Giới thiệu chung về sâu khoang – Spodoptera litura Fab... Đồ án tốt nghiệp iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT NPV : Virus đa diện nhân Nuclear polyhedrosis virus.. GV : Virus hạt
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Cán bộ hướng dẫn : Th.S HOÀNG ANH TUẤN Sinh viên thực hiện: VÕ THỊ HUỲNH MAI MSSV: 0851110142 Lớp: 08DSH4
TP Hồ Chí Minh, 2012
Trang 3Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án đây là công trình nghiên cứu khoa học do chính bản thân tôi trực tiếp thực hiện Được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, vận dụng kiến thức thực hành và tiến hành thí nghiệm nghiên cứu thực tiễn dưới sự hướng dẫn của Th Hoàng Anh Tuấn Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đồ án là trung thực, không sao chép số liệu người khác
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả đồ án
Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Võ Thị Huỳnh Mai
Trang 4Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án
Ban chủ nhiệm Khoa Môi Trường – Công Nghệ Sinh Học, cùng quý thầy cô trong khoa đã truyền đạt những kiến thức quý báu, tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ cho em trong quá trình học tập
Thầy Th Hoàng Anh Tuấn và cô TS Nguyễn Thị Hai đã trực tiếp hướng dẫn đề tài Trong suốt quá trình làm đồ án, quý thầy cô đã bỏ ra nhiều thời gian công sức, tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng định hướng ban đầu
Thầy Thành và Thầy Dũng đã tạo tạo điều kiện cũng như hỗ trợ trang thiết bị cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài
Cô Trần Thị Thiên An cùng cô Oanh Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM; thầy Thành và thầy Dũng Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã tạo điều kiện cũng như giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian em thực hiện đề tài
Các bạn chung nhóm đề tài, cùng các bạn trong lớp và các bạn ở trường ĐH Nông Lâm đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn, lời chúc sức khỏe đến cha, mẹ cùng hai em là người luôn bên cạnh ủng hộ và chia sẽ mỗi lúc em gặp khó khăn
Em xin chân thành cảm ơn!
Võ Thị Huỳnh Mai
Trang 5Đồ án tốt nghiệp
i
MỤC LỤC
Danh mục các từ viết tắt iv
Danh mục các bảng, đồ thị v
Danh mục sơ đồ, hình ảnh vi
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2
1.3 Thời gian – địa điểm thực hiện 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 2
1.5 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sơ lược về lịch sử phòng trừ sâu hại nông nghiệp 4
2.1.1 Những nghiên cứu ngoài nước 4
2.1.2 Những nghiên cứu trong nước 5
2.2 Giới thiệu chung về sâu khoang – Spodoptera litura Fab .6
2.2.1 Phân loại 6
2.2.2 Đặc điểm về hình thái – sinh học 7
2.2.2.1 Đặc điểm hình thái 7
2.2.2.2 Đặc điểm sinh học 8
2.2.3 Phân bố – phạm vi ký chủ 9
2.2.4 Các biện pháp phòng trừ 10
2.2.4.1 Biện pháp canh tác .10
2.2.4.2 Biện pháp cơ giới – vật lý 10
2.2.4.3 Biện pháp hóa học 10
2.2.4.4 Biện pháp sinh học 10
2.3 Tổng quan về virus gây bệnh côn trùng 11
2.3.1 Virus gây bệnh côn trùng 11
2.3.2 Lịch sử nghiên cứu virus gây bệnh côn trùng 12
2.3.3 Phân loại virus gây bệnh côn trùng chính 13
Trang 6Đồ án tốt nghiệp
ii
2.3.3.1 Nhóm CPV (Reoviridae) 13
2.3.3.2 Nhóm EV (Poviridae) 13
2.3.3.3 Nhóm Irido viruses (Iridoviridae) 13
2.3.3.4 Nhóm Denso virus (Parvoridae) 14
2.3.3.5 Nhóm Virus ARN (Picornaviridae) 14
2.3.3.6 Nhóm Sigma virus (Rhabdoviridae) 14
2.4 Nuclear polyhedrosis virus (NPV) 15
2.4.1 Một số đặc điểm hình thái và cấu trúc của NPV 15
2.4.1.1 Hình thái 15
2.4.1.2 Cấu trúc 15
2.4.1.3 Cấu tạo của thể virus 15
2.4.1.4 Cấu tạo khối đa diện (polyhedral) 16
2.4.2 Cơ chế xâm nhiễm 17
2.4.3 Triệu chứng của côn trùng khi nhiễm NPV 20
2.4.4 Ưu và nhược điểm của chế phẩm NPV 20
2.4.4.1 Ưu điểm 20
2.4.4.2 Nhược điểm 21
2.4.5 Hiệu lực diệt sâu của virus NPV 21
2.5 Phương pháp sản xuất chế phẩm NPV 22
2.5.1 Quy trình sản xuất chế phẩm NPV bằng phương pháp in vivo 23
2.5.2 Phương pháp nhân nhiễm virus 26
2.5.2.1 Những nghiên cứu ngoài nước 26
2.5.2.2 Những nghiên cứu trong nước 27
2.5.3 Thời gian thu nhận virus 28
2.5.3.1 Những nghiên cứu ngoài nước 28
2.5.3.2 Những nghiên cứu trong nước 30
2.5.4 Phương pháp tinh sạch 30
2.5.4.1 Những nghiên cứu ngoài nước 30
2.5.4.2 Những nghiên cứu trong nước 32
Trang 7Đồ án tốt nghiệp
iii
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Dụng cụ – Vật liệu thí nghiệm 33
3.1.1 Dụng cụ 33
3.1.2 Vật liệu 33
3.1.2.1 Nguồn sâu thí nghiệm 33
3.1.2.2 Nguồn virus để nhiễm sâu 33
3.1.2.3 Nguồn thức ăn nhân tạo 34
3.2 Nội dung nghiên cứu 34
3.3 Phương pháp nghiên cứu lây nhiễm tạo NPV 35
3.3.1 Xác định mật độ nhiễm sâu hợp lý 35
3.3.2 Xác định thời gian thu nhận sâu chết phù hợp 36
3.3.3 Xác định phương pháp ly tâm phù hợp để trích ly số PIB 37
3.4 Cách kiểm tra số lượng PIB 38
3.5 Phương pháp xử lý số liệu 39
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xác định mật độ sâu nhiễm hợp lý 40
4.1.1 Tỷ lệ sâu chết của sâu ở các mật độ nuôi nhiễm NPV 40
4.1.2 Sản lượng PIB/sâu thu được ở các mật độ 41
4.1.3 Chi phí sản xuất 43
4.2 Xác định thời gian thu nhận sâu nhiễm thích hợp 44
4.2.1 Sản lượng PIB/sâu thu được 45
4.2.2 Thời gian thu lấy mẫu 45
4.3 Xác định phương pháp ly tâm thích hợp để trích ly các thể PIB 46
4.3.1 Mức độ tinh sạch của dịch virus NPV sau khi ly tâm ở các phương pháp ly tâm 47
4.3.2 Tỷ lệ virus thu nhận từ các phương pháp ly tâm thích hợp 50
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 52
5.2 Đề nghị 52
Trang 8Đồ án tốt nghiệp
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
NPV : Virus đa diện nhân (Nuclear polyhedrosis virus)
GV : Virus hạt (Granuloviruses)
SlNPV : Virus đa diện nhân ký sinh trên sâu khoangn (Spodoptera litura
BVTV : Bảo vệ thực vật
SDS : Sodium dodecyl sulfate
CNSH : Công nghệ sinh học
Bt : Vi khuẩn Bacillus thuringiensis
IPM : Quản lý dịch hại tổng hợp
Trang 9Đồ án tốt nghiệp
v
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ
Bảng 4.1 Tỷ lệ sâu chết do NPV thu nhận được ở các công thức 40
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mật độ sâu nhiễm đến sản lượng và hiệu suất nhân của NPV 42
Bảng 4.3 Giá thành sản xuất cho 100 sâu chết virus ở các công thức 43
Bảng 4.4 Số PIB/sâu ở các công thức 45
Bảng 4.5 Thời gian lấy mẫu của 100 sâu ở các công thức 46
Bảng 4.6 Số PIB/sâu ở các công thức 49
Đồ thị 4.1 Sản lượng PIB/sâu ở các thời điểm khác nhau 44
Đồ thị 4.2 Sảnlượng PIB/sâu ở các công thức 49
Trang 10Đồ án tốt nghiệp
vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Sơ đồ 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm NPV 23
Hình 2.1 Sâu khoang 6
Hình 2.2 Vòng đời sâu khoang 7
Hình 2.3 Cấu trúc của Baculovirus 16
Hình 2.4 Cơ chế xâm nhập của virus NPV 17
Hình 2.5 Chu trình lây nhiễm virus NPV trên sâu khoang 19
Hình 3.1 Hình thể vùi của virus NPV trên buồng đếm hồng cầu bằng kính hiễn vi quang học với độ phóng đại 4000 lần, ở độ pha loãng 102 39
Hình 4.1 Sự thay đổi màu sắc của thức ăn sau 1 ngày nhiễm 47
Hình 4.2 Sự thay đổi màu sắc của thức ăn sau 4 ngày nhiễm 47
Hình 4.3 Hình minh họa mức độ ôi thiu của thức ăn nhiễm NPV 48
Trang 11Đồ án tốt nghiệp
1
PHỤ LỤC
MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM
Hình 1 sâu khoang 7 ngày tuổi bị bỏ đói 2 giờ trước khi nhiễm
Hình 2 Các giai đoạn nhiễm virus NPV trên sâu khoang
(A): Sâu mới nhiễm virus, hoạt động bình thường
(B) : Sâu có triệu chứng: cơ thể căng phồng, màu thân chuyển sang hồng nhạt, lờ đờ và ngừng ăn
(C) : Sâu vừa chết
(D): Sâu chết và dịch virus chảy ra
Trang 12Đồ án tốt nghiệp
2
Hình 2 Một số hình ảnh sâu khoang và nhộng chết do virus NPV
Hình 3 Sâu nuôi tập thể bị nhiễm NPV
Trang 13Đồ án tốt nghiệp
3
Hình 4 Các lọ đựng mẫu sâu ở thí nghiệm xác định thời gian thu thich hợp
Hình 5 Lọc virus NPV
Trang 14Đồ án tốt nghiệp
4
Hình 6 Ly tâm mẫu
(a): dịch virus mới ly tâm có sự phân tách các lớp
(b): đánh đều mẫu sau khi ly tâm
Hình 7 Các ống COD chứa dịch virus NPV sau khi ly tâm
Trang 15Đồ án tốt nghiệp
5
Hình 8 Các PIB của virus NPV quan sát dưới kính hiển vi
MỘT SỐ BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 1 Giá thành phần của một mẻ thức ăn và giá trị của 1 sâu khoang
Thành phần
Một mẻ thức ăn nhân tạo
(TANT) Khối lượng Đậu xanh
Trang 16Đồ án tốt nghiệp
6
Bảng 2.Giá thành trung bình của một sâu chết – một mẻ thức ăn
STT Tên dụng cụ - hóa chất Số lượng Giá/1 đơn vị (Vnđ) Tổng giá (Vnđ)
1 Cốc lớn 500ml 1 cái 30.000 30.000
2 Cốc nhỏ 100ml 4 cái 22.000 88.000
3 Hũ yaourt, V= 30ml 8 lốc 7.000 56.000
4 Hộp nhựa vuông 16x10,5cm 6 cái 15.000 90.000
5 Thùng giấy A4 20,5x29,5cm 3 cái 5.000 15.000
6 Hộp nhựa tròn đường kính 8cm 20 cái 2.000 40.000
7 Hộp nhựa tròn đường kính 32cm 10 cái 2.000 20.000
8 Lọ thủy tinh V= 100ml 20 lọ 1.000 20.000
9 Cọ quét 3 cây 5.000 15.000
10 Dao 1 cây 10.000 10.000
11 Bông thắm 1 bịt 130.000 130.000
12 Bông không thắm 1 bịt 130.000 130.000
13 Đũa thủy tinh 1 cây 7.000 7.000
14 Máy xay sinh tố 1 cái 700.000 700.000
15 Cân kỹ thuật 1 cái 8.000.000 8.000.000
Trang 17Đồ án tốt nghiệp
7
16 Bếp đun 1 cái 484.000 484.000
17 Giấy thấm 2 bịt 30.000 60.000
18 Bao tay 1 hộp 90.000 90.000
19 Khẫu trang 1 hộp 60.000 60.000
20 Ống COD 50 ống 14.000 700.000
21 Eppendor 1 bịt 254.000 254.000
22 Rỗ nhựa lớn 3 cái 58.000 174.000
23 kệ xếp 1 cái 50.000 50.000
24 pipet 1ml 1 cái 9.000 9.000
25 pipet 2ml 2 cái 11.000 22.000
26 pipet 5ml 1 cái 15.000 15.000
27 pipet 10ml 1 cái 18.000 18.000
28 bóp cao su 2 cái 20.000 40.000
29 Phiễu lọc 5 cái 16.000 80.000
30 Kính hiển vi 1 cái 29.000.000 29.000.000
31 Buồn đếm hồng cầu 1 cái 1.300.000 1.300.000
Trang 18Đồ án tốt nghiệp
8
32 Kẹp 1 cái 22.000 22.000
33 Muỗng múc hóa chất 1 cái 12.000 12.000
34 Tủ lưu mẫu 1 cái 55.000.000 55.000.000
35 Giá đỡ ống nghiệm 1 cái 96.000 96.000
36 Cối - chày xứ 1 cái 32.000 32.000
37 Nồi inox 1 cái 60.000 60.000
TỔNG CỘNG CHI PHÍ (Vnđ) 96.911.000 Ghi chú: Mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần với 15 sâu/ lần nhiễm thì cần một mẻ thức ăn nhân tạo
MỘT SỐ BẢNG XỬ LÝ SỐ LIỆU Ớ CÁC CÔNG THỨC THÍ NGHIỆM Số PIB/sâu ở các công thức
ANOVA Table for PIB/sâu by MAT DO
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between
groups 3.3818E21 4 8.4545E20 3.08 0.0681 Within
groups 2.74852E21 10 27.7993
Total
(Corr.) 6.13033E21 14 2.74852E20
Có p-Value =0,0681>0,05 nên số PIB/sâu ở các công thức không có sự khác biệt về mặt thống kê với mức ý 5%
Multiple Range Tests for PIB/sâu by MAT DO
Mat do Count Mean Homogeneouus
Groups
15 3 1.75123E9 X
30 3 2.66883E9 X
Trang 19Đồ án tốt nghiệp
9
10 3 2.99198E9 X
1 3 3.11667E9 X
5 3 4.01509E10 X
Tỷ lệ sâu chết NPV sau 3 ngày nhiễm ở từng mật độ
ANOVA Table for TY LE SAU CHET by MAT DO
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between
groups 2647.38 4 661.845 23.81 0.0000 Within
Multiple Range Tests for TY LE CHET by MAT DO
Mat do Count Mean Homogeneouus
Value Between
P-Groups 106.365 4 26.5913 17.52 0.0002
Within
Groups 15.1817 10 1.51817
Total (Corr.) 121.547 14
Trang 20Đồ án tốt nghiệp
10
Vì p-Value = 0,000 < 0,05 nên số LE ở các công thức có sự khác biệt với mức
Multiple Range Tests for LE by mat do
Mat do Count Mean Homogeneouus
Multiple Range Tests for chi phi san xuat by mat do
Mat do Count Mean Homogeneouus Groups
Trang 21Đồ án tốt nghiệp
11
Sản lượng virus thu được ở các mật độ
ANOVA Table for san luong virus thu duoc by MAT DO
Source Sum of
Squares Df
Mean Square F-Ratio P-Value Between
Groups 9.91499E18 4 2.47875E18 12.86 0.0006
Within
Groups 1.93405E18 10 1.93405E17
Total (Corr.) 1.1849E19 14
Có p-value=0,0006< 0,05, suy ra sản lượng virus thu được có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%
Multiple Range Tests for san luong virus thu duoc by MAT DO
Mat do Count Mean Homogeneouus
Hiệu suất nhân sinh khối ở các mật độ
ANOVA Table for HSNSK by MAT DO
Source Sum of
Squares Df
Mean Square F-Ratio P-Value Between
Multiple Range Tests for HSNSK by MAT DO
Mat do Count Mean Homogeneouus
Trang 22Đồ án tốt nghiệp
12
Số PIB/SÂU ở các thời điểm khác nhau
ANOVA Table for PIB by THOI GIAN
Source Sum of
Squares Df
Mean Square F-Ratio P-Value Between
Groups 4.45391E16 4 1.11348E16 281.12
0.0000
Within
Groups 3.96091E14 10 3.96091E13
Total (Corr.) 4.49352E16 14
Có p-Value = 0<0,05 Suy ra số PIB/sâu ở các thời điểm khác nhau có mức ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa 5%
Multiple Range Tests for PIB by THỜI GIAN
THOI GIAN Count Mean Homogeneouus Groups
5 NGÀY 3 8.05556E7 X
7 NGÀY 3 1.19444E8 X
RỬA 3 1.80556E8 X
VỪA CHẾT 3 2.10185E8 X
NGỪNG ĂN 3 2.23148E8 X
Số PIB/sâu ở các phương pháp ly tâm
ANOVA Table for PIB by PP LY TAM
Source Sum of
Squares Df
Mean Square F-Ratio P-Value Between Groups 6.42699E16 4 1.60675E16 35.39 0.0000 Within Groups 4.53989E15 10 4.53989E14
Total (Corr.) 6.88098E16 14
Có p_Value=0 <0,05 Suy ra số PIB/sâu ở các phương pháp ly tâm có sự khác biệt về mặt thống kê với mức ý nghĩa 5%
Multiple Range Tests for PIB by PP LY TAM
PP LY TAM Count Mean Homogeneouus Groups
Trang 23Đồ án tốt nghiệp
13