PHÂN LẬP VÀ NHẬN DIỆN VI KHUẨN GÂY BỆNH BẠC LÁ LÚA (XANTHOMONAS ORYZAE PV ORYZAE) BẰNG KỸ THUẬT PCR ĐA THÀNH PHẦN

Abstract

Bacterial leaf blight of rice, caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae, is a harmful disease of  rice plants that decreases the yield and the quality of rice in the planting areas. Today, there is not yet specific method to control this disease. In this study, seventy bacterial strains were isolated from samples collected in some provinces in Mekong Delta of Vietnam. Multiplex PCR technique (with two specific primer pairs) was used  to identify isolated strains (XOR-F: 5?- GCATGACGTCATCGTCCTGT-3?, XOR-R2: 5?-CTCGGAGCTATATGCCGTGC-3? and XOO290F: 5?-GCGCACCGAGTATTCCTA-3?, XOO290R: 5?-CTTCGCCGGTCCAGATGA-3?). The pair of primers XOR-F was designed to  amplify a 470bp fragment from all strains Xanthomonas oryzae pv. oryzae. The pair of primers XO290R-F was designed to amplify a 290bp fragment based on rhs  gene family of Xanthomonas oryzae pv. oryzae because these genes are structurally diverse.  Five strains were identified, they are: OM66-1, OM98, OM98-1, TL6 and AG11. Especially, one of them contains rhs gene ? a new pathogenic gene with high toxicity. When being used  for artificial infection on rice leaf, all identified strains released toxic causing disease mark with different diameters after three weeks (OM66-1: 6.78, OM98:10.33, OM98-1:4.22, TL6:6.28 và AG11:6.78(cm)).

Tóm tắt

Bệnh bạc lá lúa (bacterial leaf blight) do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra và là đối tượng gây hại nghiêm trọng đối với cây lúa làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm  của những vùng trồng lúa. Hiện nay vẫn chưa có biện pháp đặc trị nào có thể khống chế được căn bệnh này. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, 70 dòng vi khuẩn thuần chủng đã được phân lập với các nguồn gốc xuất xứ thu mẫu tại một số tỉnh thuộc khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Sử dụng kỹ thuật PCR đa thành phần để nhận diện các dòng vi khuẩn phân lập được với 2 cặp mồi chuyên biệt (XOR-F: 5?- GCATGACGTCATCGTCCTGT-3? và  XOR-R2: 5?-CTCGGAGCTATATGCCGTGC-3? và (XOO290F: 5?-GCGCACCGAGTATTCCTA-3? và XOO290R: 5?-CTTCGCCGGTCCAGATGA-3?). Cặp mồi XOR-F được thiết kế chuyên biệt để khuếch đại đoạn gen có kích thước khoảng 470bp có mặt ở tất cả các dòng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Cặp mồi XO290R-F được thiết kế để khuếch đại đoạn gen có kích thước khoảng 290bp - dựa trên gen rhs của Xanthomonas oryzae pv. oryzae.   Năm dòng vi khuẩn được nhận diện là: OM66-1, OM98,   OM98-1, TL6 và AG11. Đặc biệt một trong số năm dòng được nhận diện có chứa gen rhs ? một  gen gây bệnh có độc tính cao mới được phát hiện có trong Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Các dòng vi khuẩn được nhận diện đều thể hiện khả năng gây bệnh của chúng khi được lây nhiễm trở lại trên cây lúa với các mức độ gây bệnh khác nhau. Mức độ gây bệnh được thể hiện qua chiều dài vết bệnh trên lá lúa đo được sau khi lây nhiễm khoảng ba tuần (OM66-1: 6.78, OM98:10.33,   OM98-1:4.22, TL6:6.28 và AG11:6.78(cm)).