫu lúa thu thập tại Nghệ An (60 mẫu) Các thử nghiệm ELISA với kháng huyết thanh do TT sản xuất cũng như RT-PCR với mồi đặc hiệu do TT thiết kế đã cho thấy các mẫu lúa bệnh thu tại Nghệ An không bị nhiễm 2 vi rút gây bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá như ở miền Nam.

Tuy nhiên khi chuẩn bị mẫu bệnh cho kiểm tra ELISA, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy 2 đặc điểm không bình thường (ngoài các đặc điểm giống như cây bị bệnh lùn xoắn lá lá bị nhiễm bởi virus Rice ragged stunt virus (RRSV) ở miền Nam như cây lùn, lá xanh đậm, ngọn lá xoắn vặn) (hình 2.3)

(1) Cây bệnh không biểu hiện triệu chứng táp và biến vàng tại một bên của mép lá ở các lá bị xoắn vặn Đây là một triệu chứng luôn được quan sát thấy trên cây bị bệnh lùn xoắn lá bị nhiễm bởi virus RRSV

(2) Có nhiều nốt phồng nhỏ màu trắng tới nâu chạy dọc gân của thân cây lúa sau khi bóc lớp bẹ bên ngoài Các nốt phồng này đặc biệt nhiều ở phần lóng sát gốc

Hình 2.4 Triệu chứng bệnh LSĐ tại miền Bắc (Nguồn Hà Viết Cường và cộng sự 2009)

Các mẫu được thu thập tiếp theo tại Nam Định, Thanh Hóa, Sơn La cũng đều có triệu chứng tương tự mẫu Nghệ An

Dựa trên 2 triệu chứng trên, đặc biệt là triệu chứng thứ 2, tác nhân gây

bệnh đã được dự đoán là do một reovirus (họ Reoviridae) gây ra Các triệu

chứng này khá giống với 2 reovirus là Rice black streaked dwarf virus (RBSDV) và Southern rice black streaked dwarf virus (SRBSDV) = Rice black streaked dwarf virus2 (RBSDV2) Để kiểm tra liệu mẫu lúa bệnh miền Bắc có bị nhiễm

RBSDV và SRBSDV hay không, một cặp mồi đặc hiệu đồng thời cho cả 2 virus này đã được thiết kế dựa trên vùng bảo thủ gen S10 của tất cả các isolates sẵn có của 2 vi rút trên ngân hàng Gien

Kết quả kiểm tra RT-PCR cho thấy các mẫu bệnh thu thập tại Nghệ An và một số địa phương miền Bắc như Thanh Hóa, Nam Định, Sơn La đều cho phản ứng RT-PCR dương đối với mồi đặc hiệu RBSDV và SRBSDV nhưng không phản ứng với mồi đặc hiệu virus lùn xoắn lá (RRSV)

Bốn sản phẩm RT-PCR đại diện cho Nghệ An, Nam Định, Thanh Hóa và Sơn La đã được giải trình tự trực tiếp Kết quả phân tích trình tự và phả hệ cho thấy cả 4 mẫu này đều là virus lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV) Ngoài ra, nghiên cứu hiển vi điện tử cũng phát hiện thấy phân tử virus và thể vùi của virus trong mô cây lúa bị bệnh (hình 2.4)

Hình 2.5 Ảnh hiển vi điện tử cho thấy phân tử virus và thể vùi virus trong mô

bệnh LSĐ (Hà Viết Cường và cộng sự 2009)

Dựa trên kết quả này, Trung tâm đã bước đầu kết luận bệnh lúa lùn lụi tại miền Bắc là do SRBSDV gây ra

* Xác định tác nhân gây bệnh tại Viện Bảo vệ thực vật

Trong cùng thời gian, các nghiên cứu tương tự cũng được tích cực thực hiện tại Viện Bảo vệ thực vật Nhóm nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật cũng hợp tác chặt chẽ với chuyên gia Trung Quốc và Pháp để xác định tác nhân gây bệnh dựa trên RT-PCR, giải trình tự và hiển vi điện tử (Ngô Vĩnh Viễn 2009)

Căn cứ vào đặc điểm triệu chứng bệnh trên cây, đặc điểm hình thái và kích thước tiểu thể virus trên kính hiển vi điện tử, kết quả lây bệnh nhân tạo nhằm khẳng định nguyên tắc

Koch, cũng như giải trình tự, nhóm nghiên cứu Viện BVTV cũng xác định tác nhân gây bệnh là virus lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV).

Ngoài ra, các nghiên cứu lan truyền thực hiện tại Viện Bảo vệ thực vật cũng xác định được môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng giống như nghiên cứu của các tác giả Trung Quốc

Dựa vào các nghiên cứu trên, Bộ Nông nghiệp và PTNT thống nhất gọi lại tên bệnh tại Việt Nam là bệnh lùn sọc đen (LSĐ) và virus gây bệnh là virus lùn sọc đen phương Nam (LSĐPN)

* Tình hình bệnh lùn sọc đen tại miền Bắc năm 2010

Ngay sau khi tác nhân gây bệnh được xác định, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã thành lập ban chỉ đạo phòng chống dịch LSĐ do thứ trưởng Bùi Bá Bổng làm trưởng ban chỉ đạo

Trong vụ xuân 2010, theo báo cáo của Cục BVTV, tính tới tháng 6, bệnh LSĐ đã đã phát sinh gây hại tại 28 tỉnh/thành với tổng diện tích bị nhiễm tới 29.000

ha Các tỉnh bị nhiễm bệnh bao gồm:

Bắc Bộ: 20 tỉnh (Thái Bình, Bắc Giang, Bắc Kạn, Bắc Ninh, Hà Nam, Hải Dương, Hải Phòng, Hòa Bình, Hưng Yên, Lai Châu, Lào Cai, Nam Định, Ninh Bình, Phú Thọ, Quảng Ninh, Sơn La, Yên Bái, Tuyên Quang, Điện Biên, Thái Nguyên);

Bắc Trung Bộ: 5 tỉnh (Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Trị, Quảng Bình, Thừa Thiên Huế);

Nam Trung Bộ: 3 tỉnh (Quảng Nam, Quảng Ngãi, Khánh Hòa)

Trong vụ mùa 2010, cũng theo thông báo của Cục BVTV, tính đến tháng 10, bệnh LSĐ cũng vẫn phát sinh gây hại tại 28 tỉnh/thành tổng diện tích bị nhiễm tính

từ đầu vụ là 24.000 ha, trong đó diện tích phải nhổ tỉa là 9.000 ha và phải tiêu hủy

là 1.700 ha Các tỉnh có xuất hiện bệnh LSĐ bao gồm:

Bắc Bộ (19 tỉnh): Bắc Kạn, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Lạng Sơn, Sơn La, Bắc Giang, Hải Dương, Điện Biên, Thái Bình, Ninh Bình, Bắc Ninh, Hải Phòng, Hòa Bình, Nam Định, Quảng Ninh, Hưng Yên, Cao Bằng, Hà Nam

Bắc Trung Bộ (6 tỉnh): Nghệ An, Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Quảng Trị,

Hà Tĩnh, Thanh Hóa

Duyên Hải Nam Trung Bộ (3 tỉnh): Quảng Nam, Quảng Ngãi, Đà Nẵng

Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu về biến động quần thể cũng như khả năng di cư của rầy trên lúa Đinh Văn Thành et al (2008) cho biết trong những năm gần đây, quần thể rầy trên lúa miền Bắc đã có sự thay đổi đáng kể Tỷ lệ rầy nâu chiếm khoảng gần 70 % vào năm 1981 và đã giảm xuống còn khoảng gần 30 % vào năm 2007 Trái lại, quần thể rầy lưng trắng đã tăng từ khoảng 35 % (1981) lên tới trên

70 % (năm 2007) Đặc biệt, rầy nâu nhỏ đã tái xuất hiện vào tháng 5 - 6 năm 2008 tại nhiều tỉnh miền Bắc như Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình và Bắc Ninh (Bản tin hoạt động ngành của Bộ NN&PTNT) Okuta (2008), khi nghiên cứu về khả năng di

cư của rầy, cho biết quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Mê Kông không di cư ra miền Bắc mặc dù có thể di cư trong một số trường hợp ra miền Trung Trong khi đó quần thể rầy lưng trắng và rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng là nguồn di cư chính sang các tỉnh phía nam Trung Quốc như Quảng Đông, Quảng Tây và đảo Hải Nam

Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy: Hàng năm rầy lưng trắng thường phát sinh thành 6 - 7 đợt, các đợt rầy thường cách nhau 25 - 30 ngày Trên đồng ruộng rầy lưng trắng thường xâm nhập sớm hơn và mật độ cao hơn so với rầy nâu Rầy lưng trắng có sức đẻ trứng thấp (biến động từ 49,6 - 57,4 quả) Vòng đời trung bình 21 - 29 ngày trong đó: Trứng 5,5 - 8,6 ngày, rầy non: 12,1 - 16,6 ngày, rầy trưởng thành từ 7,6 - 14 ngày Trên ruộng tỷ lệ rầy cánh dài luôn chiếm ưu thế (76,5 - 85,0%)

và tỷ lệ đực cái là tương đương nhau (Giáo trình côn trùng chuyên khoa - đại học nông nghiệp Hà Nội)

Các nghiên cứu tại Viện BVTV cho thấy hiệu quả truyền bệnh lùn sọc đen của rầy lưng trắng đạt 30,9% đối với pha rầy non và 60% đối với pha trưởng thành Thời gian ủ bệnh trong cơ thể rầy khoảng 10 ngày và thời gian ủ bệnh trong cây là 7

- 24 ngày

Ở Nghệ An kết quả theo dõi của Chi cục BVTV trong những năm gần đây cho thấy rầy lưng trắng là một trong những loại dịch hại chính, thường phát sinh với mật độ cao, gây hại nặng Trong vụ Hè thu - Mùa năm 2009 toàn tỉnh có trên 9.000 ha nhiễm

rầy lưng trắng và kéo theo đó là dịch bệnh lùn sọc đen phương Nam phát sinh gây hại

trên diện rộng (Chi cục BVTV Nghệ An, Báo cáo tổng kết công tác BVTV, 2009)

* Đặc điểm sinh học, sinh thái và gây hại

+ Giai đoạn rầy non: 12 - 17 ngày

+ Thời kỳ tiền đẻ trứng: 3 - 8 ngày

Rầy cái trưởng thành có thể đẻ 150 - 350 trứng và đẻ liên tục trong 6 ngày, rầy trưởng thành có tính hướng quang mạnh Con trưởng thành và rầy non đều hút nhựa cây từ dảnh và lá lúa Rầy lưng trắng xâm nhập vào ruộng lúa khi gieo được khoảng 30 ngày và thường ít lứa trong một vụ hơn so với rầy nâu Nếu rầy gây hại vào giai đoạn lúa trỗ bông làm cho số lượng bông và chiều dài bông giảm, hạt lúa bị lép, lửng và làm chậm quá trình chín của hạt Rầy lưng trắng còn là môi giới truyền bệnh virus cho lúa

Rầy lưng trắng gây hại cùng với rầy nâu, nhưng trong cùng một lứa thì rầy lưng trắng phát sinh, rộ sớm hơn rầy nâu và thường có mật độ cao, gây hại nặng vào giai đoạn lúa làm đòng

Cũng như rầy nâu, rầy lưng trắng thích hợp với điều kiện khí hậu ấm nóng, ẩm

độ cao, nắng mưa xen kẽ Ở vùng Đồng bằng sông Hồng một năm có 6 - 7 lứa rầy, quan trọng nhất là lứa rầy vào tháng 4 (vụ xuân) và cuối tháng 8 đầu tháng 9 (vụ mùa) Vụ xuân thường gây hại nặng hơn vụ mùa Rầy lưng trắng hại nặng trên các giống lúa nhiễm rầy, lúa lai; nếu thâm canh cao, bón nhiều đạm, ruộng lúa cấy dày, rậm rạp là điều kiện cho rầy lưng trắng phát sinh, phát triển Rầy lưng trắng phân bố rộng rãi trên khắp các vùng trồng lúa của Việt Nam và trên thế giới, nó có khả năng

du nhập và di chuyển rất cao

Theo Ngô Đình Hoan và Chia-hwa (1968) thì rầy trưởng thành chủ yếu hoạt động vào buổi sáng, trưởng thành đực hoạt động sớm hơn trưởng thành cái từ 1 - 2 ngày và trưởng thành cánh ngắn thì hoạt động chậm chạp hơn so với trưởng thành cánh dài Thời gian tiền đẻ trứng là từ 3 - 4 ngày Rầy non mới nở màu xám sống quanh vỏ trứng 3 - 5 phút Rầy non gây hại nặng hơn so với rầy trưởng thành

Tài liệu đúc kết của Trường Đại học Cần Thơ cho biết kết quả quan sát biến động số lượng của rầy nâu và rầy lưng trắng ở ruộng lúa từ khi cấy đến khi chín ở

Long Định và Cai Lậy vào mùa mưa năm 1970: Rầy lưng trắng xuất hiện vào thời

kỳ đầu rồi rầy nâu phát triển tiếp theo vào thời kỳ sau, từ ngày thứ 14 sau khi cấy số lượng của 2 loài rầy nâu và rầy lưng trắng tăng dần đến thời kỳ lúa trỗ đạt tới 5000 con/15 bụi lúa

Rầy nâu nhỏ (Laodelphax striatellus) được phát hiện tại Trung Quốc, Nhật

Bản, Hàn Quốc, Trong vài năm gần đây rầy nâu nhỏ đã gây hại thành dịch tại các nước nói trên Bên cạnh các tác hại trực tiếp gây ra thì rầy nâu nhỏ còn truyền các bệnh virus rất nguy hiểm cho cây trồng như bệnh đốm sọc virus, bệnh lùn sọc đen hại lúa, bệnh lùn nhám hại ngô, theo cơ chế truyền bền vững

Ở Việt Nam rầy nâu nhỏ được phát hiện vào tháng 4 năm 2009 tại huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên Rầy nâu nhỏ có nhiều đặc điểm giống rầy nâu nhưng cơ thể nhỏ hơn Vòng đời của rầy nâu nhỏ dài hơn rầy nâu thường có 5 - 6 thế hệ/năm (TT BVTV PB)

2 Phòng trừ rầy môi giới

- Né rầy: Theo dõi bẫy đèn để xác định đỉnh cao của các đợt rầy lưng trắng

và các loại rầy hại lúa khác, kết hợp với phân tích mẫu rầy để xác định mức độ nguồn rầy mang virus

- Bảo vệ mạ: Thực hiện gieo mạ tập trung theo vùng, có che phủ nylon để kết hợp với chống rét cho mạ trong vụ đông xuân và có thể che chắn rầy bằng lưới mắt dày hoặc các vật liệu khác trong vụ hè, thu, mùa Không gieo

mạ ở gần những nơi có nguồn ánh sáng thu hút rầy vào ban đêm

- Các biện pháp canh tác: Hạn chế sử dụng những giống lúa đã xác định nhiễm bệnh lùn sọc đen nặng, sử dụng các giống kháng (chống chịu) rầy hoặc ít nhiễm rầy lưng trắng

 Các biện pháp trừ bệnh

1 Trừ bệnh khi lúa xuất hiện bệnh:

- Giai đoạn lúa từ gieo cấy – đứng cái: Nhổ - vùi những cây lúa bị bệnh, cấy dặm bằng cây lúa khỏe Chăm sóc để cây lúa mau chóng phục hồi cần bón cân đối phân NPK, khi lúa chưa phục hồi ra lá mới, chỉ nên bón phân lân và phân kali

- Giai đoạn lúa từ phân hóa đòng trở đi: thường xuyên quan sát kỹ ruộng bị bệnh lùn sọc đen để phát hiện rầy lưng trắng Khi phát hiện rầy lưng trắng mật độ từ

30 con/dảnh trở lên, tiến hành phun ngay bằng thuốc chống lột xác đối với rầy tuổi

1, tuổi 2, hoặc các loại thuốc trừ rầy phù hợp với tuổi rầy, thời kỳ sinh trưởng của cây lúa, do cơ quan bảo vệ thực vật địa phương xác định

2 Tiêu hủy cả ruộng lúa bị bệnh.

Tiêu hủy cả ruộng lúa bị bệnh chỉ thực hiện khi ruộng lúa bị bệnh nặng, khó

có khả năng phục hồi và không còn khả năng cho năng suất Tiêu hủy và tiến hành cấy, gieo thẳng lại nếu còn thời vụ Tiêu hủy bằng cầy vùi phải thực hiện ngay dù không cấy, gieo lại hoặc chuyển sang trồng cây trồng khác

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

-Bệnh vi rút hại lúa lùn sọc đen Southern rice black streaked dwarf virus(SRBSDV)

3.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 1/2010 đến tháng 12/2010

- Địa điểm thực hiện đề tài: Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc, trung tâm nghiên cứu bệnh cây nhiệt đới – Trường ĐHNN, trung tâm giám định kiểm dịch thực vật

- Chúng tôi tiến hành điều tra định kỳ tại huyện Tiền Hải - Thái Bình và lấy mẫu của một số vùng lân cận trồng lúa thuộc các tỉnh phía Bắc Việt Nam

3.3 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Cây ký chủ bị bệnh

Mẫu bệnh: Các mẫu bệnh trên lúa bị bệnh lùn sọc đen phương Nam được thu thập từ các vùng bị bệnh nặng (tỷ lệ bệnh >20%) thuộc huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình trong năm 2010 Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo (LBNT) được tiến hành trên lúa giống BTs7 và môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng, rầy nâu, rầy nâu nhỏ và được duy trì trong nhà lưới

Nuôi nguồn rầy và nguồn bệnh trong nhà lưới để lấy nguồn lây bệnh nhân tạo

3.1.3 Cặp mồi dùng để lây nhiễm

Một cặp mồi RT – PCR được thiết kế từ vùng bảo thủ của gene S10 từ 17 chuỗi sẵn có trên GenBank đại diện 3 vi rút là RBSDV (Rice black- streaked dawrf virus), SRBSDV (Southem rice black- streaked dawrf virus) = RBSDV2 (Rice black- streaked dawrf virus 2) và MRDV ( Maize rough dawrf virus) Trình

tự cặp mồi này là:

RB- S10 -F2: 5’TCCATAATGGCTGACATAAGAC3’

RB-S10-R2: 5’CATTTGAGCAGGAACTTCACG3’

Cặp mồi này tạo sản phẩm có kích thước dự kiến là 0.6 kb

3.1.4 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu

- Dụng cụ phục vụ cho thu mẫu rầy và bố trí thí nghiệm gồm: Máy hút rầy, ống tuýp sạch, lồng chụp, chậu vại cấy lúa, ống nghiệm, chầy cối sứ, lồng chụp bắt rầy sau thí nghiệm

- Nguyên liệu, hóa chất và các dụng cụ phục vụ cho công tác kiểm tra tác

nhân gây bệnh trong phòng thí nghiệm:

• Phương pháp RT–PCR: gồm hóa chất các loại, đệm tách chiết RNA, cặp mồi đặc hiệu của SRBSDV, máy li tâm, máy PCR, máy điện di, máy đọc trình tự gen

3.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá triệu chứng bệnh trên đồng ruộng qua từng thời kỳ của cây lúa tại

huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình

- Điều tra, diễn biến sự phát sinh của rầy lưng trắng và bệnh vi rút lùn sọc đen hại lúa tại huyện Tiền Hải - Thái Bình

- Lây nhiễm nhân tạo bao gồm các thí nghiệm: Xác định tác nhân gây lên hiện tượng lùn sọc đen và phương thức lan truyền, xác định khả năng lan truyền bệnh lùn sọc đen phương Nam trên lúa và cỏ dại, Đánh giá khả năng truyền bệnh của rầy lưng trắng vào các giai đoạn mẫn cảm của cây lúa: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi, xác định khả năng truyền virus lùn sọc đen phương Nam lại thế hệ sau của rầy

lưng trắng (Sogatella furcifera), đánh giá rầy tuổi nào truyền virus đạt hiệu quả nhất

(Rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ, rầy nâu)

- Xác định phản ứng của các giống lúa lai, lúa thuần Trung quốc, Việt nam với bệnh lùn sọc đen

- Đánh giá tính chống chịu của 1 số giống lúa với rầy lưng trắng trong nhà lưới của trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc

3.4.2 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp bảo quản mẫu:

Mẫu thân, lá có biểu hiện triệu chứng bệnh virus được thu thập, làm khô nhanh và bảo quản trong lọ có chứa Silicagen tự chỉ thị

Phương pháp lấy mẫu: Mỗi triệu chứng lấy 5 mẫu đặc trưng mỗi mẫu lấy 2 khóm cho mỗi giống, mẫu bệnh lấy cả khóm (lá, thân, rễ), rửa rễ bằng nước sạch Các mẫu bệnh được đóng gói trong túi nilon và ướp lạnh trong thùng đá, chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích giám định

- Ghi nhãn mẫu bệnh

+ Tên người lấy mẫu

+ Ngày lấy mẫu

+ Nơi lấy mẫu (xứ đồng, xã huyện, tỉnh)

+ Tên giống lúa: giai đoạn sinh trưởng

+ Mô tả triệu chứng cây bệnh khi lấy mẫu

- Các mẫu bệnh, mẫu rầy được phân tích giám định bằng phương pháp Test Elisa, PCR tại

- Khi phát hiện cây lúa có triệu chứng giống bệnh vi-rút lùn sọc đen thì tiến hành lấy mẫu để phân tích giám định

* Điều tra diễn biến của bệnh vi-rút lùn sọc đen trên đồng ruộng.

- Điều tra định kỳ 7 ngày/lần theo Tiêu chuẩn nghành 10 TCN 982: 2006 về Phương pháp điều tra phát hiện sinh vật hại lúa (Ban hành kèm theo Quyết định số 4094/QĐ-BNN-KHCN ngày 29/12/2006 của Bộ trưởng Bộ NN &PTNT)

- Địa điểm điều tra: Huyện Tiền Hải - tỉnh Thái Bình

- Phương pháp điều tra:

+ Điểm điều tra: Mỗi ruộng điều tra 5 điểm ngẫu nhiên trên 2 đường chéo góc, mỗi điểm điều tra 10 khóm Điểm điều tra cách bờ ít nhất 2m Đếm toàn bộ số dảnh hại/số dảnh điều tra

- Chỉ tiêu theo dõi : Tỷ lệ bệnh (%)

* Điều tra diễn biến mật độ rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy nâo nhỏ trên đồng ruộng.

- Chỉ tiêu theo dõi: Điều tra diễn biến về mật độ rầy trên các trà, giống gieo cấy phổ biến

- Điều tra định kỳ 7 ngày/lần theo Tiêu chuẩn nghành 10 TCN 982: 2006 về Phương pháp điều tra phát hiện sinh vật hại lúa (Ban hành kèm theo Quyết định số 4094/QĐ-BNN-KHCN ngày 29/12/2006 của Bộ trưởng Bộ NN &PTNT)

- Địa điểm điều tra: Huyện Tiền Hải - tỉnh Thái Bình

- Phương pháp điều tra:

+ Phương pháp điều tra: Mỗi ruộng điều tra 5 điểm ngẫu nhiên trên 2 đường chéo

góc, mỗi điểm điều tra 10 khóm Điểm điều tra cách bờ ít nhất 2m Dùng khay (20 x 20

x 5 cm) dưới đáy khay có lớp dầu mỏng Đặt nghiêng 1 góc 450 với khóm lúa rồi đập 2 đập, đếm số rầy vào khay rồi nhân với hệ số 2, nhân với số khóm trên 1m2

+ Khi giai đoạn lúa trỗ: Tại mỗi điểm dùng khay đập 10 khóm dưới gốc và

10 khóm trên bông đập 2 đập, đếm số rầy vào khay rồi nhân với hệ số 2, quy ra mật

độ con/m2

3.4.3 Phương pháp RT-PCR (Reverse Transcriptional – Polymerase Chain Reaction)

* Hóa chất cần dùng khi chiết RNA tổng số từ mô lá

- Đệm chiết Tripure (Roche)

- Chloroform: isoamyl alcolhol (24:1)

- Propanol

- Ethanol 70%

- RNAse free – H2O

* Quy trình chiết tách RNA tổng số bằng Tripure

Bước 1: Nghiền mô bệnh bằng chày cối sứ hoặc trong tube nhựa + chày nhựa ( tùy từng loại mô, mẫu cần tách chiết ) với 500 μl đệm Tripure, sau đó chuyển vào tube 1,5 ml Ủ 10 phút ở nhiệt độ phòng

Bước 2: Thêm vào tube 100 μl Chlorofom, lắc mạnh, sau đó ủ 10 phút ở nhiệt độ phòng Ly tâm 15 phút

Bước 3: Lấy pha lỏng phía trên (? μl) chứa RNA cho vào một tube mới Bước 4: Kết tủa lượng RNA bằng một thể tích propanol tương ứng Sau đó

Phản ứng RT – PCR được thực hiện theo các điều kiện sau:

- Tổng hợp sợi cDNA trong 30 giây ở 45 OC

- Khởi đầu biến tính 4 phút ở 94 OC

- Tiến hành 35 chu kỳ phản ứng ở 94 OC trong 35 giây; 54 OC trong 35 giây;

- Chuẩn bị khay đựng gel và chọn lược với lượng giếng thích hợp số mẫu cần chạy điện di Tiếp theo đổ gel khi nhiệt độ khoảng 50 OC (chú ý: khi đổ nếu thấy gel đã đông phải lập tức đun nóng lại)

- Khi gel đông đem đặt vào bể điện di, đổ đầy bể điện di bằng đệm TAE 1%, đảm bảo đệm ngập qua mặt gel

- Cài mẫu: Lấy 10 μl sản phẩm PCR + 2μl Loading Dye cho vào các giếng của bản gel

- Cắm nguồn điện, chú ý sao cho các mẫu sẽ chạy từ cực (-) sang cực (+) Thông thường ta chạy điện di với hiệu điện thế 100V trong khoảng 30 phút

- Xem kết quả PCR dưới ánh sáng cực tím

3.5 Phương pháp lây bệnh nhân tạo

3.5.1 Thí nghiệm 1: Xác định tác nhân gây lên hiện tượng lùn sọc đen và

phương thức lan truyền.

* Thí nghiệm được tiến hành với 3 nguồn rầy (rầy lưng trắng, rầy nâu, rầy nâu nhỏ), 1 nguồn bệnh bị nhiễm vi rút lùn sọc đen, giống để làm thí nghiệm (bắc thơm số 7)

+ Nguồn rầy (rầy lưng trắng, rầy nâu, rầy nâu nhỏ) mang bệnh ngoài tự nhiên: rầy bắt trực tiếp trên ruộng lúa bị bệnh tại Tiền Hải tỉnh Thái Bình

+ Nguồn rầy (lưng trắng, rầy nâu, rầy nâu nhỏ) bị nhiễm bệnh nhân tạo: cho rầy sạch tuổi 3 tiếp xúc với cây lúa bị bệnh trong thời gian 10 ngày, sau đó chúng được dùng trong các thí nghiệm lây bệnh nhân tạo (nguồn rầy sạch là nguồn rầy được nuôi trong phòng thí nghiệm qua 2 thế hệ)

+ Nguồn bệnh: Các mẫu bệnh được thu tại Huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình được trồng tại nhà lưới của trung tâm phía Bắc (giống bắc thơm số 7)

- Phương pháp lây nhiễm:

+ Lây nhiễm tập thể: Thả rầy đã nhiễm bệnh vào ô thí nghiệm chụp lồng lưới côn trùng, đảm bảo tỷ lệ 1 rầy/1 lúa, thời gian tiếp xúc là 48 giờ, sau đó tiến hành diệt rầy bằng thuốc hoá học

+ Lây bệnh cá thể: Cho 1 rầy đã nhiễm bệnh tiếp xúc với 1 cây lúa trồng trong ô thí nghiệm 10 ngày tuổi trên giống bắc thơm số 7 được chụp lồng lưới cách

ly côn trùng, mỗi cây lúa được chụp 1 lồng mica thủng 1 đầu , thời gian tiếp xúc là

48 giờ, sau đó tiến hành diệt rầy bằng thuốc hoá học

3.5.2 Thí nghiệm 2: Xác định khả năng lan truyền bệnh lùn sọc đen phương Nam trên lúa và cỏ dại (lồng vực, đuôi phụng)

Thí nghiệm được tiến hành với 2 công thức

Công thức 1: Rầy khoẻ chích nạp trên cây lúa bị nhiễm bệnh sau đó cho chích truyền trên lúa và cỏ dại khoẻ

Công thức 2: Công thức đối chứng, rầy khoẻ chích nạp trên cây lúa và cỏ dại khoẻ

- Phương pháp lây nhiễm: Các loài rầy sạch vi rút tuổi 3 được thả vào chậu cây lúa nhiễm bệnh, cho chúng chích hút 10 ngày, sau đó chuyển sang cây lúa khẻo

10 ngày tuổi và cỏ dại để lây bệnh với số lượng 10 cá thể/chậu vại/cây, cho chúng truyền vi rút trong 2 ngày rồi đưa ra khỏi chậu vại và tiến hành diệt trừ bằng thuốc hóa học Mỗi cây sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh (Công thức đối chứng thả rầy sạch).

3.5.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng truyền bệnh của rầy lưng trắng vào các giai đoạn mẫn cảm của cây lúa: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi.

- Tiến hành thí nghiệm xác định giai đoạn mẫn cảm của cây lúa đối vi rút lùn sọc đen phương Nam ở các giai đoạn: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi Mỗi giai đoạn sinh trưởng của cây là một thí nghiệm, mỗi thí nghiệm gồm 2 công thức, trong đó 1 công thức lây bệnh và một công thức đối chứng Mỗi công thức được nhắc lại 3 lần mỗi lần nhắc lại 30 cây

- Phương pháp lây nhiễm: Rầy lưng trắng sạch vi rút tuổi 3 được thả vào chậu cây lúa nhiễm bệnh, cho chúng chích hút 10 ngày, sau đó chuyển sang cây lúa khỏe 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi, với số lượng 1 cá thể/vại/cây, cho chúng truyền vi rút trong 2 ngày rồi đưa ra khỏi vại và tiến hành diệt trừ bằng thuốc hoá học Mỗi cây sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh (công thức đối chứng thả rầy sạch)

3.5.4 Thí nghiệm 4: Thí nghiệm xác định mật độ hiệu quả nhất của rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) mang nguồn bênh virus lùn sọc đen phương Nam

- Tiến hành thí nghiệm xác định mật độ rầy lưng trắng (Sogatella furcifera)

truyền bệnh lùn sọc đen phương Nam hiệu quả nhất tại các mật độ là: 1, 3, 5, 7 cá thể/ cây

- Phương pháp lây nhiễm: Rầy lưng trắng sạch vi rút tuổi 3 được thả vào chậu cây lúa nhiễm bệnh, cho chúng chích hút 10 ngày, sau đó chuyển sang cây lúa khỏe 10 ngày tuổi để lây bệnh với số lượng 1, 3, 5, 7 cá thể/chậu vại/cây, cho chúng truyền vi rút trong 2 ngày rồi đưa ra khỏi chậu vại và tiến hành diệt trừ bằng thuốc diệt rầy Mỗi cây sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh (công thức đối chứng thả rầy sạch)

3.5.5 Thí nghiệm 5: Xác định khả năng truyền virus lùn sọc đen phương Nam lại thế hệ sau của rầy lưng trắng (Sogatella furcifera)

- Tiến hành thí nghiệm xác định khả năng truyền vi rút lùn sọc đen phương

Nam lại thế hệ sau của rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) nhằm đưa ra những dự báo và biện pháp phòng ngừa bệnh hiệu quả.

- Phương pháp tiến hành: Rầy lưng trắng sạch bệnh tuổi 3 được thả vào ống nghiệm chứa 1 cây lúa nhiễm bệnh, cho chúng chích hút trong 10 ngày Sau đó tiến hành nuôi sinh học cho chúng đẻ trứng

+ Tiến hành kiểm tra sự tồn tại của vi rút lùn sọc đen phương Nam trong trứng của rầy lưng trắng nhiễm bệnh bằng phương pháp RT-PCR

+ Tiếp tục nuôi sinh học trứng của rầy lưng trắng để chúng nở thành rầy trưởng thành Lây nhiễm nhân tạo chúng trên cây lúa sạch bệnh nhằm đánh giá khả năng truyền virus SRBDSV của thế hệ sau rầy nhiễm bệnh

* Lây nhiễm cá thể: Rầy lưng trắng thế hệ sau được thả vào ống nhiệm chứa

1 cây lúa khỏe 10 ngày tuổi để lây bệnh với số lượng 1 cá thể/ống nghiệm/cây, cho chúng truyền virus đến khi chúng chết Cây lúa sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh (tiến hành thí nghiệm trên 30 cây)

* Lây nhiễm tập thể: Rầy lưng trắng thế hệ sau được thả vào ống nghiệm chứa 1 cây lúa khỏe 10 ngày tuổi để lây bệnh với số lượng 10 cá thể/chậu vại/cây, cho chúng truyền vi rút đến khi chúng chết Cây lúa sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh (tiến hành thí nghiệm trên 30 cây)

3.5.6 Thí nghiệm 6: Đánh giá rầy tuổi nào truyền vi rút đạt hiệu quả nhất

- Tiến hành thí nghiệm đánh giá rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) tuổi nào

truyền vi rút đạt hiệu quả nhất tại các tuổi rầy như: rầy trưởng thành, rầy tuổi 3 và tuổi 4

- Phương pháp lây nhiễm: Thả rầy lưng trắng sạch vi rút tuổi 3, tuổi 4, trưởng thành vào chậu trồng cây bệnh cho chúng chích hút trong 2 ngày Sau đó chuyển sang cây lúa khỏe 2 ngày Thả 30 rầy/cây lúa TN được đặt trong ống

nghiệm (30 cây) Cho rầy chích truyền 2 ngày rồi phun thuốc diệt rầy Mỗi cây sau khi lây nhiễm được cách ly bằng lồng lưới chống côn trùng đến khi biểu hiện triệu chứng bệnh

3.5.7 Thí nghiệm 7: Đánh giá phản ứng các giống lúa thuần, lai của Trung Quốc và lúa cổ truyền Việt Nam gồm 5 giống.

- Lúa lai Trung Quốc: Thanh ưu

- Lúa thuần Trung Quốc: Bắc thơm, Khang dân

- Lúa cổ truyền: Tám cao cây, nếp TK90

Mỗi giống cấy 1m2 : 100 cây

Thả rầy quần thể: 100 rầy/ 100 lúa

Rầy lưng trắng sạch 2 ngày tuổi thả trên cây bệnh chích hút 24h sau thu lại rầy đem thả trên các giống lúa khoẻ 10 ngày tuổi , sau 24h đuổi rầy và đem cấy vào các ô xi măng có lồng lưới cách ly côn trùng

Mỗi giống có 1 chậu đối chứng cho RLT khoẻ chích hút sau 24h đuổi rầy ra.Các giống lúa được gieo vào khay nhựa 100 lỗ để trong lồng cách ly được 10 ngày tuổi đem ra làm thí nghiệm

Tất cả các bước tiến hành trên thực hiện trong nhà lưới và lồng cách ly côn trùng

3.5.8 Thí nghiệm 8: Đánh giá tính chống chịu của 1 số giống lúa với rầy lưng trắng

Phương pháp bố trí thí nghiệm: theo phương pháp của IRRI

Mạ gieo ô bàn cờ 50 ô, sử dụng check kháng: IR53386, check nhiễm: TN1

Mạ được 5 lá thả rầy lưng trắng tuổi 2 vào với mật độ 5-6 con/ 1 dảnh mạ TN1 bắt đầu cháy thì tiến hành đánh giá theo thang điểm của IRRI:

Cấp 0: không bị hại

Cấp 1: bị hại rất nhẹ

Cấp 3: đỉnh lá thứ nhất và thứ 2 bị vàng cam, lùn nhẹ

Cấp 5: hơn 1 nửa số lá bị vàng cam ở đỉnh lá, cây lùn rõ rệt

Cấp 7: hơn nửa số cây bị chết, số cây còn lại bị lùn và héo

Cấp 9: tất cả các cây bị chết

3.6 Chỉ tiêu theo dõi và phương pháp tính toán

- Chỉ tiêu theo dõi về tỷ lệ bệnh: ngoài đồng ruộng

Số cây thí nghiệm

- Chỉ tiêu theo dõi về mật độ rầy: Mật độ rầy (c/m2)

Số rầy/khay

- Mật độ rầy (c/m2) = - x Số khóm/m2 x 2 Tổng số khóm điều tra

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Điều tra tình hình bệnh lùn sọc đen, rầy lưng trắng, rầy nâu và rầy nâu nhỏ hại lúa tại huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình năm 2010

4.1.1 Diễn biến mật độ rầy nâu, rầy lưng trắng và rầy nâu nhỏ tại Tiền Hải - Thái Bình trong vụ xuân

Việc phòng chống bệnh virus hại lúa chủ yếu là phòng trừ môi giới truyền bệnh

Do đó theo dõi diễn biến của rầy trên đồng ruộng là khâu rất quan trọng trong dự tính

dự báo và có kế hoạch chỉ đạo ngay từ đầu vụ

Để xác định thời gian phát sinh, cao điểm gây hại của rầy trong vụ xuân, chúng tôi tiến hành điều tra định kỳ mật độ của 3 loài rầy (rầy lưng trắng, rầy nâu, rầy nâu nhỏ) trên đồng ruộng Ruộng điều tra được cố định ngay từ đầu vụ và không phun thuốc trừ rầy Kết quả được trình bày trong bảng 4.1 và hình 4.1

Bảng 4.1 Diễn biến mật độ rầy nâu và rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ tại Tiền Hải - Thái Bình vụ xuân.

Kỳ điều tra Giai đoạn sinh

trưởng

Mật độ rầy (con/m 2 ) Rầy nâu Rầy lưng trắng Rầy nâu nhỏ