Phạm Đình Dũng * , Đặng Hữu Nghĩa , Hoàng Đắc Hiệt , Nguyễn Tiến Thắng , Bùi Văn Lệ Lê Thành Hưng

* Tác giả liên hệ (qlkhcgcn.ahtp@gmail.com)

Abstract

The compound of oligochitosan – silica nano particle with molecular weight oligochitosan from 4 to 6 kDa and the size of silica nano particles from 20 to 30 nm used for test on antifungal activity against Colletotrichum gloeosporioides causing anthranose in capsicum. The results showed that the concentration of compound from 20 to 80 ppm all inhibited the growth of C. gloeosporioides in in vitro condition from 15.64 to 67.18%, respectively. Compared to the control, all concentrations of the compound promoted increases in chlorophyll content and the best was 60 ppm. This concentration enhanced the ability of disease resistance reaching from 37.8 to 88.8% and decreased disease index from 39.2 to 13.7%. Therefore, the compound of oligochitosan – silica nano particles is a promising high-tech product which í safe and effective in prevention of the anthracnose on capsicum causing by C. gloeosporioides.
Keywords: Colletotrichum gloeosporioides, anthracnose, oligochitosan, silica nano parcticle

Tóm tắt

Chế phẩm oligochitosan – nano silica có khối lượng phân tử (Mw) từ 4-6 kDa, hạt nano silica có kích thước từ 20-30 nm được sử dụng để nghiên cứu khả năng kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư trên cây ớt (Capsicum frutescens L.). Kết quả khảo sát hiệu lực kháng nấm C. gloeosporioides trong điều kiện in vitro cho thấy trong khoảng nồng độ bổ sung chế phẩm từ 20 đến 80 ppm đều có tác dụng ức chế sự phát triển của tản nấm tương ứng 15,6 đến 67,2%. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của oligochitosan – nano silica in vivo lên hàm lượng chlorophyll của cây ớt trồng trong điều kiện nhà màng ở nồng độ từ 20 đến 80 ppm đều cho kết quả vượt trội so với đối chứng và đạt kết quả tốt nhất ở nồng độ 60 ppm. Bên cạnh đó, kết quả còn cho thấy khi xử lý ở nồng độ 60 ppm không những có tác dụng gia tăng khả năng kháng bệnh của cây ớt từ 37,8 lên 88,8% mà còn làm giảm chỉ số bệnh từ 39,2 đến 13,7%. Chế phẩm oligochitosan – nano silica hứa hẹn sẽ là một sản phẩm công nghệ cao, an toàn và hiệu quả trong phòng trừ bệnh thán thư trên cây ớt do nấm C. gloeosporioides gây ra.
Từ khóa: Colletotrichum gloeosporioides, nano silica, oligochitosan, thán thư

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bautista-Baños S., Hernández-Lauzardo A.N., Velázquez-del Valle M.G., Hernández-López M., Ait Barka E., Bosquez-Molina E., Wilson C.L., 2006. Chitosan as a potential natural compound to control pre and postharvest diseases of horticultural commodities. Crop Protection. 25(2):108-118.

Belanger R.B., Bowen P.A., Ehret D.L., Menzies J.G., 1995. Soluble silicon: Its role in crop and disease management of greenhouse crops. Plant Disease. 79:329-336.

Borei H.A., El-Samahy M.F.M., Ola A. Galal, Thabet A.F., 2014. The efficiency of silica nanoparticles in control cotton leafworm, Spodoptera littoralis Boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) in soybean under laboratory conditions. Global Journal of Agriculture and Food Safety Sciences. 1(2):161-168.

Cục Trồng trọt. 2016. Quy trình trồng ớt cay (Capsicum frustescens L.) trên giá thể trong nhà màng áp dụng hệ thống tưới nhỏ giọt. Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn. TBKT 01-29:2016/BNNPTNT

Duy N.N., Phu D.V., Anh N.T., Hien N.Q., 2011. Synergistic degrad ation to prepare oligochitosan by g-irradiation of chitosan solution in the presence of hydrogen peroxide. Radiation Physics and Chemistry. 80:848–853.

Eweis M., Elkholy S.S., Elsabee M.Z., 2006. Antifungal efficacy of chitosan and its thiourea derivatives upon the growth of some sugar-beet pathogens. International Journal of Biological Macromolecules. 38:1-8.

Quy chuẩn Việt Nam. 2014. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm trên đồng ruộng hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư (Colletotrichum spp.) hại cây ớt của các thuốc trừ bệnh. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. QCVN 01-160:2014/BNNPTNT.

Goussain M.M., Moraes J.C., Cravalho J.G., Nogueira N.L., Rossi M.L., 2002. Effect of silicon application on corn plants upon the biological development of the fall armyworm Spodoptera frugiperda (Smith JE) (Lepidoptera: Noctuidae). Neotropical Entomology. 31(2):305- 310.

Grodzinxki A.M., Grodzinxki D.M., 1981. Sách tra cứu tóm tắt về sinh lý thực vật (Nguyễn Ngọc Tân và Nguyễn Đình Huyên dịch). Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội. 632 trang.

Hernández-Lauzardo A.N., Velázquez-del Valle M.G., Guerra-Sánchez M.G., 2011. Current status of action mode and effect of chitosan against phytopathogens fungi. Microbiology Research. 5:4243-4247.

Kim S.K., Rajapakse N., 2005. Enzymatic production and biological activities of chitosan oligosaccharides (COS): A review. Carbohydrate Polymers. 62:357-368.

Kumar M.N.V.R., 2001. A review of chitin and chitosan applications. Reactive and Functional Polymers. 46:1-27.

Kume T., Nagasawa N., Yoshii F., 2002. Utilization of carbohydrates by radiation processing. Radiation Physic and Chemistry. 63:625-627.

Liu J., Tian S.P., Meng X.H., Xu Y., 2007. Control effects of chitosan on postharvest diseases and physiological response of tomato fruit. Postharvest Biology and Technology. 44:300-306.

Long L.T., Tien N.T.T., Trang N.H., Ha T.T.T., Hieu N.M., 2014. Study on Antifungal ability of water soluble chitosan against green mold infection in harvested oranges. Journal of Agricultural Science. 6(8):205-213.

Luan L.Q., Ha V.T.T, Uyen N.H.P., Hien N.Q., 2012. Preparation of oligoalginate plant growth promoter by gamma irradiation of alginate solution containing hydrogen peroxide. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 60:1737-1741.

Luan L.Q., Nagasawa N., Ha V.T.T., Kume T., Yoshii F., Nakanishi T.M., 2005. Biological effect of irradiated chitosan plant on plant in vitro. Biotechnology Applied Biochemistry. 41:49-57.

Luan L.Q., Nagasawa N., Tamada M., Nakanishi T.M., 2006. Enhancement of plant growth activity of irradiated chitosan by fractionation. RadioIsotops. 55(1):21-27.

Mahasuk P., Humpeng N., Wasee S., Taylor P.Q.J., Mongkolporn O., 2009. Inheritance of resistance to anthracnose (Colletotrichum capsici) at seedling and fruiting stages in chili pepper (Capsicum sp.). Plant Breeding. 128:701-706.

Matsumoto S., Christie R.J., Nishiyama N., Miyata K., Ishii A., 2009. Environment-responsive block copolymer micelles with a disulfide cross-linked core for enhanced siRNA delivery. Biomacromology. 10:119-127.

Nguyễn Thị Ngọc Tú, 2003. Nghiên cứu dùng vật liệu chitosan làm phụ gia thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Viện Hóa Học, Hà Nội.

Tay L.P., Khoh L.K., Loh C.S., Khor E., 1993. A Review of the Applications of Chitin and Its Derivatives in Agriculture to Modify Plant-Microbial Interactions and Improve Crop Yields Biotechnol. Bioeng. 42:449-454.

Vasyokova N.I., Zinov'eva S.V., Il'inskaya L.I., Perekhod E.A., Chalenko G.I, Gerasimova N.G., Il'ina A.V., Valamov V.P., Ozeretskovskaya O.L., 2001. Modulation of plant resistance to diseases by water-soluble chitosan. Applied Biochemistry Microbiology. 37:103-109.

Zhao X., She X., Du Y., Liang X., 2007. Induction of antiviral resistance and stimulary effect by oligochitosan in tobacco. Pesticide Biochemistry and Physiology. 87:78–84.

Yin H., Bai X. , Du X., 2008. The primary study of oligochitosan inducing resistance to Sclerotinia sclerotiorum on Brassica napus. Acta Agriculturae Borealioccidentalis Sinica. 5:81-85.