Dịch bệnh côn trùng và ứng dụng

DỊCH BỆNH CÔN TRÙNG VÀ ỨNG DỤNG PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỆNH LÝ HỌC CÔN TRÙNG PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1. 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của khoa học bệnh côn trùng Khoa học nghiên cứu bệnh côn trùng còn gọi là bệnh lý học côn trùng không chỉ đơn thuần mô tả những biến đổi bệnh lý bên trong cơ thể côn trùng mà còn là tác nhân gây dịch bệnh, cũng như nghiên cứu các đặc điểm cơ bản và những diễn biến của vi sinh vật ở bên trong và bên ngòai cơ thể ký chủ. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1. 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của khoa học bệnh côn trùng • Nghiên cứu các vấn đề chính: - Các tác nhân (VSV) gây bệnh côn trùng - Các cơ chế tác động - Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển - Ứng dụng để quản lý sâu hại PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.2. Lịch sử nghiên cứu 1.2.1. Nấm gây bệnh côn trùng • Nhà triết học Hy lạp Aristotle (384-322 TCN) đã có những quan sát về hiện tượng tằm và ong bị chết hàng lọat do nhiễm một lọai nấm lạ • Năm 1709, Valtisneri mô tả nấm gây bệnh côn trùng • Năm 1835, Agostino Bassi báo cáo về bệnh nấm bạch cương trên tằm và biện pháp phòng tránh Þ nhà bệnh lý học côn trùng đầu tiên. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version • Louis Pasteur (1822-1895) tìm ra nguyên nhân gây bệnh trên tằm và đề ra biện pháp phòng tránh sự lây lan bệnh Þ kết quả thực nghiệm đầu tiên trong ngành bệnh lý học côn trùng • Năm 1878, I.IMetschikov phát hiện nấm lục cương gây bệnh trên sâu hại lúa mì và đặt tên là Entomopthora anisopliae Þ Metarhizium anisopliae , tìm ra môi trường nuôi cấy là bả bia. • Năm 1916, Lebedeva mô tả nấm Cordyceps clavulata ký sinh trên sâu Eulecamium corni PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Cordyceps sinensis PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version giá 5 g 500 nhân dân tệ (1,000,000 VNĐ) PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Thành phần của Đông trùng hạ thảo – Cordyceps chinensis/sinensis Thành phần: polychaccharide, Mannitol. Adenosin • Polysaccharide: cao nhất – nâng cao hệ miễn dịch, phòng chống bệnh do virus như cảm cúm, viêm gan • Mannitol: có chất Diosmol trong mannitol cao nhất – công dụng: giảm mỡ trong máu, đường máu và cholesterol, giúp mạch máu giản nở, chống các bệnh về tim mạch • Adenosin: giảm sinh trưởng của tế bào xấu, tăng lượng oxy trong máu PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Đi bên em một chiều đông Hà Nội Anh bỗng ngước nhìn về phía huyện Sa Pa Nơi có đỉnh Phan Xi Păng hùng vĩ Với chiều cao hơn ba ngàn thước Cùng với một niềm mơ ước Những chuyến xe sẽ tấp nập ngược xuôi Mang theo đó món quà từ tạo hóa "Đông trùng Hạ thảo" của Việt Nam. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version • Năm 1956, Rudakov mô tả bệnh dịch nấm ở côn trùng tại Kiec-ghi-dơ là do các nấm Beauveria, Metarhizium, Spicaria, Cephalosporium, Cladosporium, Penicillium, Trichoderma. • Năm 1958, Mains đã xuất bản khóa phân loại nấm gây bệnh côn trùng giống Cordyceps gặp ở Bắc Mỹ • Cherapanova, 1964 phát hiện nấm Aspegillus, Penicillium, Chaetomium, Cephalosporium, Torulla ký sinh trên 9 lòai ve PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.2.2. Vi khuẩn gây bệnh côn trùng • Năm 1870, Louis Pasteur phát hiện 1 loại vi khuẩn gây bệnh trên tằm và đặt tên là Bacillus bombyces – chứng minh tinh thể độc có bản chất protein. • Năm 1901, Ishiwata đã phân lập được một loại vi khuẩn gây bệnh trên tằm ở Nhật và đặt tên là Bacillus sotto vào năm 1908. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version • Năm 1911, E.Berliner (Đức) đã phân lập được một loài vi khuẩn gây bệnh từ ấu trùng của bướm phấn Địa Trung Hải (Anagasta kuchniella) và được đặt tên là Bacillus thurgingiensis vào năm 1915 Þ thất lạc Þ năm 1927 Mattes phân lập trở lại Þ Hướng nghiên cứu: sinh lý học, sinh thái học , sinh học phân tử • Đến nay Bacillus thurgingiensis được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu với tên viết tắt là “Bt” PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.2.3. Virus gây bệnh côn trùng (Entomopathogenic Virus) • Năm 1720, Phillips nghiên cứu virus gây bệnh trên côn trùng • Năm 1891, Mally phát hiện bệnh virus trên sâu xanh bông vải Helicoverpa armigera • Năm 1898, Bolle phát hiện thể đa diện trong ruột tằm giải phóng ra những hạt virus nhỏ • Năm 1936, Parson, Sweetman và Bergold xác định được nguyên nhây gây ra những thể đa diện đó chính là các virus gây bệnh trên côn trùng. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Năm 1940 ra đời kính hiển vi điện tử, hàng loạt công trình nghiên cứu về các loại virus côn trùng được tiến hành, ứng dụng virus đa diện nhân để trừ sâu xanh trên bông, thuốc lá, cà chua. • 1.2.4.Tuyến trùng ký sinh côn trùng (Entomopathogenic nematodes-EPNs) - Gaugler (2006): EPNs là loài sinh vật ký sinh gây chết côn trùng sống trong môi trường đất, thuộc ngành Nematoda, thường được gọi là “roundworms” PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version • “entomopathogenic” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, “entomon” - “côn trùng” và “pathogenic” - “gây bệnh”. • EPNs sống bên trong cơ thể vật chủ nên được gọi là “nội ký sinh”. • EPNs gây bệnh cho rất nhiều loại côn trùng khác nhau sống trong đất, ấu trùng của bướm, ngài, bọ cánh cứng, ruồi, dế và châu chấu trưởng thành. • EPNs có ở nhiều môi trường sinh thái khác nhau, từ đồng ruộng đến sa mạc. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version • Có hai loài được nghiên cứu phổ biến nhất,có ích trong việc kiểm soát sâu hại – tác nhân kiểm soát sinh học, Steinernematidae và Heterorhabditidae PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.3. Những nguồn bệnh côn trùng chính sử dụng như tác nhân phòng trừ sinh học - Biocontrol thurgingiensis popilliae entomophila Bacillus Bacillus Seratia BacillaceaeNội độc tố delta endotoxin Vi khuẩn Plutella xylostellaGranulosis virus Entomopox virus, Cypovirus Poxviridae Reoviridae Body (PIB), Granulosis Virus (GV) Helicoverpa armigera Nucleo polyhedrosis virus BaculoviridaePolyhedrosis inclusion Virus LoàiGiốngHọNhóm độc tố cao Nguồn bệnh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.3. Những nguồn bệnh côn trùng chính sử dụng như tác nhân phòng trừ sinh học – Biocontrol (tt) LoàiGiốngHọNhóm độc tố cao Nguồn bệnh carpocapsae feltiae bacteriophora Steinermeme Steinermeme Heterorhabditis Steinermema Heterorhabditidae Steinermematidae Heterorhabitidae Tuyến trùng giganteum radicans maimaiga aulicae bassiana brongniartii thompsonii citripormic anisopliae flavoviridae rileyi lecanii Lagenidiumerynia Entomophaga Entomophthora Aschersonia Beauveria Hirsutella Metarhizium Nomuraea Verticillium Pythiaceae Entomopthoraceae Moniliaceae Oomycetes Zygomycetes Deuteromycetes Boverin Destruxin A, B Nấm PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.4. Khái niệm chung về bệnh lý và triệu chứng bị bệnh của côn trùng 14.1. Khái niệm chung • Côn trùng bị bệnh chết do: virus, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật và tuyến trùng Þ chiếm 80-90% • Đặc điểm chung của dịch bệnh côn trùng: - làm chết nhiều cá thể côn trùng trong một đợt - chấm dứt sự sinh sản hàng loạt - hạn chế sự lây lan của các lứa sâu hại trong tự nhiên PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.4.2. Triệu chứng côn trùng bị bệnh Là hiện tượng không bình thường biểu hiện ra do sự tồn tại của vật gây bệnh và thay đổi kết cấu vật chủ, là những phản ứng khác thường về hành vi và chức năng của vật chủ đối với vật gây bệnh. Triệu chứng bệnh côn trùng bao gồm các hiện tượng: · Phát dục không bình thường: phát dục kéo dài, thân sau gầy yếu, đầu to, thân nhỏ · Hành vi không bình thường: bị kích động, ngủ nghĩ sớm, thiếu phản ứngvới môi trường ngoài, di chuyển đến nơi khác Þ chết PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version · Tiêu hóa không bình thường: ăn ít, ngán ăn, nôn mửa, tiết dịch hậu môn, phân khô dính vào thành hậu môn, màu phân khác thường Sự biến đổi màu thân do: (1): tồn tại mầm bệnh trên thân côn trùng: nấm, vi khuẩn chứa đầy bào tử. VD: vi khuẩn có màu trắng sữa, nấm bạch cương màu trắng, nấm lục cương có màu xanh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version (2): VSV tạo ra sắc tố làm côn trùng biến màu VD: nấm Serratia marcescens – sinh sắc tố màu đỏ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version (3): Do phản ứng phòng ngự của côn trùng tạo ra sắc tố đen, cơ thể sâu có đốm đen PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version · Biến đổi bên trong mô và tế bào + nấm mốc phá hoại thể lipid của côn trùng – lipid trong tb khô và bị phân giải + Virus NPV (Nuclear polyhedrosis virus): mô mỡ, tb da và tb gốc khí quản, nhân tb phình to chứa nhiều nhân NPV + Virus CPV (cytoplasmic polyhedrosis virus): xâm nhiễm vào ruột giữa, virus hình thành trong tbc PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Þ những biến đổi trong tb đôi khi do tb thể mỡ bị biến đổi ảnh hưởng đến đường tiêu hóa Þ sâu ngừng ăn Þ quá trình xảy ra nhanh Þ chủ yếu dựa vào năng lượng tự có Þ hệ thống sinh dục bị ảnh hưởng: số lượng trứng giảm, biến đổi màu sắc, cứng thân ( nấm Beauveria), mềm nhũn (vi khuẩn và virus) có mùi hôi PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.5. Quá trình xâm nhiễm gây bệnh của VSV trên côn trùng 1.5.1. Quá trình xâm nhiễm Điều kiện cơ bản để cho bệnh phát sinh phát triển trong cơ thể côn trùng: - Phải có mặt của ký chủ cảm bệnh đang ở giai đoạn nhiễm bệnh, tức là giai đọan xung yếu nhất, dễ bị nhiễm bệnh nhất - Phải có nguồn bệnh ban đầu đạt tới một lượng tối thiểu để xâm nhiễm PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version A: sự xâm nhập. B: lớp kitin. C: sợi nấm phát triển. D: sợi nấm hình thành vách ngăn. E: túi bào tử hình thành. F: bào tử động. G: bào tử noãn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version - Phải có điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho quá trình xâm nhiễm của VSV vào cơ thể vật chủ Quá trình gây bệnh gồm 3 giai đoạn P Giai đoạn tiền xâm nhiễm - VSV tiếp xúc trực tiếp với vật chủ: gió, không khí, côn trùng môi giới, con người - vượt qua mọi cản trở của ký chủ: lớp cutin của da, tính kháng bệnh của máu, của dịch ruột - thiết lập quan hệ ký sinh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version + triệu chứng chưa biểu hiện ra bên ngòai Þ giai đoạn ủ bệnh + thời gian dài, ngắn tùy thuộc vào số lượng ký sinh, độc tố và tính chất bảo vệ tự nhiên của cơ thể - bệnh do vết thương cơ giới: không có giai đọan tiền xâm nhiễm - bệnh truyền nhiễm: số lượng ký sinh xâm nhập ban đầu không lớn, mức độ gây hại chậm, phụ thuộc vào đk ngoại cảnh Þ thời gian xâm nhiễm tương đối dài PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PGiai đoạn phát triển bệnh - là gđ từ lúc VSV thiết lập được quan hệ ký sinh, tiếp tục sinh sản phát triển và lây lan ở bên trong cơ thể vật chủ cho tới khi triệu chứng đầu tiên thể hiện ra ngoài Þ vật chủ chết PGiai đọan sinh trưởng phát triển hoại sinh - triệu chứng biểu hiện ra ngoài rõ nhất, cấu tạo, chức năng của các cơ quan biến đổi sâu sắc. Tác hại đối với ký chủ khác nhau tùy vào tính chất ký sinh: + vừa hút dinh dưỡng vừa sinh độc tố - Bacillus sotto Jshivata PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version + hút chất dinh dưỡng, phá hoại tổ chức tế bào – Beauveria bassiana + làm biến đổi hoặc mất hẳn thông tin di truyền của tb vật chủ - bệnh do virus Þ giai đọan đấu tranh quyết liệt giữa vật chủ- vật ký sinh Þ thời gian dài, ngắn tùy thuộc vào sức khỏe, đặc tính bảo vệ tự nhiên của vật chủ, phương thức gây hại của vật ký sinh và đk môi trường sống. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.5.2. Các con đường xâm nhập của VSV vào cơ thể côn trùng · Xâm nhập qua đường tiêu hóa - qua ruột giữa: vi khuẩn, virus, động vật nguyên sinh và một số tuyến trùng (Sự hình thành đường tiêu hóa: tầng phôi ngoài của 2 đoạn đầu và sau của phôi lõm vào Þ dạng ống Þ thành ruột trước, ruột giữa và ruột sau Đoạn trước và sau của ruột có tầng biểu bì kitin hóa Þ phòng ngự mạnh, ruột giữa bắt đầu từ tầng phôi trong không có tầng biểu bì kitin Þ VSV gây bệnh xâm nhập qua màng này để vào trong cơ thể) PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version · Xâm nhập qua da Bào tử nấm tiếp xúc với da, nảy mầm thành ống mầm nhờ tác dụng của enzym và áp lực cơ giới xuyên qua da côn trùng + ruồi, muỗi, nhện – da mỏng Þ xâm nhập trực tiếp + các loài da dày: xâm nhập giữa các đốt, lỗ thở PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Mảnh trên Mảnh dưới Màng Lổ thở Lông đuôi PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Quá trình xâm nhập của nấm Metarhizium anisopiae (Charnley, 1989 ) Sự xâm nhập của nấm trên lớp vỏ thân sâu róm (Charnley, 1989 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version · Xâm nhập qua trứng - Virus xâm nhập qua trứng Þ thế hệ sau + lây truyền trong phôi + lây nhiễm bề mặt trứng: virus dính vào trứng côn trùng - trứng nở - sâu non ăn vỏ trứng + virus - nhiễm bệnh - Virus tiềm ẩn trong cơ thể côn trùng – sâu trưởng thành - đẻ trứng Þ xâm nhập vào các tuyến phụ của bộ máy sinh dục Þ côn trùng nhiễm virus trong quá trình giao phối. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.5.3.Tính chuyên hóa - phạm vi ký chủ • Mỗi loại virus côn trùng đều có vật chủ nguyên thủy – cũng có thể xâm nhiễm vật chủ thay thế Þ mức độ gây bệnh thấp hơn vật chủ nguyên thể. • Quần thể virus gây bệnh khác nhau – tính chuyên hóa khác nhau - virus GV: phạm vi ký chủ hẹp - virus NPV: ký chủ rộng, xâm nhiễm trên 60 loài côn trùng thuộc 5 họ bộ Lepidoptera, 1 loài bộ Hemiptera - virus CPV: phạm vi ký chủ rất rộng VD: CPV sâu đo xâm nhiễm 11 loài thuộc 4 họ của bộ Lepidoptera. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version Þ Nghiên cứu phạm vi ký chủ hoặc tính chuyên hóa của virus có ý nghĩa lớn trong việc nghiên cứu phòng trừ - trộn 2 loài virus để nâng cao tỷ lệ xâm nhiễm gây bệnh PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version 1.5.4. Phương thức lây lan • Qua sự di chuyển của côn trùng trưởng thành Þ phương thức truyền bá hữu hiệu nhất • Qua côn trùng ký sinh - ruồi ký sinh trên sâu róm Malacosoma, côn trùng bắt ong ăn lá thông Rhinocrus annulatus Þ lây bệnh virus NPV • Chim bắt sâu Þ môi giới lây lan - 16 loài thuộc 13 họ chim trong rừng có mang virus NPV Þ môi giới lây lan - khoảng cách lây lan xa đến 6 km - gió, mưa, ngập lụt PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version