Nghiên cứu phát sinh, gây hại và biện pháp phòng trị vi bào tử nosema ceranae ký sinh trên ong apis mellifera ở việt nam

Thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn, khóa luận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ðINH QUYẾT TÂM

NGHIÊN CỨU PHÁT SINH, GÂY HẠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ðINH QUYẾT TÂM

NGHIÊN CỨU PHÁT SINH, GÂY HẠI

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các

số liệu, hình ảnh, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa ñược

sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án này

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc

Tác giả luận án

NCS ðinh Quyết Tâm

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành luận án, tôi ựã nhận ựược sự giúp ựỡ tận tình của thầy hướng dẫn khoa học: GS.TS NGƯT Hà Quang Hùng, nguyên trưởng Bộ môn côn trùng, khoa Nông học, đại học Nông nghiệp Hà Nội

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô cùng tập thể cán bộ công nhân viên Viện đào tạo Sau ựại học, Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã giúp ựỡ và góp ý cho tôi trong quá trình học tập, triển khai thực hiện luận án này

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám ựốc và tập thể cán bộ công nhân viên của Trung tâm Nghiên cứu và PT Ong, Công ty cổ phần Ong Trung ương, ựã tạo ựiều kiện thuận lợi cho tôi trong nghiên cứu và phối hợp thực hiện luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ựạo Bộ Nông nghiệp và PTNT, cùng các Vụ, Cục thuộc Bộ; các ựơn vị và cá nhân tại các xắ nghiệp: Giống ong Gia Lai, Giống ong Khu IV, các trại nuôi ong ở Sơn La, Hòa Bình, Bắc Giang, Nghệ An, Gia Lai, đồng Nai, Tiền Giang ựã giúp ựỡ và cộng tác nhiệt tình với tôi trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin cảm ơn sự giúp ựỡ tận tình của các GS.TS Ingemar Fries, Bộ môn Sinh thái, Trường đại học Nông nghiệp Thụy điển và GS TS Robert Paxton, Bộ môn Côn trùng, Trường đại học Nữ hoàng Belfast, Vương quốc Anh, trong công tác ựịnh loại mẫu vật loài Nosema, GS TS Gard Otis, Khoa Các khoa học về môi trường, Trường đại học Guelph, Canada ựã cung cấp một số tài liệu và dụng cụ nghiên cứu

Tôi xin cảm ơn cơ quan tài trợ, các nhà khoa học trong và ngoài nước, các bạn ựồng nghiệp ựã cộng tác, ựóng góp ý kiến trong quá trình tôi thực hiện luận án

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ựối với gia ựình, bạn bè, mọi người thân ựã ựộng viên, giúp ựỡ tôi thực hiện và hoàn thành luận án này

Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2011

Tác giả luận án NCS đinh Quyết Tâm

MỤC LỤC

1.3.1 Tình hình nghiên cứu vi bào tử (Microsporidia) Nosema spp

Chương 2 ðỊA ðIỂM, THỜI GIAN, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ

3.2.2 Lây nhiễm và dịch tễ của loài N.ceranae trên ñàn ong mật

PCR

R

Polymerase Chain Reaction Ngược (Reverse)

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.10 Kích thước bào tử N.ceranae trên ong mật A mellifera ở các ñịa

3.11 Ảnh hưởng của N ceranae ñến tỷ lệ sống sót của ong thợ

3.12 Ảnh hưởng của N ceranae ñến thế ñàn ong A mellifera (Bắc

3.13 Ảnh hưởng của N ceranae ñến năng suất mật của ñàn ong

3.14 Ảnh hưởng của N ceranae ñến năng suất mật của ñàn ong

3.15 Kết quả lây nhiễm nhân tạo N ceranae trên ong thợ A mellifera

3.16 Kết quả lây nhiễm nhân tạo N ceranae trên ong thợ A mellifera

3.17 Số lượng bào tử N ceranae trong các các pha phát dục của ong

3.18 Mối quan hệ giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ

A mellifera với một số yếu tố khí hậu tại Sơn La (2005-2007) 111

3.19 Mối quan hệ giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ

A mellifera với một số yếu tố khí hậu tại Bắc Giang (2005-2007) 113

3.20 Mối quan hệ giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ

A mellifera với một số yếu tố khí hậu tại Nghệ An (2005-2007) 115

3.21 Mối quan hệ giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ

A mellifera với một số yếu tố khí hậu tại Gia Lai (2005 -2007) 117

3.22 Mối quan hệ giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ

A mellifera với một số yếu tố khí hậu tại ðồng Nai (2005 – 2007) 119

3.23 Ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ñến số lượng bào tử

3.24 Hiệu quả của biện pháp kỹ thuật ñến số lượng bào tử

3.25 Hiệu quả ñiều trị N ceranae bằng Fumagillin trong phòng thí

3.26 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ñàn ong A mellifera của các

3.27 Hiệu quả ñiều trị N ceranae bằng axít acetic trong phòng thí

3.33 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ong A melifera của Sa nhân

3.34 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ong A mellifera bằng Hương

3.35 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ong A mellifera của Tradin

3.36 Hiệu quả ñiều trị N ceranae bằng các axít hữu cơ và các loại thảo

3.37 Hiệu quả ñiều trị N ceranae bằng các loại thuốc và thảo dược

3.38 Hiệu quả ñiều trị N ceranae của các loại thuốc, axít hữu cơ và

3.39 So sánh hiệu quả phòng trị N cernanae và giá thành giữa một số

3.40 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng tại mô hình phòng trị tổng hợp

3.41 Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của ñàn ong A mellifera

3.42 Hiệu quả kinh tế của mô hình phòng trị tổng hợp N ceranae gây

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.9 Biến ñộng số lượng bào tử N.ceranae trên ong thợ A mellifera tại

3.10 Diễn biến tỷ lệ bệnh trên ong thợ A mellifera tại ðồng Nai

3.11 Biến ñộng số lượng bào tử N.ceranae trên ong thợ A mellifera ở

3.12 Số lượng bào tử N ceranae trung bình năm/ong thợ A mellifera

3.13 Tỷ lệ ñàn ong nhiễm bệnh Nosema trung bình/ năm trên các ñàn

3.18 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR ña mồi ñặc hiệu cho N apis và

3.19 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR ña mồi ñặc hiệu N apis và

N ceranae từ mẫu của 15 ñàn ong A mellifera và 9 ñàn ong

3.20 Kết quả xác ñịnh loài Nosema ở một số vùng ở Việt Nam bằng

3.24 Bào tử N.ceranae nảy mầm xâm nhiễm vào tế bào biểu mô ruột

3.26 Ruột giữa của ong A mellifera sau 36 giờ lây nhiễm bào tử N.ceranae 95

3.31 Ruột giữa của ong A mellifera sau 11 ngày lây nhiễm bào tử

3.35 Biến ñộng số lượng bào tử N ceranae sau lây nhiễm nhân tạo

3.36 Biến ñộng số lượng bào tử N ceranae sau lây nhiễm nhân tạo

3.37 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ A mellifera

3.38 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với lượng

3.39 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với nhiệt

3.40 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với lượng

3.41 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với nhiệt

3.42 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với lượng

3.43 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với nhiệt

3.44 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với lượng

3.45 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với nhiệt

3.46 Tương quan giữa số lượng bào tử N ceranae/ong thợ với lượng

3.47 Hiệu quả của biện pháp kỹ thuật ñến số lượng bào tử N ceranae

3.48 Hiệu quả của biện pháp kỹ thuật ñến số lượng bào tử

3.49 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ñàn ong A mellifera ở các nồng

3.50 Hiệu quả ñiều trị N ceranae của các loại thuốc và thảo dược trên

3.51 Hiệu quả ñiều trị N ceranae trên ñàn ong A mellifera của các

3.52 Diễn biến số lượng bào tử N ceranae gây hại ong mật

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Việt Nam là một nước nhiệt ñới có thảm thực vật và nguồn hoa phong phú thuận lợi ñể phát triển nghề nuôi ong Các sản phẩm thu hoạch từ ñàn ong

có giá trị cao và ñược coi là chất bổ dưỡng cho sức khoẻ con người Nuôi ong ñem lại lợi ích kinh tế và môi trường

Nghề nuôi ong là một hoạt ñộng kinh tế nông nghiệp rất ñặc thù của con người thông qua con ong ñể khai thác các nguồn mật có sẵn ngoài tự nhiên ñể phục vụ cho nhu cầu của gia ñình và xã hội, góp phần phát triển kinh

tế Hiện nay, nuôi ong ñã trở thành một ngành sản xuất nông nghiệp sinh lời, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho nông dân, góp phần xoá ñói giảm nghèo ở khu vực nông thôn và miền núi (Phùng Hữu Chính và ðinh Quyết Tâm, 2004) [3] Bên cạnh ñó, ong mật cũng như nhiều loại côn trùng khác có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ña dạng sinh học của hệ sinh thái tự nhiên, ñặc biệt là khả năng thụ phấn cho cây trồng

Ong A mellifera Linnaues ñược nhập nội vào Việt Nam từ những năm

1960, (Phạm Xuân Dũng, 1996) [5] Giống ong này, nhờ thích nghi tốt với ñiều kiện nguồn hoa và khí hậu nước ta, nên ñã có vai trò kinh tế quan trọng

nhất trong ngành ong nước ta hiện nay Tuy nhiên, giống ong A mellifera chỉ

phù hợp với phương thức nuôi di chuyển, ñòi hỏi trình ñộ kỹ thuật cao của người nuôi ong chuyên nghiệp, vốn ñầu tư lớn hơn so với nuôi ong mật châu

Á bản ñịa A cerana Giống ong mật châu Âu A mellifera chủ yếu ñược nuôi

theo qui mô tập trung ở các tỉnh phía Nam Việt Nam, nơi có nguồn hoa phong phú từ các vùng trồng cây ăn quả và cây công nghiệp lớn như cao su, cà phê, ñiều, nhãn, keo, tràm Năm 2003, ước tính cả nước có trên 450.000 ñàn ong

A mellifera, lượng mật sản xuất ra khoảng trên 10.000 tấn, chiếm hơn 80%

tổng sản lượng mật toàn quốc và chiếm gần 100% lượng mật ong xuất khẩu (Phùng Hữu Chắnh và đinh Quyết Tâm, 2004) [3]

Mặc dù nghề nuôi ong ở Việt Nam ựang phát triển mạnh, nhưng các nghiên cứu về bệnh và ký sinh của ong mật còn hạn chế, nhất là trong ựiều kiện nuôi ong qui mô lớn, di chuyển ong tự phát và thiếu sự kiểm soát bệnh, ký sinh chặt chẽ Sự tập trung mật ựộ các ựàn ong dầy ựặc trên một không gian hẹp trong một thời ựiểm của vụ mật tại những vùng có ựiều kiện nguồn hoa và nuôi ong thuận lợi, cộng với ý thức, hiểu biết của người nuôi ong về dịch - bệnh chưa ựầy ựủ dẫn tới sự phát triển thành dịch của các bệnh thối ấu trùng

Trong số các bệnh gây hại trên ong A mellifera trưởng thành, bệnh do vi bào tử Nosema apis Zander (1907) là bệnh có tốc ựộ lây lan nhanh, bệnh lại

không có triệu chứng ựiển hình, dẫn ựến rất khó phát hiện, khó dự tắnh dự báo

và khó ựiều trị dứt ựiểm nên gây thiệt hại lớn cho người nuôi ong Bệnh xuất hiện phổ biến ở nhiều nước và nhiều khu vực trên thế giới Bào tử của vi bào tử

giới như: Mỹ, Canada và châu Âu, (Bailey and Ball, 1991) [21] Bệnh Nosema

là ựối tượng kiểm dịch thú y ở Liên minh châu Âu Tuy nhiên, theo Bradbear

(1988) [23], chưa phát hiện thấy N apis ở châu Phi và Trung đông

Theo Palmer- Jones (1947) [73], bệnh Nosema do loài vi bào tử Nosema apis Z gây ra ựã phát dịch gây ra sự tổn thất lớn cho các ựàn ong A mellifera

trong suốt 2 năm 1946-1947 tại Niu Di lân

Vào năm 1994, Fries ựã lần ựầu tiên phát hiện loài vi bào tử thứ hai-

Nosema ceranae Fries ký sinh trên ong mật châu Á A cerana tại Bắc Kinh, Trung Quốc, Fries et al., (1996) [42] Năm 2005, Huang et al (2005) [53], phát hiện sự có mặt của loài vi bào tử mới N.ceranae trên ong A mellifera

tại đài Loan Cũng năm ựó, tại Tây Ban Nha, một nơi không hề có ong

châu Á A cerana, cũng trên ký chủ ong châu Âu A mellifera, theo Higes et

al (2006) [51], cũng ñã bị ký sinh bởi loài N ceranae Những phát hiện

bất ngờ nói trên, ngay lập tức ñã làm cho bệnh Nosema trở thành mối quan tâm lớn của các nhà khoa học nghiên cứu về vi bào tử nói chung, bệnh và dịch hại ong mật nói riêng, trên toàn thế giới

Năm 1996, bệnh Nosema ñược phát hiện lần ñầu tiên ở Việt Nam, Koeniger và cs (1997) [8] Tuy nhiên, bệnh do vi bào tử thuộc giống Nosema

gây hại trên các ñàn ong mật ở nước ta không ñược tiếp tục nghiên cứu Bệnh Nosema không có triệu chứng ñiển hình, khó phát hiện, tốc ñộ lây nhiễm nhanh, mức ñộ ảnh hưởng có thể ở thể mãn tính làm rút ngắn tuổi thọ của ong thợ, sự phát triển của ñàn ong hoặc gây chết ong trưỏng thành do ñó gây thiệt hại kinh tế cho nghề nuôi ong Tác hại của bệnh dai dẳng, gây hại lâu dài, khi phát hiện thấy ong chết hàng loạt, là lúc ong ñã bị nhiễm bệnh nặng Do thiếu thông tin về bệnh này, nên người nuôi ong Việt Nam gặp nhiều khó khăn trong việc phòng trị Bệnh Nosema là mối nguy hại thường xuyên cần phải

chú ý phòng trị trong nghề nuôi ong A mellifera Vì vậy, bệnh Nosema trên

ong mật là ñối tượng thuộc diện phải kiểm dịch theo Quyết ñịnh số 45/2005/Qð-BNN ngày 25/7/2005 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Các tài liệu khoa học về vị trí phân loại của vi bào tử (Microsporidia) thuộc về giới Nấm (Fungi) hay giới ðộng vật (Animalia), cho tới nay ñã có một số lần thay ñối, nhưng vẫn có những ý kiến khác nhau giữa các nhà khoa học trên thế giới Vì vậy, trong luận án này, chỉ sử dụng thuật ngữ “Vi bào tử”

mà không dùng thuật ngữ “Vi bào tủ trùng”

Những nghiên cứu ñặc ñiểm sinh học, chu kỳ phát sinh gây bệnh, tình

hình gây hại và xác ñịnh phân loại của vi bào tử Nosema spp trên ong

A mellifera ở Việt Nam chưa từng ñược thực hiện Vì vậy, các kết quả nghiên

cứu này sẽ là cơ sở khoa học cho việc ñề xuất các biện pháp phòng trị bệnh

Nosema một cách có hiệu quả, góp phần tạo ñiều kiện cho nghề nuôi ong nước ta phát triển bền vững, tăng thu nhập cho người dân, ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng sản phẩm ong nội ñịa và xuất khẩu, trong một nền nông nghiệp hội nhập của nước ta hiện nay

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn nêu trên, chúng tôi tiến hành

thực hiện ñề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu phát sinh, gây hại và biện pháp

phòng trị vi bào tử Nosema ceranae ký sinh trên ong Apis mellifera ở

Việt Nam”

2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

2.1 Mục ñích

Trên cơ sở phân loại, nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học và tình hình

gây bệnh của vi bào tử N.ceranae trên ong A mellifera tại một số vùng nuôi

ong ở Việt Nam từ ñó ñưa ra một số biện pháp phòng trị bệnh Nosema có hiệu quả

2.2 Yêu cầu

- ðiều tra tình hình phát sinh, lan truyền và mức ñộ nhiễm bệnh

Nosema trên ong A mellifera ở Việt Nam

- Xác ñịnh ñặc ñiểm sinh học và sinh thái học của vi bào tử N.ceranae tác nhân gây bệnh Nosema trên ong A mellifera

- Xây dựng và thực hiện biện pháp ngăn ngừa và phòng trị vi bào tử

N ceranae trên ong A mellifera ñạt hiệu quả và mang tính bền vững

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Xác ñịnh ñược vi bào tử Nosema ceranae Fries et al (1996) là tác nhân chủ yếu gây bệnh Nosema trên ong A mellifera ở Việt Nam, ñồng thời nêu rõ một số ñặc ñiểm hình thái, sinh học và dịch tễ học của loài N.ceranae

- Tiến hành ñiều tra tổng thể và ñánh giá ñược tình hình phân bố gây

hại của bệnh Nosema trên các ựàn ong A mellifera tại Việt Nam

- đánh giá hiệu quả của một số axit hữu cơ, thảo dược, thuốc có nguồn

gốc thảo dược trong phòng trị vi bào tử N.ceranae trên ong A mellifera ở

Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Khẳng ựịnh ựược loài vi bào tử N.ceranae gây hại chắnh trên ong

A mellifera tại Việt Nam

- Giúp cho người nuôi ong nhận biết, phát hiện kịp thời bệnh Nosema

trên ong A mellifera ở Việt Nam

- đề xuất ựược mô hình phòng trị tổng hợp vi bào tử N ceranae trên ong A mellifera tại Việt Nam

4.1 đối tượng nghiên cứu của ựề tài

- Bệnh Nosema trên ong A mellifera

- Loài vi bào tử N.ceranae, ký sinh trên ong A mellifera ựang ựược

nuôi tại Việt Nam

4.2 Phạm vi nghiên cứu của ựề tài

- Nghiên cứu tình hình phát sinh gây hại của bệnh Nosema trên ong

A mellifera tại Sơn La, Bắc Giang, Nghệ An, Gia Lai và đồng Nai ở Việt Nam

- đặc ựiểm hình thái, sinh học và dịch tễ của vi bào tử N.ceranae gây bệnh Nosema trên ong A mellifera ở Việt Nam

- Nghiên cứu các biện pháp phòng trị vi bào tử N ceranae trên ong

A mellifera phù hợp ựiều kiện nuôi ong ở Việt Nam và qui ựịnh của quốc tế

- Xây dựng mô hình phòng trị tổng hợp vi bào tử N ceranae trên ong

A mellifera ở Việt Nam

5 Những ñóng góp mới của luận án

- Lần ñầu tiên cung cấp tương ñối ñầy ñủ các dẫn liệu về tình hình phát

sinh phát triển của vi bào tử N ceranae gây bệnh Nosema trên các ñàn ong

A mellifera ở Việt Nam

- Lần ñầu tiên, bằng kỹ thuật sinh học phân tử, ñã xác ñịnh ñược vi bào

tử N.ceranae là tác nhân chính gây bệnh Nosema cho loài ong A mellifera ở

Việt Nam

- Xác ñịnh ñược ñặc ñiểm hình thái, sinh học, sinh thái và dịch tễ học

của vi bào tử N.ceranae gây bệnh Nosema trên ong A mellifera ở Việt Nam

- Xây dựng biện pháp phòng trị vi bào tử N.ceranae gây bệnh trên ong

A mellifera ñạt hiệu quả kinh tế, an toàn thực phẩm và mang tính bền vững

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài

Nosema là những sinh vật thuộc ngành Vi bào tử (Microsporidia) Chúng là những sinh vật ký sinh ñơn bào xâm nhiễm trong một phạm vi rộng

lớn các sinh vật ña bào làm suy yếu hệ miễn dịch ở cả ở ñộng vật không xương sống và có xương sống Chúng gây ra các bệnh nghiêm trọng gây tổn thất cho các nghề nuôi ong, nuôi tằm và thuỷ sản

Vi bào tử là những sinh vật ký sinh, chúng phải sống trong các tế bào

ký chủ, nơi chúng xâm nhiễm và sinh sản các bào tử có kích thước rất nhỏ bé

(1-40µm) trong giới sinh vật nhân chuẩn (Eukaryotes) Trên ong A mellifera,

sự lan truyền bệnh Nosema giữa các ký chủ là sự lan truyền bằng bào tử thông qua các nguồn bệnh như các con ong bị nhiễm bệnh, nguồn thức ăn, nguồn nước, hoặc qua các dụng cụ nuôi ong như cầu ong, thùng ong, máng cho ăn, dao cắt vít nắp… Bào tử Nosema ñi vào ruột giữa của ong, xâm nhiễm vào tế bào biểu mô ruột giữa vào tế bào chất của tế bào ký chủ thông qua ống xâm nhiễm Các bào tử dùng tế bào chất của tế bào biểu mô của ong như nguồn dinh dưỡng ñể nhân lên nhanh chóng bằng sinh sản vô tính và hữu tính

Bào tử Nosema, có thể tồn tại ở dạng tiềm ẩn và gây bệnh cho ký chủ ở thể mãn tính Khi bào tử nảy mầm, nếu gặp ñiều kiện thuận lợi bệnh sẽ nhanh chóng chuyển từ thể mãn tính sang thể cấp tính gây bệnh trên ong trưởng thành làm ñàn ong suy yếu, gây tổn thất kinh tế nghiêm trọng

Trên cơ sở các thành tựu khoa học ñã có, việc tiếp tục nghiên cứu thành

phần loài, ñặc ñiểm sinh học, sinh thái và các biện pháp phòng trị loài Nosema

ký sinh gây bệnh trên các ñàn ong A mellifera tại Việt Nam là cần thiết và hoàn

toàn có cơ sở khoa học

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1 Giới thiệu chung về bệnh do vi bào tử (Microsporidia) loài Nosema

ký sinh ñộng vật, ong mật

Vi bào tử (Microsporidia) là các sinh vật ký sinh ñơn bào xâm nhiễm

trong một phạm vi rộng lớn các sinh vật ña bào, gây ra các bệnh nghiêm trọng làm suy yếu hệ miễn dịch gây tổn thất cho các nghề nuôi ong, thuỷ sản và tằm Tuy nhiên côn trùng là ký chủ chủ yếu Vi bào tử ñược xem như những sinh vật nhân chuẩn (Eukaryote) ñầu tiên Vi bào tử là những sinh vật ký sinh, chúng phải sống trong các tế bào ký chủ, nơi chúng xâm nhiễm và sinh sản các bào tử Có kích thước rất nhỏ bé (1-40µm) trong giới sinh vật nhân chuẩn (Eukaryotes), tế bào không có ty thể (mitochondria) và cơ quan ñiểm Bệnh

tằm gai, do loài vi bào tử Nosema bombycis gây ra, làm thiệt hại rất lớn cho nghề chăn nuôi tằm châu Âu vào những năm 1850, là loài vi bào tử Nosema

hình cầu gây hại côn trùng lần ñầu tiên ñược ñặt tên và mô tả thành tài liệu bởi nhà vi sinh vật học người Thuỵ Sỹ, Kark Winhelm von Nägeli, (Nägeli, 1857) [89] Nhà khoa học nổi tiếng người Pháp, Louis Pasteur và cộng sự ñã nêu lên bản chất ký sinh của loài vi bào tử này và mô tả một số ñặc tính chi tiết vào năm 1870 [92] Nhờ ñó, ngành nuôi tằm ở châu Âu khi ấy ñã phục hồi Tiếp sau ñó, năm 1907, nhà khoa học người ðức Enock Zander phát hiện

thêm một loài vi bào tử khác, loài N apis là tác nhân gây bệnh Nosema trên gây hại chủ yếu trên ong trưởng thành của các ñàn ong A mellifera,

Sự lan truyền bệnh Nosema giữa các ký chủ là sự lan truyền bào tử, qua các nguồn bệnh như từ các con ong bị nhiễm bệnh, qua nguồn thức ăn, nguồn nước, các dụng cụ nuôi ong như cầu ong, thùng ong, máng cho ăn, dao cắt vít nắp… Bào tử Nosema ñi vào ruột giữa của ong, nảy mầm và xâm nhiễm vào

tế bào biểu mô ruột giữa vào tế bào chất của tế bào ký chủ thông qua ống xâm nhiễm Các bào tử dùng tế bào chất của tế bào biểu mô của ong như nguồn dinh dưỡng ñể nhân lên nhanh chóng bằng sinh sản vô tính và hữu tính

Bào tử Nosema có thể tồn tại ở dạng tiềm ẩn và gây bệnh cho ký chủ ở thể mãn tính Nhung khi gặp ñiều kiện thuận lợi bệnh sẽ chuyển từ thể mãn tính sang thể cấp tính gây bệnh trên ong trưởng thành làm ñàn ong nhanh chóng suy yếu, gây tổn thất kinh tế nghiêm trọng, Farrar (1947) [33]

Theo Fries (1988b) [36] có hơn 1500 loài vi bào tử (Microsporidia) ñã ñược tìm thấy Tuy nhiên, mới có một số lượng nhỏ trong số ñó ñược xác ñịnh tên chính xác

Trên những loài côn trùng thụ phấn, người ta mới chỉ phân lập ñược 04

loài Nosema ký sinh là:

- Antonospora scoticae (Fries et al., 1999) [43] ký sinh trên loài Andrena scotica

- Nosema ceranae (Fries et al., 1996) [42] ký sinh trên loài Apis cerana

- Nosema bombycis (Fantham et al., 1914) [32] ký sinh trên loài Bombus spp

- Nosema apis (Zander, 1907) [91] ký sinh trên loài A mellifera

1.2.2 Nosema spp tác nhân gây hại cho ong Apis

Nosema spp là một trong những tác nhân gây bệnh làm tổn hại lớn ñến

kinh tế của nghề nuôi ong mật

Vi bào tử Nosema apis ñược nhà nghiên cứu Enock Zander, ðức, mô tả lần ñầu tiên vào năm 1907, Zander (1907) [91] Loài N apis phân bố rộng Năm 1919, White ñã cho thấy sự xuất hiện của bệnh Nosema ở nhiều nước

như: ðức, Ý, Mỹ, Úc ,White (1919) [85] và sau này có mặt ở nhiều nước trên thế giới, Nixon (1982) [71]

Theo Mussen, 43% số nước nuôi ong trên thế giới ñã bị nhiễm N apis,

Mussen (2002) [70] Mức ñộ xuất hiện của bệnh khác nhau ở mỗi vùng và mỗi nước, từ dưới 2% tổng số ñàn ong ở Italia cho ñến hơn 60% tổng số ñàn

ở vùng Black Forest, đức, Bailey (1995) [22]

Trong nhiều năm qua, hầu hết các báo cáo về bệnh Nosema trên loài

ong A mellifera ựang ựược nuôi nhiều nhất trên thế giới ựều cho rằng loài N apis là tác nhân gây hại

Tuy nhiên vào năm 1994, Ingemar Fries người Thụy điển, ựã phát

hiện một loài vi bào tử mới, tương tự như N apis, trên ong mật châu Á

A cerana ở Trung Quốc Loài Nosema mới này ựược ựặt tên là Nosema ceranae Fries et al., (1996) [42] Do ựặc tắnh của các loài vi bào tử có phổ ký

sinh hẹp, thường chỉ ký sinh trên một loài ký chủ, nên sau khi ựược phát hiện

loài N ceranae ký sinh trên ong A cerana, nó không ựược quan tâm nhiều Mãi gần 10 năm sau, năm 2005 loài N.ceranae này ựược phát hiện thấy gây bệnh trên ong Apis melliefera ở đài Loan, (Huang, 2007) [54], và ở Tây Ban Nha, Higes et al., (2006) [51] Mặc dù vậy, cho ựến lúc ựó, tất cả các báo cáo

về vi bào tử gây bệnh trên ong A mellifera (cả các ựàn ong mật nuôi ở miền tây và ở miền ựông của Tây Ban Nha) ựều ựược coi là do N apis gây nên, Paxton et al., (2007) [74] đến nay, theo Chen và Huang (2010) [54], loài

Vi bào tử N.ceranae không phải là loài ký sinh mới trên ong mật ở Châu

Âu, Paxton cho rằng N.ceranae ựã xâm nhiễm trên ong A mellifera ở Châu Âu

từ năm 1988 (Paxton et al., 2007) [74]; (Chen et al., 2008) [27] Nguồn

ựang ựược nuôi ở các nước châu Á bên cạnh các loài ong bản ựịa và lan sang các lục ựịa không có các loài ong châu Á qua con ựường thương mại, xuất khẩu ong chúa, ựàn ong thương phẩm và các sản phẩm ong bị nhiễm bệnh

Bệnh Nosema do loài N.ceranae kắ sinh ựã xuất hiện, lan truyền, ựang chiếm ưu thế và gây hại, thay thế dần cho loài N apis tại hầu hết các nước

nuôi ong ở châu Âu như đan Mạch, Pháp, đức, Ý, Tây Ban Nha, Thụy Sĩ

(Hình PL 6.5 và PL 6.6) Theo nghiên cứu thống kê, N.ceranae là nguyên nhân

của cái chết của hơn 20 nghìn ñàn ong ở vùng Salamanca của Tây Ban Nha vào

tháng 11 năm 2004, Higes et al., (2006) [51] Cũng giống như loài N apis gây hại trên ong A mellifera, loài N.ceranae gây hại chủ yếu trên ong trưởng thành

và xâm nhiễm mạnh ở tế bào biểu mô thượng bì ruột ong A mellifera ðiều

ñáng lưu ý là ưu thế lấn át của loài N.ceranae chuyển ký chủ từ ong châu Á

A.cerana sang gây hại trên ký chủ mới là ong A mellifera rất mạnh, thể hiện qua tốc ñộ lan truyền ñến hầu khắp các vùng nuôi ong A mellifera trên thế

giới, chỉ trong khoảng thời gian ngắn, hơn một thập kỷ, với tỷ lệ ñàn ong bị

nhiễm loài N ceranae cao hơn hẳn so với loài N apis ñã ñược biết ñến hơn

một trăm năm qua Vì vậy, những nghiên cứu chi tiết về bệnh Nosema trên ong

mật do loài vi bào tử N.ceranae gây ra còn chưa nhiều so với các nghiên cứu về loài N apis Trong thời gian gần ñây, các tổn thất do loài N.ceranae gây ra

cũng mới ñược nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu

Hình 1.1 Ảnh hiển vi ñiện tử của bào tử N.ceranae (A)

và bào tử N apis (B)

(D: Nhân lưỡng bội; PF với các mũi tên: Các vòng cuộn của sợi cực Thước tỷ lệ

ðặc điểm gây hại của 2 lồi Nosema này trên ong A mellifera khơng khác nhau cũng như khĩ phân biệt hai lồi này bằng kính hiển vi thơng

thường Vì vậy, mặc dù lồi N.ceranae trên ong A mellifera mới chỉ được

phát hiện ra gần đây, nhưng một nghiên cứu trên các mẫu ong thu được trong khoảng thời gian từ năm 1995 đến năm 2007 ở Mỹ, đã chỉ ra rằng lồi sinh vật này đã xâm nhiễm vào các con ong ở nước này từ năm 1996, trước khi

cơng bố phát hiện ra nĩ trên ong A mellifera ở Mỹ gần đây Nguyên nhân của

sự phát hiện chậm trễ này chủ yếu là do yêu cầu phải dùng kỹ thuật phân tử

để chẩn đốn chính xác sự nhiễm bệnh Kỹ thuật này chỉ mới được ứng dụng gần đây để phân biệt sự khác biệt giữa các lồi sinh vật nĩi chung, cũng như

giữa N apis và N ceranae nĩi riêng, là kỹ thuật sinh học phân tử (PCR-

Polymerasea Chain Reaction)

Theo các nghiên cứu cho đến nay cho rằng, cĩ các đặc điểm giống nhau

giữa 2 lồi N apis và N ceranae:

- Cùng là vi bào tử thuộc giống Nosema, chúng cĩ các đặc đặc điểm hình

thái, cấu tạo, sinh học tương đồng

- Cùng ký sinh gây hại chủ yếu trên ong trưởng thành của hai lồi ong

A mellifera và A cerana Ong bị nhiễm bệnh đều biểu hiện rút ngắn vịng

đời, giảm số lượng quần thể đàn ong

- ðều cĩ cùng một con đường lây nhiễm và lan truyền bằng bào tử qua thức ăn và nước uống, phân, xác ong chết do bệnh Nosema, các dụng cụ nuơi ong (như thùng ong, cầu ong, nền sáp ), hiện tượng cướp mật

Cơ thể của N apis là tế bào đơn khơng ty thể, khơng cơ quan đỉnh

Muốn phát tán được, chúng phải tăng trưởng ở một giai đoạn nhất định của một chu kỳ sinh học để hình thành bào tử thể (Sporoplast) Những bào tử này ngồi khối nguyên sinh chất và nhân cịn cĩ các sợi cực cĩ tác dụng cố định

nha bào vào thành ruột ong, nhờ ñó mà mầm bệnh mới xâm nhập vào các tế

bào biểu mô Trong tế bào biểu mô ruột ong, bào tử Nosema tồn tại ở dạng

bào tử hoạt ñộng và phát triển ở giai ñoạn khác nhau, Fries (1988b) [36]

Các bào tử Nosema có thể tồn tại trong xác ong từ 4-6 năm, trong các

chất thải của ong tới 7 năm Nhiệt ñộ tối ưu cho bào tử phát triển là 30°C Bào

tử Nosema không mất hoạt lực khi tồn tại cùng với dịch trực tràng ñể ở nhiệt

giờ, Fries (1988b) [36]; Malone et al.(2001) [65]

vòng vài giờ Phụ thuộc vào số lượng bào tử trong một ñơn vị thể tích, số lượng càng nhiều bào tử bị mất hoạt tính càng nhanh, chỉ trong vài phút

(Ruiter et al.,1989) [76]

1.2.3 Triệu chứng bệnh Nosema trên ong Apis

Ở các nước nhiệt ñới có khí hậu nóng ẩm và nguồn hoa quanh năm, bệnh Nosema xuất hiện thường xuyên hơn vào các tháng trong năm Bệnh gây hại hầu hết các ñàn ong trên thế giới, ở cả các nước ôn ñới và các nước nhiệt ñới Ong mật ở các nước ôn ñới thường nhiễm bệnh Nosema apis khi các ñàn ong vào vụ ñông và vụ xuân Khi bị nhiễm bệnh, số lượng ong trưởng thành trong ñàn giảm sút ñáng kể, lượng mật và tỷ lệ ấu trùng cũng bị ảnh hưởng Trong một số trường hợp nó là nguyên nhân gây chết ñàn ong, Farrar (1947) [33], Palmer-Jones (1947) [73]

Theo Borchert (1970) [12] hệ thống miễn dịch của cơ thể côn trùng không giống như loài có xương sống ñể có thể chống lại sự xâm nhập của các

vi sinh vật gây bệnh Tuy vậy ở côn trùng khi bị các bào tử trùng tấn công thì

có thể hình thành các ñộc tố làm rối loạn hoạt ñộng của các bào tử

Bệnh Nosema nhiễm vào nhiều lớp ong (ở các lứa tuổi khác nhau), với

mức ñộ nhiễm bệnh khác nhau Giai ñoạn ong mật bị N apis ký sinh nặng là

giai ñoạn ong trưởng thành và bị tác ñộng lên ñàn ong chủ yếu là do gây hại trên ong thợ

Do vậy, nó có tác ñộng lên toàn ñàn làm sự phân công lao ñộng bị rối loạn, làm giảm sự phát triển dẫn tới năng suất kém Khi ong bị nhiễm bệnh thưòng dẫn ñến rối loạn trao ñổi chất, già hoá sinh lý nhanh, rút ngắn tuổi thọ Các ong thợ mắc bệnh Nosema ñều có nồng ñộ hóoc môn sinh trưởng (juvenile hormone) cao hơn hẳn với ong thợ cùng tuổi không

bị nhiễm bệnh ðây có thể là nguyên nhân dẫn ñến tuổi thọ của ong trưởng thành bị bệnh Nosema giảm từ 10- 40 % Số lượng ấu trùng cũng giảm mạnh (10-30%), ñôi khi ấu trùng không phát triển thành ong trưởng

thành, Wang et al., (1970) [82]

Ong bị nhiễm bệnh Nosema phát triển kém, mất khả năng nuôi ấu trùng

và ong chúa Những con ong thợ khi bị nhiễm bệnh thường có kích thước nhỏ, khả năng mớm thức ăn và tuổi thọ ñều giảm so với các con ong khoẻ,

Furgala et al., (1978) [45]

Khi ong thợ bị nhiễm N apis tuyến hạ hầu (tuyến chính tham gia vào

việc tiết sữa nuôi ấu trùng và chúa) bị teo sớm và chức năng của nó giảm sút

so với những con không bị bệnh Những con ong bị N apis ký sinh ñến ngày

tuổi thứ 9-15 nang tuyến hạ hầu bé hơn nhiều so với ong không mắc bệnh (ở những con ong khoẻ thường là 205µm, những con bị ký sinh chỉ còn 107µm thậm chí xuống còn 76µm) Lượng enzym do các tuyến trong cơ thể ong bị

bệnh tiết ra thấp hơn so với ong không bị bệnh, Wang et al., (1971) [83]

Mặc dù ong ñực không có khả năng miễn dịch với sự xâm nhiễm của

ký sinh N apis, nhưng vì chúng chỉ tồn tại trong mùa giao phối (thời gian ít

có sự truyền bệnh giữa các cá thể ong) nên ñây không phải là nhân tố quan trọng trong chu kỳ hại của bệnh trên ñàn ong, Bailey (1972) [20]

giảm khả năng sinh trứng và nhiều noãn bào teo lại làm giảm khả năng ñẻ trứng Ong chúa bị nhiễm bệnh trong mùa nuôi ấu trùng dễ bị thay thế, ñó cũng là một trong những nguyên nhân làm chất lượng ñàn ong bị giảm sút, giảm lượng và chất lượng sản phẩm khai thác của người nuôi ong (Hassanein, 1951) [48]

Ong chúa bị nhiễm bệnh Nosema dẫn ñến không giao phối ñược Khi

bệnh phát triển nặng thì ong chúa ngừng ñẻ và sẽ bị thay thế sau 2- 8 tuần, Moeller (1962) [66]

Khi bị nhiễm bệnh Nosema, lượng mật ong thu ñược của các ñàn ong có

thể bị giảm ñến 50% so với các ñàn không bị bệnh (Fries et al., 1984) [39]

Sự mất cân bằng dinh dưỡng có thể là nguyên nhân thứ cấp tạo ñiều

kiện cho bào tử N apis nảy mầm trong ruột ong và dịch bệnh có thể bùng

phát ngay sau ñó, (White, 1919) [85]

Bệnh Nosema là loại bệnh nghiêm trọng của ong mật dễ bùng phát thành dịch lớn Trong nhiều trường hợp, cả ñàn ong bị bệnh có thể bị tiêu diệt hoàn toàn hoặc bốc bay

Ong A mellifera khi bị nhiễm bệnh Nosema, cũng ñồng thời hoặc tạo cơ hội cho ong bị nhiễm các bệnh khác như bệnh lỵ (Amoeba- Malpighamoeba millificae), các bệnh virus như “Mũ chúa ñen” (black queen cell), virus X và

virus Y

1.2.3.1 Triệu chứng

Khi ong bị nhiễm bệnh do loài N apis hay N.ceranae thường không

biểu hiện rõ triệu chứng, Fries (1988a) [35]; Fries et al (1996) [42]; OIE

(2008) [72] ðây là một đặc trưng của các bệnh do vi bào tử gây ra Khơng chỉ đối với ong, mà cịn cả trên người, động vật cĩ và khơng cĩ xương sống, tạo nên những khĩ khăn của việc nhận biết nhiễm bệnh thơng qua chẩn đốn

lâm sàng (Franzen et al, 1999) [34]

Trong một vài trường hợp cấp tính, cĩ thể thấy phân ong màu nâu bài tiết trên cầu hoặc ngồi cửa tổ, cĩ các ong ốm yếu bị lổm ngổm hoặc chết gần thùng ong Tuy nhiên đa số trường hợp khơng cĩ biểu hiện các triệu chứng ra bên ngồi thậm chí khi đã mất đáng kể một số ong ảnh hưởng đến sản xuất mật và lấy phấn Các con ong nhiễm bệnh ruột giữa chuyển từ màu nâu bình thường sang màu trắng và dễ vỡ, OIE (2008) [72] Khi ong thợ mới bị nhiễm bệnh, các hoạt động của đàn khơng thấy kém đi Tuy nhiên khi quan sát kỹ trại ong bị bệnh người ta nhận thấy cĩ sự giảm sút về thế đàn, ong thợ trưởng thành cĩ kích thước nhỏ, ốm yếu, bụng trướng, phình to, ít di chuyển, ong rũ cánh, bụng ong căng phồng và cơ thể rung lên hoặc lắc lư nhiều con ong bị

lê ở ngồi thùng, tụ thành từng đám hay chết nhiều gần cửa tổ

Ong bị nhiễm bệnh nặng làm cho hoạt động tiêu hố khơng thể thực hiện được bình thường, do các tế bào biểu mơ của ruột giữa và sự bài tiết của

nĩ bị phá hoại, ong tiêu tốn thức ăn quá mức (điều này cĩ thể khĩ thấy ở một con ong riêng lẻ nhưng lại cĩ thể dễ dàng nhận thấy trên tồn đàn), Fries (1993) [41]

Ong bị bệnh thải phân trắng, bay chậm, đây là triệu chứng để nhận biết nhưng lại chỉ biểu hiện ra bên ngồi khi đàn ong đã bị nhiễm bệnh quá nặng, Hassanein, (1953) [49] Tuy nhiên chưa thấy cĩ mơ tả nào về các triệu chứng

bị nhiễm N ceranae như ong bị tiêu chảy, ruột cĩ màu trắng hoặc sữa, khi ong A melliffera bị nhiễm N apis, Fries et al., (2006) [44]

Cần lưu ý phân biệt triệu chứng lâm sàng giữa ong bị nhiễm N apis

và bị bệnh tiêu chảy do Malpighamoeba mellificae gây ra Bệnh do nhiễm

mellificae gây ra tiêu chảy cho ong, phân ong có màu vàng lưu huỳnh và có

mùi ñặc trưng

Do ñó, ngoài các triệu chứng lâm sàng của ñàn ong, cần kiểm tra bằng kính hiển vi quang học, dịch ruột giữa của ong thợ xem có bào tử Nosema hay không

nhìn thấy bào tử loài N apis có hình oval hoặc hình trứng, màu trắng, thành

bào tử dày, có kích thước khoảng 4,5–7,5 x 2-3,5µm và phản quang, Adas

(1982) [16] Trong khi kích thước bào tử của loài N ceranae hơi nhỏ hơn: 4,5 x 2,4 µm, Huang et al., (2005) [53] Số lượng các sợi cực (polarfilamen)

là một chỉ tiêu phân loại quan trọng ñể phân biệt sự khác biệt giữa bào tử của

2 loài N apis và N ceranae Số lượng sợi cực của bào tử loài N ceranae chỉ trong khoảng 18-21 (Chen et al., 2008) [27], trong khi ở bào tử loài N apis thường là 30, Fries et al., (2006) [44]

Theo Gross và Ruttner, ñể ñánh giá mức ñộ nhiễm bệnh của ñàn ong cần ñánh giá mức ñộ nhiễm bệnh của từng cá thể ong thợ, ñánh giá tỷ lệ phần trăm số ong bị nhiễm trên tổng số ong lấy mẫu, từ ñó xác ñịnh mức ñộ nhiễm

bệnh theo mức phân cấp bệnh, Gross et al (1970) [86]

1.2.3.3 Chẩn đốn bằng kỹ thuật sinh học phân tử

Hình 1.2 Cây phát sinh lồi của vi bào tử (Microsporidia)

Cây phát sinh lồi này căn cứ theo những cơn trùng đang bị lây nhiễm dựa vào các chuỗi của một tiểu đơn vị gen SSU rRNA

- Phát sinh lồi:

Về mặt phân loại, vị trí của vi bào tử trong hệ thống phân loại sinh học hiện cịn nhiều tranh cãi

Theo Corradi et al (2009) [30], vi bào tử (Microsporidia) là những ký

sinh nội bào bắt buộc, cĩ tầm quan trọng trong thương mại và y học Chúng đặc trưng bởi sự giảm thiểu tối da, thậm chí mất hẳn các thành phần cơ bản của một tế bào sinh vật nhân chuẩn như ty thể, thể Golgi và tiêm mao Chính

sự ñơn giản về cấu trúc tế bào này làm cho rất khó kết luận quan hệ tiến hóa của vi bào tử so với các sinh vật khác vì chúng thiếu nhiều ñặc tính về mặt lịch sử dùng ñể so sánh Thậm chí, người ta cho rằng sự ñơn giản này có lẽ vì

vi bào tử ñại diện cho một dòng hệ phả sinh vật nhân chuẩn sơ khai ñã tiến hóa từ trước ñể trở thành thủy tổ của nhiều sinh vật nhân chuẩn ñiển hình, ñặc biệt là ty thể Giả thuyết ñã này ñược hỗ trợ bởi các nghiên cứu về sinh hóa và phân tử Hơn 150 năm nghiên cứu về tiến hóa của vi bào tử ñã khép lại một vòng tròn: Khởi ñầu, chúng ñược xem như nấm vì nhầm lẫn, rồi lại ñược ñưa vào các nhóm khác nhau của nguyên sinh ñộng vật (Protozoa) rồi ñến cổ trùng (Archezoa), ñể cho ñến nay có vẻ như một lần nữa như ñược xem như

có nguồn gốc phù hợp với nấm (Fungi) Vấn ñề này liên hệ mật thiết không chỉ ñến việc giải thích ñặc ñiểm sinh học và lịch sử tiến hóa của chúng như thế nào, mà còn có ảnh hưởng lớn tới các nghiên cứu sau này Tuy hiện nay

ñã có một số bằng chứng cho rằng vi bào tử (Microsporidia) ít nhất cũng có quan hệ họ hàng với nấm (Fungi) Nhưng như thế lại rơi vào tình trạng phân loại như trước ñây và ñã bị chứng minh là sai, mặc dù cũng không rõ tại sao ñiều ñó lại xảy ra Các dữ kiện trong tương lai có khả năng sẽ dẫn tới một bước ngoặt phân loại căn bản mới cho nhóm ký sinh ñầy thách thức ñang còn

bỏ trống này ðây là vấn ñề rất ñáng ñược quan tâm nhưng có lẽ không ñơn giản Theo Ingemar Fries (2011) [trao ñổi riêng] và một số tác giả, xét trên cấu trúc ñặc thù và một số ñặc tính về di truyền, vi bào tử (Microsporidia) nên ñược tiếp tục nghiên cứu xem xét dưới góc ñộ của một sinh vật không thuộc giới Nấm (Fungi), mà nó thuộc một giới riêng- giới Vi bào tử

Vi bào tử là những sinh vật nhân chuẩn ñơn bào, hình thành thể bào tử,

ký sinh nội bào các ñộng vật có xương sống và không xương sống Chúng có phân bố rộng rãi trong tự nhiên, ñã phát hiện thấy ký sinh trên người và có liên hệ ñến các bệnh truyền nhiễm ñang nổi lên trong thời gian gần ñây Cả

hai lồi N apis và N ceranae ký sinh trên ong Apis đều là những ký sinh

thuộc vi bào tử

- Chẩn đốn bệnh và lồi gây bệnh bằng phương pháp sinh học phân tử:

ðối với ong Apis, căn cứ để phân biệt về gen giữa hai lồi vi bào tử

N apis và N.ceranae gây hại, cho đến nay, là nằm ở vi cấu trúc trình tự gen

16S (SSU) rRNA và trình tự DNA tương ứng Trình tự gen rRNA được coi

như một mã vạch DNA tuyệt vời, theo Valentini et al (2009) [81], dùng để

phân biệt sự khác nhau giữa chúng với nhau và với những lồi động vật

nguyên sinh khác, Klee et al (2006) [59]

Ngồi kỹ thuật sinh học phân tử như Multi-PCR, PCR- RFLP, hiện nay các nhà nghiên cứu cịn áp dụng kỹ thuật Real time PCR (RT-PCR) trong chẩn đốn bệnh Nosema nĩi chung và trên ong mật nĩi riêng để xác định nhanh lồi gây hại và mức độ nhiễm bệnh Tuy nhiên, phương pháp này phức tạp địi hỏi nhiều loại hĩa chất và chi phí cao

1.2.4 Phát sinh và lan truyền bệnh Nosema trên đàn ong Apis

Bệnh Nosema xâm nhiễm vào cơ thể duy nhất chỉ bởi các bào tử của

N.apis Cĩ hai dạng bào tử N apis trong quá trình sinh sản: Dạng bào tử thứ

nhất cĩ thời gian tồn tại ngắn, cĩ vai trị xâm nhiễm bên trong các tế bào biểu

mơ của ký chủ, dạng bào tử này thường tồn tại trong cơ thể ong (bào tử chưa thuần thục); Dạng bào tử thứ hai (bào tử thuần thục) cĩ màng bào tử dày hơn, thường tồn tại bên ngồi cơ thể ong, sống trong mơi trường tự nhiên cĩ thời gian tồn tại lâu hơn, đĩng vai trị chủ yếu trong lan truyền bệnh giữa các ký chủ, Fries (1989) [38]

Bào tử N apis được truyền từ những con ong nhiễm bệnh qua phân của

chúng, đặc biệt là những con ong bị ỉa chảy, khi chất cặn lắng trong nước cĩ

độ đường cao hấp dẫn những con ong khác Chỉ cần một bào tử N apis được

ăn vào cũng có thể gây nhiễm tế bào ruột giữa của ong Tuy nhiên liều lượng lây nhiễm ñược ñánh giá trung bình từ 20 ñến 90 bào tử/ong, Bailey (1969) [19]; L’Arrive’e (1965) [62]

Bào tử Nosema lan truyền trong tự nhiên giữa các trại ong bởi phân ong,

xác ong bị bệnh, các dụng cụ nuôi ong, nguồn nước, nguồn phấn hoa Trong trại ong, bào tử lan truyền qua phân ong bài tiết quanh khu vực trại, nguồn nước bị nhiễm bào tử, thao tác kỹ thuật của người nuôi ong (dồn, ñổi cầu ong giữa ñàn bị bệnh và những ñàn khoẻ) hoặc do ong ăn cướp mật Trong ñàn ong, bào tử lan truyền qua hoạt ñộng dọn vệ sinh của ong thợ, hoạt ñộng mớm thức

ăn, phân ong có chứa bào tử Nosema rơi vào các lỗ tổ có chứa mật, phấn, tầng

chân, thành tổ, cửa tổ (Wang et al., 1970) [82]

Ong thợ trưởng thành thường dễ bị nhiễm bệnh hơn ong ñực và ong chúa do chúng phải thực hiện tất cả các hoạt ñộng, các công việc của ñàn ong

từ khai thác, chế biến sản phẩm, nuôi dưỡng ấu trùng ñặc biệt là các hoạt ñộng dọn vệ sinh, nên nguy cơ tiếp xúc với nguồn bệnh và khả năng lây nhiễm rất cao, Hassanein (1953) [49]

Khi các cá thể ong thợ bị nhiễm bệnh, chúng thường không tham gia vào các hoạt ñộng chăm sóc cho ong chúa nên ong chúa giảm nguy cơ mắc

(Rindeder et al., 1977) [75]

Steche (1965) [90] cho rằng, mật ong là nguồn truyền bệnh quan trọng, tuy nhiên bào tử mất sức sống khi tồn tại lâu trong mật ong Khi thời tiết xấu, thiếu mật, ong không ñi làm, thời gian này nếu kéo dài và thường xuyên thì ong càng có nguy cơ nhiễm bệnh nhanh và nhiều nhất

Các bào tử N apis xâm nhiễm qua miệng ong và nảy mầm trong ruột

giữa của ong Vị trí xâm nhiễm mạnh nhất thường ở ñoạn cuối của ruột giữa

vì ở ñó có những nếp gấp vòng ít hơn cả Hơn nữa tại vị trí này, thức ăn có

ñộ ñậm ñặc, có sự tiếp xúc mật thiết hơn do thành ruột mỏng- so với diều

mật (gần miệng) có thành dày hơn Fries et al (1992) [40]

Sau khi nảy mầm bảo tử vào một giai ñoạn hoạt ñộng, xâm nhiễm vào các tế bào niêm mạc ruột rồi tràn vào ruột giữa của ong Dịch ruột ong chính

là thức ăn cung cấp cho bào tử Nosema cho ñến khi sinh sản và số lượng bào

tử rất lớn ñược hình thành Thành ruột của ong mật bị tổn thương, vỡ ra, giải phóng bào tử vào ruột giữa rồi chúng ñược chuyển tiếp xuống ruột thẳng Sau ñó, ong bài tiết bào tử ra ngoài lẫn với phân Chu kỳ kế tiếp của bệnh bắt ñầu khi bào tử lẫn vào thức ăn của con ong khác và xâm nhiễm vào tế bào thành ruột của nó (Fries, 1989) [38]

Cũng theo nghiên cứu của Fries et al (1992) [40], ký sinh loài Nosema có thể tồn tại ở dạng tiềm ẩn, lưu lại ở một giai ñoạn nhất ñịnh trong

vòng ñời của chúng và xâm nhiễm vào cá thể mới chỉ bằng một vài bào tử

Khi xâm nhập vào cơ thể con ong, gặp ñiều kiện thuận lợi về lý hóa, chúng nảy mầm và bắt ñầu chu kỳ hoạt ñộng của mình với sự bùng phát số lượng bào tử nhờ sinh sản vô tính, phá huỷ thành ruột ong Tuy nhiên tuỳ thuộc vào ñiều kiện môi trường và từng cá thể ong mật mà bào tử có khả

năng mức ñộ nảy mầm khác nhau (Fries et al., 1992) [40]

1.2.5 Phát sinh bệnh Nosema

Mặc dù bào tử N apis có thể rất phổ biến trong các ựàn ong, song sự có

mặt của nó không phải bao giờ cũng gây thành bệnh, nó có thể tồn tại ở thể mãn tắnh mà không gây hại, tức là sức chống ựỡ của ong lớn hơn sự nhân lên

của bào tử N apis, ựàn ong ở trạng thái này vẫn phát triển nhưng không bền

vững Fries (1988a) [35]

thay những ong thợ mang ký sinh bị chết sớm thì mầm bệnh có thể thắng ựược vật chủ, hay nói cách khác sức chống ựỡ của ong yếu hơn sự nhân lên

của bào tử N apis đàn ong sẽ yếu dần, lúc ựầu người nuôi ong chưa nhận

thấy, nhưng càng về sau càng biểu hiện rõ nếu thêm các ảnh hưởng xấu (từ môi trường, nguồn thức ăn, khắ hậu ) gây hại trực tiếp, dẫn tới ựàn ong có thể bị tiêu diệt khá nhanh, và lúc này bệnh ở trạng thái mãn tắnh sẽ chuyển sang trạng thái cấp tắnh

Sự bùng phát dịch bệnh chỉ xảy ra sau những yếu tố môi trường tất yếu gây nên những stress cho ựàn ong Những nhân tố này ựôi khi là bản chất bên trong, nhưng hầu hết là do những tác ựộng từ bên ngoài vào có liên quan ựến khắ hậu, giống hoặc do cách quản lý ong

- Những nhân tố nội tại: Nếu như việc ựẻ trứng của ong chúa chậm hoặc bị hạn chế, ong non nở ra giảm và quần thể ong trở nên già hơn trung bình thì khả năng lây nhiễm cao hơn Việc tạo chúa là công việc của người nuôi ong có thể làm tăng nguy cơ lây nhiễm Ở những ựàn bị mất chúa mà không ựược thay chúa kịp thời thì ựàn sẽ bị giảm số lượng ấu trùng, số lượng ong non giảm sẽ rất mẫn cảm với bệnh (Liu, 1992) [64]

Những nhân tố từ bên ngoài: mùa vụ là nhân tố rất quan trọng:

- Mùa hè việc thay thế ong thợ nhanh làm hạn chế sự phát triển của bệnh

- Mùa ñông ngắn khắc nghiệt, không có vấn ñề nảy sinh

- Tuy nhiên nếu mùa ñông kéo dài, có mưa cùng với nhiệt ñộ thay ñổi hoặc mưa kéo dài trong mùa hè, những con ong sống dài hơn nhưng bị giữ ở trong tổ có thể chúng bài tiết ngay trên cầu ong dẫn ñến lan truyền bệnh Nosema tăng Fries (1988b) [36]

- Việc ñảo lộn ñàn ong trong mùa ñông cũng như trong mùa xuân làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh

- Mùa xuân là thời kỳ khủng hoảng, khi ñàn ong phần lớn là ong già bị bệnh ðời sống của ñàn ong chịu nhiều loại ảnh hưởng cho sự phát triển và tồn tại của nó Những ñiều kiện không thuận lợi như nhiệt ñộ, ñộ ẩm, nguồn

thức ăn sẽ làm tăng tác ñộng phá hoại tế bào của bào tử N apis trong cơ thể

ong mật, Fries (1993) [41]

Về nhiệt ñộ, ngoài nhiệt ñộ của cơ thể con ong, ñàn ong, nhiệt ñộ của

môi trường cũng có ảnh hưởng tới sự phát triển của bệnh Nosema

cho sự phát triển của bệnh

cơ thể ong

Bên cạnh sự phát sinh bệnh do các nguyên nhân tự nhiên còn do các thao tác kỹ thuật của người nuôi ong như chăm sóc nuôi dưỡng kém, vệ sinh không ñảm bảo Fries (1988c) [37]

Thế ñàn ong cũng ảnh hưởng ñến sự nhiễm bệnh Nosema, những ñàn

có thế ñàn mạnh thường ít mẫn cảm với bệnh Những ñàn phát triển kém, quân ñông nhưng quá già, không nuôi ñược một thế hệ mới khoẻ, sẽ rất thuận lợi ñể bệnh phát triển, (Fries, 1989) [38]