Phan Quốc Huy * , Hồ Cãnh Thịnh , Nguyễn Thị Thu Nga Phạm Nguyễn Minh Trung

* Tác giả liên hệPhan Quốc Huy

Abstract

Study on the use of bacteriophage in control of grain rot disease on rice caused by bacterium Burkholderia glumae was conducted in vitro and nethouse conditions. Under in vitro conditions, evaluation of the lytic ability of six bacteriophages i.e. ФHG17, ФVL30, ФVL34, ФVL39, ФAG58 and ФAG60 to host bacterium Burkholderia glumae isolate CT4 revealed that two bacteriophages ФHG17 and ФVL34 expressed higher diameter plaques compared to others. Under nethouse conditions, all six bacteriophages showed effect in reduction of grain rot by spraying a 108 pfu/ml bacteriophage suspension two hour prior pathogen inoculation. The bacteriophage ФVL34 showed highest stability effect in reduction of disease in terms of lower percentage of grain infection and disease scales combined with higher yield compared to the control treatment. Phages ФVL39 and ФAG58 aslo gave good effect in reduction of disease. Disease prevention effect involves to the multiplication of bacteriophages on plant surface after application.
Keywords: Bacteriophages, Burkholderia glumae, grain rot, rice

Tóm tắt

Nghiên cứu thực khuẩn thể (TKT) trong phòng trừ bệnh thối hạt lúa gây ra bởi vi khuẩn Burkholderia glumae được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới. Trong điều kiện in vitro, khi đánh giá khả năng thực khuẩn của sáu dòng TKT bao gồm ФHG17, ФVL30, ФVL34, ФVL39, ФAG58 và ФAG60 đối với vi khuẩn Burkholderia glumae Bur CT4, kết quả cho thấy hai dòng TKT ФHG17 và ФVL34 có đường kính phân giải vi khuẩn cao hơn so với bốn dòng TKT còn lại. Trong điều kiện nhà lưới, tất cả sáu dòng TKT đều thể hiện hiệu quả giảm bệnh thối hạt khi phun huyền phù TKT với mật số 108 pfu/ml hai giờ trước khi lây bệnh nhân tạo. Dòng TKT ФVL34 cho hiệu quả giảm bệnh thối hạt ổn định cao nhất thông qua tỷ lệ bệnh và cấp bệnh thấp kết hợp với năng suất cao hơn, hiệu quả tiếp theo là dòng TKT ФVL39 và ФAG58. Hiệu quả giảm bệnh liên quan tới sự nhân mật số của TKT trên bề mặt cây trồng sau khi áp dụng.
Từ khóa: Thực khuẩn thể, phòng trị sinh học, bệnh thối hạt, Burkholderia glumae, Lúa

Article Details

Tài liệu tham khảo

Balogh, B., Canteros, B. I., Stall, R. E. and Jones, J. B. (2008). Control of citrus canker and citrus bacterial spot with bacteriophages. Plant Dis, 92: 1048-1052.

Chien, C.C. and Chang, Y.C. (1987). The susceptibility of rice plants at different growth stages and of 21 commercial rice varieties to Pseudomonas glumae. J. Agric. Res. China, 36: 302–310.

Civerolo, E. L. (1982). Disease management my cultural practices and environmental control. In: Phytopathogenic Prokaryotes, Mount, M.S., Lacy, G.H., Eds.; Academic Press: New York, pp. 343- 360.

Cottyn, B., Cerez, M.T., Van Outryve, M.F. and Barroga, J. (1996). Bacterial diseases of rice I. Pathogenic bacteria associated with sheath rot complex and grain discoloration of rice in the Philippines. Plant Dis, 80: 429–437.

Goto, K. and Ohata, K. (1956). New bacterial diseases of rice (brown stripe and grain rot). Ann. Phytopathol. Soc. Jpn., 21: 46–47.

Jeong, Y., Kim, J., Kim, S., Kang, Y., Nagamatsu, T. and Hwang, I. (2003). Toxoflavin produced by Burkholderia glumae causing rice grain rot is responsible for inducing bacterial wilt in many field crops. Plant Dis, 87: 890–895.

Luo, J., Xie, B. and Lihui, X. (2007). First report of Burkholderia glumae isolated from symptomless rice seeds in China. Plant Dis, 91: 1363.

Hồ Cãnh Thịnh. (2015). Phân lập và tuyển chọn các dòng thực khuẩn thể trong phòng trừ bệnh thối hạt trên lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae và khảo sát môi trường, điều kiện nhân nuôi thực khuẩn thể. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ Thực vật. Đại học Cần Thơ.

McNeil, D. L., Romero, S., Kandula, J., Stark, C., Stewart, A. and Larsen, S. (2001). Bacteriphages: a potential biocontrol agent against walnut blight (Xanthomonas campestris pv. juglandis). N.Z. Plant Prot., 54: 220-224.

Munsch, P. and Olivier, J. M. (1995). Biocontrol of Bacterial Blotch of the Cultivated Mushroom with Lytic Phages: Some Practical Considerations. In: Science and Cultivation of Edible Fungi, Proceedings of the 14th International Congress, Elliott, T. J. Ed., Balkema, AA., Rotterdam, The Netherlands, vol. II, pp. 595-602.

Nga, N.T.T., Balogh, B., Jones, B. (2016). Multiplication of bacteriophage in phyllosphere may be good predictor of in planta efficacy for controlling bacterial leaf spot on tomato caused by Xanthomonas perforans. 3rd International Symposium on Biological Control of Plant Bacterial Diseases.

Nguyễn Ngọc Đệ (2008). Giáo trình cây lúa. Thư viện Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ. 242 trang.

Nguyễn Thị Thu Nga và Lương Hữu Tâm (2014). Bước đầu phân lập và đánh giá khả năng ký sinh, tính đặc hiệu một số chủng thực khuẩn thể của vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Tạp chí Hội thảo quốc gia Bệnh hại Thực vật. 13: 76-84.

Nguyễn Thị Trúc Giang, Đoàn Thị Kiều Tiên và Nguyễn Thị Thu Nga (2014). Phân lập thực khuẩn thể và đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 4: 194-203.

Phạm Văn Kim (2015). Các bệnh hại lúa quan trọng ở Đồng bằng sông Cửu Long. Nhà xuất bản Nông Nghiệp. 126 trang.

Ravensdale, M., Blom, T. J., Gracia-Garza, J. A., Svircev, A. M. and Smith, R. J. (2007). Bacteriophages and the control of Erwinia carotovora subsp carotovora. Can. J. Plant Pathol., 29: 121-130.

Riera-Ruiz , C., J. Vargas, J. M. Cevallos-Cevallos, M. Ratti, and E. L. Peralta (2014) .First Report of Burkholderia glumae Causing Bacterial Panicle Blight on Rice in Ecuador. Plant Dis, 98(11): 1577.

Schnabel, E. L. and Jones, A. L. (2001). Isolation and characterization of five Erwinia amylovora bacteriophages and assessment of phage resistance in strains of Erwinia amylovora. Appl. Environ. Microbiol., 67(1): 59-64.

Svircev, A. M., Lehman, S. M., Kim, W. S., Barszcz, E., Schneider, K. E. and Castle, A. J. (2005). In: Proceedings of the 1st International Symposium on Biological Control of Bacterial Plant Diseases, Zeller, W., Ullrich, C., Eds., Die Deutsche Bibliothek - CIPEinheitsaufnahme: Berlin, Germany, pp. 259-261.

Tanaka, H., Negishi, H. and Maeda, H. (1990). Control of tobacco bacterial wilt by an avirulent strain of Pseudomonas solanacearunm M4S and its bacteriophage. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn, 56, 243- 246.

Trung, H.M., Van, N.V., Vien, N.V., Lam, D.T. and Lien, M. (1993).Occurrence of rice grain rot disease in Vietnam. Int. Rice Res. Notes, 18, 30

Yoshida, S. (1981). Cơ sở khoa học về cây lúa. Viện Nghiên cứu lúa gạo Quốc tế. (Người dịch: Trần Minh Thành, Trường Đại học Cần Thơ). Trang 105-256.

Zeigler, R.S. and Alvarez, E. (1989). Grain discoloration of rice caused by Pseudomonas glumae in Latin America. Plant Dis. 73, 368.

Zhou, X. G. (2014). First report of bacterial panicle blight of rice caused by Burkholderia glumae in south Africa. Plant Dis. 98(4): 556.