Bài giảng Bệnh cây đại cương - Bài 4: Nấm & bệnh nấm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Nội dung text: Bài giảng Bệnh cây đại cương - Bài 4: Nấm & bệnh nấm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

1. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 1. Đặc điểm chung 1. Đặc điểm chung 1. Trên 80% số bệnh hại cây trồng là do nấm gây ra. 2. Các dạng biến thái 2. Phần lớn nấm có cơ quan sinh trưởng là sợi nấm 3. Phân loại có cấu tạo dạng sợi, hợp thành một tản nấm 4. Sinh sản 3. Sợi nấm đa bào hoặc đơn bào, phân nhánh 5. Chu kỳ phát triển 4. Không có diệp lục, dị dưỡng 5. Sinh sản tạo ra bào tử 6. Dinh dưỡng ký sinh 6. Tế bào sợi nấm có vách tế bào, nhân; tế bào chất có không bào và các bào quan. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 2. Biến thái của nấm 2. Biến thái của nấm 1. Bó sợi: gồm nhiều sợi nấm xếp sít song 1.Bó sợi (rhizomorph) song tạo nên, lớp bên ngoài gồm những tế bào có màu đậm & vỏ dày. 2.Hạch nấm (sclerotium) 3.Rễ giả (rhizoid) Bó sợi của nấm Armillaria mellea (hại nhiều cây thân gỗ) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 2. Biến thái của nấm 2. Biến thái của nấm 2. Hạch nấm: tế bào sợi nấm biến đổi, đan kết, 2. Hạch nấm: tế bào sợi nấm biến đổi, đan kết, nén chặt với nhau tạo thành những khối rắn nén chặt với nhau tạo thành những khối rắn chắc có kích thước, hình dạng khác nhau chắc có kích thước, hình dạng khác nhau Hạch nấm Sclerotinia sclerotiorum gây Hạch nấm Sclerotium rolfsii bệnh thối hạch bắp cải 1
2. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nấm bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 2. Biến thái của nấm 2. Biến thái của nấm 2. Hạch nấm: tế bào sợi nấm biến đổi, đan kết, 3. Rễ giả: có dạng rễ cây giúp nấm bám giữ vào nén chặt với nhau tạo thành những khối rắn giá thể và hút dinh dưỡng chắc có kích thước, hình dạng khác nhau Bệnh mốc đen khoai lang do nấm Rhizopus Hạch nấm Clavicep purpurea (gây bệnh cựa gà Rễ giả nấm Rhizopus trên đại mạch) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 3. Phân loại nấm 4. Sinh sản của nấm Ngành Myxomycota Giới Protozoa • Đa dạng (hình thức, cơ quan sinh Ngành Plasmodiophoromycota VSV giống nấm sản), phụ thuộc vị trí phân loại Giới Chromista Ngành Oomycota (nấm trứng) • Sản phẩm của sự sinh sản gọi là Ngành Chytridiomycota (nấm nhầy) bào tử (đa dạng) Ngành Zygomycota (nấm tiếp hợp) Giới Fungi (nấm thât) Ngành Basidiomycota (nấm đảm) Ngành Ascomycota (nấm túi) Ngành Deuteromycota (nấm bất toàn) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản vô tính: Sinh sản vô tính 1. Sinh sản vô tính nội sinh: bào tử vô tính được hình 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: cơ quan sinh thành bên trong cơ quan sinh sản vô tính là bọc. Kiểu này tạo 2 loại bào tử: sản là cành bào tử phân sinh (conidiophore) và tạo ra các bào tử phân sinh (conidium) ở • Bào tử bọc không có lông roi bên ngoài • Bào tử động có 2 lông roi di động được Bọc • Cành bào tử phân sinh có cấu tạo và Bọc và hình thái rất khác nhau: đơn bào, đa bào, bào tử Bọc và phân nhánh hoặc không phân nhánh, có bọc động bào tử thể mọc riêng rẽ hoặc thành cụm; có thể hình thành trên hoặc trong 3 loại cấu trúc là bó cành, đĩa cành và quả cành. Nấm Rhizopus Nấm Plasmopara 2
3. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: cành bào tử phân sinh Sinh sản vô tính 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: Mọc riêng rẽ Cành bào tử phân sinh (conidiophore) hoặc thành cụm Mọc riêng rẽ hoặc thành cụm Tập hợp thành thể đệm hoặc bó cành Mọc trên đĩa cành Mọc trong Cành bào tử phân sinh nấm Cụm cành bào tử phân sinh nấm quả cành Pyricularia oryzae (đạo ôn Cercospora arachidicola (đốm lúa) nâu lạc) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: Cành bào tử phân sinh (conidiophore) Cành bào tử phân sinh (conidiophore): Tập hợp thành thể đệm (sporodochium) Mọc trên đĩa cành (acevulus) Bào tử Đĩa cành phân sinh Cành bào tử phân sinh Nấm Fusarium solani (thối gốc, rễ cây trồng cạn) Nấm Colletotrichum capsici (thán thư ớt) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh: cơ quan sinh sản Cành bào tử phân sinh (conidiophore): là cành bào tử phân sinh (conidiophore) và tạo Mọc trong quả cành (pycnidium) ra các bào tử phân sinh (conidium) ở bên ngoài. Bào tử phân sinh Quả cành Bào tử phân sinh: đa dạng  Số tế bào:đơn bào, đa bào  Hình dạng: cầu/trứng, nụ sen, trăng khuyết, hạt dưa, quả mướp, đuôi chuột, lựu đạn Cành bào tử phân  Màu sắc: trong, màu đâm sinh  Cách hình thành: đơn độc, chuỗi Nấm Macrophoma musae (đốm sẹo đen chuối) 3
4. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh Bào tử phân sinh Bào tử phân sinh Một số hình dạng bào tử phân sinh: cầu/trứng, nụ sen, trăng khuyết, quả mướp, đuôi chuột, lựu đạn Bào tử đa bào Bào tử đơn bào (Pyricularia oryzae) (Colletotrichum capsici) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh 2. Sinh sản vô tính ngoại sinh Bào tử phân sinh Bào tử phân sinh Bào tử trong (không Bào tử mầu đậm: Bào tử mọc thành màu): Sphaerotheca Bào tử mọc đơn Alternaria solani (đốm chuỗi: Sphaerotheca độc: Pyricularia pannosa (phấn trắng vòng cà chua) pannosa (phấn trắng oryzae (đạo ôn lúa) hoa hồng) hoa hồng) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm: Sinh sản hữu tính của nấm: Sinh sản hữu tính ĐẲNG GIAO. Rất phức tạp, là hiện tượng phối giao 1. Đẳng giao di động: là quá trình giao phối giữa 2 giữa các tế bào giao tử hoặc các bộ giao tử có hình dạng kích thước hoàn toàn giống phận sinh sản đặc biệt của nấm với nhau, là các bào tử động có lông roi di động được nhau theo kiểu đẳng giao và bất đẳng để thành hợp tử (zygote). giao. 2. Đẳng giao bất động: là quá trình tiếp hợp giữa tế bào của 2 sợi nấm hoàn toàn giống nhau về hình dạng và kích thước tạo thành bào tử tiếp hợp (zygospore). 4
5. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính Sinh sản hữu tính Đẳng giao di động. Vd: nấm Plasmodiophora brassicae Đẳng giao di động. Vd: nấm Plasmodiophora brassicae (bệnh sưng rễ bắp cải) (bệnh sưng rễ bắp cải) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính Sinh sản hữu tính Đẳng giao bất động. Vd: nấm Rhizopus Đẳng giao bất động. Vd: nấm Rhizopus Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm: Sinh sản hữu tính của nấm: 1. Nấm trứng Sinh sản hữu tính BẤT ĐẲNG GIAO Nấm sinh sản bằng các cơ quan sinh sản Trên sợi nấm sinh ra các cơ quan sinh khác nhau cả về hình thái và chức năng. sản riêng biệt là bao trứng (oogonium) Các ngành nấm khác nhau tạo ra các bào tử và bao đực (antheridium). hữu tính khác nhau: Sau khi phối giao thì toàn bộ nhân và chất tế bào của bao đực dồn sang bao 1. Ngành nấm trứng trứng thụ tinh và hình thành một bào tử 2. Ngành nấm túi trứng (oospore) 3. Ngành nấm đảm 5
6. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm: Sinh sản hữu tính của nấm: 1. Nấm trứng. Vd nấm Phytophthora infestans 1. Nấm trứng. Vd nấm Phytophthora infestans Bào tử trứng của P. infestans Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm túi Sinh sản hữu tính của nấm túi Cơ quan sinh sản là bao đực (antheridium) và bao cái Sự hình thành túi và bào tử túi: (ascogonium=carpogonium). Trên sợi sinh túi: hình thành móc (crozier), tế bào Sự phối giao: bao cái hình thành vòi bao cái mẹ túi (ascus mother cell). Trên tế bào mẹ túi, nhân (trichogyne) tiếp xúc với bao đực. Nhân từ bao đực đực và nhân cái (đều là đơn bội ) hợp nhân (hạch chuyển sang bao cái. Hình thành sợi sinh túi phối) để tạo thành nhân lưỡng bội. (ascogenous hyphae) trên bao cái Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm túi Sinh sản hữu tính của nấm túi Sự hình thành túi và bào tử túi: Phần lớn sự hình thành túi diễn ra trên hoặc trong các cấu trúc gọi là quả thể (fruiting body) cấu tạo Trên tế bào mẹ túi: nhân lưỡng bội phân bào giảm bởi sợi nấm. Có 3 loại quả thể: nhiễm + nguyên nhiễm 1 lần để tạo 8 bào tử hữu tính gọi là bào tử túi (ascospore); tế bào mẹ túi trở thành túi (ascus). 1. Quả thể đĩa (apothecium): hình chảo, loa kèn Vd: quả thể đĩa (hình thành từ hạch) của nấm Sclerotinia sclerotiorum (bệnh thối hạch bắp cải) 6
7. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm túi Sinh sản hữu tính của nấm túi Phần lớn sự hình thành túi diễn ra trên hoặc trong Phần lớn sự hình thành túi diễn ra trên hoặc trong các cấu trúc gọi là quả thể (fruiting body) cấu tạo các cấu trúc gọi là quả thể (fruiting body) cấu tạo bởi sợi nấm. Có 3 loại quả thể: bởi sợi nấm. Có 3 loại quả thể: 2. Quả thể kín (cleisothecium): hình cầu kín 3. Quả thể mở Vd: quả thể (perithecium): mở của nấm hình cầu có lỗ Gibberella mở fujikuroi (bệnh lúa von) Vd: quả thể kín của nấm Sphaerotheca pannosa (bệnh phấn trắng hoa hồng) Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm đảm Sinh sản hữu tính của nấm đảm • Không có cơ quan sinh sản riêng biệt mà cơ quan sinh sản là đảm được hình thành trên sợi nấm hai nhân. Vd: Nấm Rhizoctonia solani (bệnh khô vằn lúa) • Đảm là một tế bào hai nhân đơn bội. Nhân đơn bội hạch phối thành nhân nhị bội rồi giảm nhiễm tạo 4 nhân đơn (sinh sản hữu tính cực hiếm trong tự nhiên) bội và hình thành 4 bào tử hữu tính gọi là bào tử đảm. Đảm và bào tử đảm • Nuclear fusion: hạch phối • Sterigma: cuống đính bào tử Cuống • Basidium: đảm đính • Basidiospore: bào bào tử tử đảm Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm Sinh sản hữu tính của nấm đảm So sánh sinh sản vô tính và hữu tính Ở nấm than đen và gỉ sắt, đảm hình thành trực tiếp từ bào tử đông Sinh sản vô tính Sinh sản hữu tính Ustilago maydis  Duy trì tính đồng nhất  Tạo tính đa dạng (hình thành nòi, chủng mới) (ung thư  Số lượng lớn ngô)  Số lượng thường  Là nguồn bệnh thứ không lớn cấp chủ yếu (có vai trò quan trọng trong  Là nguồn bệnh sơ cấp dịch bệnh) quan trọng Puccinia  Có vai trò quan trọng graminis trong phân loại (gỉ sắt lúa mỳ) 7
8. Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 5. Chu kỳ phát triển của nấm 5. Chu kỳ phát triển của nấm Chu kỳ hoàn toàn Định nghĩa (giáo trình) 2. Thể sinh Là vòng đời bao gồm các giai đoạn sinh trưởng trưởng, phát dục sinh sản tuần tự kế tiếp nhau theo một trình tự nhất định để trở lại giai đoạn ban đầu 1a. Bào tử 3. Sinh sản 1. Chu kỳ hoàn toàn: đủ các giai đoạn vô tính vô tính 1b. Bào tử 2. Chu kỳ không hoàn toàn: Thiếu giai hữu tính đoạn hữu tính 4. Sinh sản hữu tính Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 5. Chu kỳ phát triển của nấm 5. Chu kỳ phát triển của nấm VD: Nấm Phytophthora infestans (bệnh mốc sương khoai tây) Chu kỳ không hoàn toàn 2. Thể sinh trưởng 1a. Bào tử 3. Sinh sản vô tính vô tính Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 5. Chu kỳ phát triển của nấm 6. Dinh dưỡng gây bệnh VD: Nấm Phytophthora infestans (bệnh mốc sương khoai tây) Sự xâm nhiễm gây bệnh của nấm 1. Quá trình xâm nhiễm của nấm thường bắt đầu từ bào tử 2. Quá trình xâm nhiễm của bào tử nấm gồm:  Tiếp xúc bề mặt ký chủ (tiếp xúc khả nhiễm)  Nảy mầm bào tử. Sự nảy mầm bào tử nấm phụ thuộc loại bào tử và điều kiện ngoại cảnh  Xâm nhập 8
9. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 6. Dinh dưỡng gây bệnh 6. Dinh dưỡng gây bệnh Sự nảy mầm Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến nảy mầm 1. Khi gặp điều kiện thuận lợi (nhiệt độ, ẩm độ, có sự tương hợp ký sinh – ký chủ), 1. Độ ẩm: bào tử nấm nảy mầm thành ống mầm để • Ở nhiều loài nấm, bào tử chỉ nảy mầm khi xâm nhập vào mô cây. ẩm độ cao, thậm chí phải có giọt nước (vd.nấm sương mai). • Đối với một số loài, bào tử có thể nảy mầm ở ẩm độ thấp (vd. nấm phấn trắng) ống mầm Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 6. Dinh dưỡng gây bệnh 6. Dinh dưỡng gây bệnh Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến nảy mầm Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến nảy mầm bào tử nấm 2. Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng tới tốc độ, tỷ lệ và kiểu nảy mầm của bào tử. 3. Oxy: Hầu hết các bào tử nảy mầm đòi hỏi oxy đầy đủ • Có loại nấm nhạy cảm với nhiệt độ như nấm đạo ôn hại lúa, nấm mốc sương cà chua (20-22 oC nảy 4. Ánh sáng: ít có ảnh như các yếu tố ẩm độ mầm trực tiếp thành ống mầm; 14-18 oC nảy mầm và nhiệt độ. gián tiếp thành bào tử động) • Có loại nấm có phạm vi thích ứng nhiệt độ khá rộng (Bipolaris oryzae –bệnh tiêm lửa lúa). Nấm & bệnh nấm 1. Chu kỳ bệnh 6. Dinh dưỡng gây bệnh Xâm nhập của nấm Sự xâm nhập của nấm (xem bài 3) 1. Trực tiếp (chủ động bằng lực cơ học và enzym): ống mầm sẽ hình thành một cấu trúc đặc biệt • Gem tube: ống mầm gọi là giác bám (vòi bám, vòi áp) và tạo ra tiếp đế xâm nhập (vòi xâm nhập) xuyên qua bề mặt • Appressorium: vòi áp ký chủ (ví dụ nấm Phytophthora) • Infection peg: đế xâm 2. Qua lỗ mở tự nhiên (thụ động): khí khổng, thủy nhiễm (móc xâm khổng, bì khổng (bào tử nấm Cercospora, gỉ nhiễm) sắt) • Haustorium: vòi hút 3. Qua các vết thương cơ giới, các vết nứt tự nhiên (thụ động) giữa rễ bên và rễ chính (ví dụ nấm Fusarium). 9
10. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 1. Chu kỳ bệnh Nấm & bệnh nấm 6. Dinh dưỡng gây bệnh Xâm nhập của nấm Thiết lập quan hệ ký sinh và dinh dưỡng gây bệnh Khi đã hoàn thành quá trình xâm nhập qua bề mặt ký chủ, nấm tiến hành phân hủy cấu trúc tế bào và các hợp chất hữu cơ khó tan thành dễ tan để hấp thụ chất dinh dưỡng cần thiết. Để thực hiện quá trình này, nấm tiết ra các enzim và độc tố Nấm & bệnh nấm Nấm & bệnh nấm 6. Dinh dưỡng gây bệnh 6. Dinh dưỡng gây bệnh Thiết lập quan hệ ký sinh và dinh dưỡng gây bệnh Thiết lập quan hệ ký sinh và dinh dưỡng gây bệnh 1. Enzim 2. Độc tố: tác động tới các hoạt động sinh lý của  Enzim phân hủy vách tế bào: Cellulase, tế bào: hemicellulose, pectinase, ligninase để  Thay đổi tính thấm của màng tế bào phân hủy cellulose, pectin, lignin  Kích thích sinh trưởng không bình thường  Enzim phân hủy các hợp chất hữu cơ của  Kìm hãm họat động của các enzim của tế tế bào: Protease, peptidase, amylase, bào maltase, phospholipase để phân hủy Ví dụ: tentoxin (của Alternaria alternata) ức chế sự protein, các hợp chất carbonhydrate và phát triển lục lạp tạo ra triệu chứng biến vàng, ức chất béo chế polyphenoloxydase – một enzim liên quan tới tính kháng của ký chủ 10