Thạc Sĩ Nghiên cứu tuyển chọn một số vi nấm đối kháng trên tuyến trùng Meloidogyne SPP. Gây hại cây hồ tiêu

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây hồ tiêu có nguồn gốc từ Ấn độ, được gây trồng cách đây khoảng
6.000 năm. Hồ tiêu đã trở thành một loại gia vị phổ biến rất quan trọng, chiếm
34% tỷ lệ giao dịch trong thị trường gia vị. Nhu cầu sử dụng trong công nghiệp
chế biến thực phẩm ngày càng tăng, các sản phẩm thực phẩm có thành phần hồ
tiêu ngày càng đa dạng và nhiều chủng loại như: trong sản xuất mì ăn liền, trong
bột nêm, trong các loại nhân bánh và có trong cả kẹo, . Tại một số nước người ta
sử dụng hồ tiêu trong dược phẩm và hóa mỹ phẩm.
Việt Nam hiện nay là một trong những nước đứng đầu về xuất khẩu hồ
tiêu trên thể giới. Diện tích hồ tiêu Việt Nam hiện nay khoảng 55.000 ha (2008),
với sản lượng xuất khẩu hàng năm chiếm 50% tổng sản lượng xuất khẩu tiêu toàn
cầu, khẳng định vị trí số 1 trên thị trường quốc tế. Vì vậy, cây hồ tiêu là một
trong những cây trồng mang lại nguồn thu nhập quan trọng cho nhiều địa phương
trong cả nước.
Từ năm 1995 trở lại đây, cây hồ tiêu được phát triển với quy mô và tốc độ
khá lớn tại các tỉnh Đăk Lăk, Đăk Nông, Gia Lai, Bình Phước, Quảng Trị, Đồng
Nai, Chỉ tính riêng hai tỉnh Đăk Lăk và Đăk Nông thì từ năm 1995 đến nay,
diện tích hồ tiêu mới phát triển lên tới gần 10.000 ha. Tuy nhiên trong năm 2005,
2006 và đầu năm 2007, dịch hại trên cây hồ tiêu phát sinh và gây hại nghiêm
trọng cho nhiều vùng sản xuất hồ tiêu tập trung. Riêng tại Đăk Nông, bệnh hại rễ
do nấm và tuyến trùng làm chết 969 ha tiêu trong năm 2005.
Một trong những đối tượng gây hại quan trọng trên cây tiêu hiện nay là
tuyến trùng sần rễ (root knot nematodes) Meloidogyne spp. Đây được coi là
nhóm tuyến trùng ký sinh quan trọng nhất trong ngành nông nghiệp. Nhóm tuyến
trùng này phân bố rộng khắp thế giới và ký sinh trên hầu hết các loại cây trồng ở
các vùng khí hậu khác nhau. Hiện nay khoảng 80 loài ký sinh thuộc giống này, 2
trong đó có 4 loài ký sinh gây hại phổ biến là M.incognita, M.arenaria,
M.javanica và M.hapla [18].
Biện pháp phòng trừ tuyến trùng chủ yếu hiện nay là sử dụng một số loại
thuốc đặc hiệu như Furadan, Marshal, Oncol, Nokap, Vimoca, Hiệu quả có
làm giảm mật số tuyến trùng, nhưng vườn cây vẫn bị bệnh và phải áp dụng thuốc
cho các năm tiếp theo. Việc sử dụng thuốc chưa mang lại hiệu quả cao và sẽ dẫn
đến hiện tượng kháng thuốc, mất cân bằng hệ sinh vật và vi sinh vật đất, dễ dẫn
đến hiện tượng bộc phát các dịch bệnh khác và đặc biệt là ảnh hưởng môi trường
và tồn dư thuốc trong nông sản. Trong khi đó, việc áp dụng các kỹ thuật tiến bộ
về công nghệ sinh học cũng như công nghệ vi sinh trong trồng trọt hiện nay vẫn
còn nhiều hạn chế, nông dân chưa có thói quen sử dụng các sản phẩm sinh học.
Đứng trước tình hình đó, việc nghiên cứu và chọn lọc vi sinh vật bản địa
có tính ký sinh, đối kháng cao trên tuyến trùng hại tiêu là vấn đề đáng quan tâm,
nhằm giảm thiệt hại và nâng cao năng suất, sản lượng, chất lượng sản phẩm. Một
trong những biện pháp hiệu quả góp phần đảm bảo an toàn cho con người và
không gây ô nhiễm môi trường là dùng biện pháp sinh học để phòng trừ. Do vậy
mà chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn một số vi nấm đối
kháng trên tuyến trùng Meloidogyne spp. gây hại cây hồ tiêu tại Đăk Nông”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phân lập và tuyển chọn một số dòng vi nấm bản địa có khả năng ký sinh
trên tuyến trùng Meloidogyne spp. gây hại trên cây hồ tiêu tại địa bàn tỉnh Đăk
Nông.
- Xác định một số yếu tố ảnh hưởng đến tính ký sinh tuyến trùng của vi
nấm đối kháng.
- Đánh giá hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne spp. của các dòng
nấm tuyển chọn trên cây tiêu trong điều kiện nhà lưới.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học 3
- Chủ động sử dụng và bảo tồn nguồn tài nguyên vi sinh vật phong phú, đa
dạng tại địa phương.
- Bộ giống vi nấm được phân lập từ tự nhiên có thể dùng để tạo nguồn
giống ban đầu cho các công trình nghiên cứu tìm hiểu cơ chế tác động đối kháng
của các loài vi nấm đối kháng tuyến trùng; góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học
về mối quan hệ giữa vi nấm đối kháng với tuyến trùng gây bệnh hại cây trồng.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn và hiệu quả ứng dụng
- Góp phần khai thác tiềm năng ứng dụng của nguồn tài nguyên vi sinh
vật bản địa vốn rất phong phú, đa dạng.
- Sử dụng các chủng vi nấm đối kháng như là một tác nhân sinh học trong
phòng trừ bệnh hại cây trồng tại địa phương. Đồng thời sử dụng các chủng này
trong việc sản xuất phân bón sinh học thế hệ mới, vừa có tác dụng phòng ngừa
tác nhân gây bệnh, vừa đẩy mạnh các quá trình phân hủy tàn dư thực vật trong
đất, tạo sự cân bằng sinh thái và bảo vệ môi trường.
4. Giới hạn của đề tài
Trong quá trình thực hiện, do thời gian, trang thiết bị, hóa chất có hạn nên
chúng tôi chỉ tiến hành phân lập, thử tính ký sinh của một số chủng nấm phân lập
được tại một số vùng trồng tiêu trọng điểm tại Đăk Nông. Đồng thời, tất cả
nghiên cứu chỉ được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa được đưa vào
thử nghiệm phòng trừ cây tiêu trên đồng ruộng nên chưa đánh giá được khả năng
thực nghiệm phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne spp. của các loài nấm phân lập
được. 4
Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây hồ tiêu
1.1.1. Nguồn gốc cây tiêu
Tiêu có nguồn gốc ở vùng Ghats miền Tây Ấn Độ, ở đây có nhiều giống
tiêu hoang dại, mọc rất lâu đời. Sau đó, tiêu được người Hindu mang tới Java
(Indonesia) vào khoảng 600 năm sau công nguyên. Cuối thế kỷ 12, tiêu được
trồng ở Mã Lai. Đến thế kỷ 18, tiêu được trồng ở Srilanka và Campuchia. Vào
đầu thế kỷ 20 thì tiêu được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới như Châu Phi với
Mandagasca, Nigieria, Congo và Châu Mỹ với Brazil, Mexico,
Tiêu du nhập vào Đông Dương từ thế kỷ 17 nhưng mãi đến thế kỷ 18 mới
bắt đầu phát triển mạnh khi một số người Trung Hoa di dân vào Campuchia ở
vùng dọc bờ biển vịnh Thái Lan như Konpong, Trach, Kep, Kampot và tiêu vào
Đồng bằng Sông Cửu Long qua ngõ Hà Tiên của tỉnh Kiên Giang, rồi sau đó lan
dần đến các tỉnh khác ở miền Trung – Tây Nguyên như Thừa Thiên – Huế,
Quảng Trị, Đăk Lăk, Gia Lai, Đăk Nông,
1.1.2. Công dụng của cây tiêu
Tiêu là loại cây trồng có thể sống lâu năm và có giá trị kinh tế cao. Tiêu
được sử dụng làm gia vị, trong y dược, trong công nghiệp hương liệu và làm chất
trừ côn trùng.
- Chất gia vị: Hạt tiêu có vị nóng, cay, có mùi thơm hấp dẫn nên rất thích
hợp cho việc chế biến các món ăn. Vì vậy mà tiêu đã trở thành gia vị được dùng
rất phổ biến trên thế giới.
- Trong y dược: Do có sự hiện diện của chất piperin, tinh dầu và nhựa có
mùi thơm, cay, nóng đặc biệt, tiêu có tác dụng kích thích tiêu hóa, làm cho ăn
ngon miệng. Ngoài ra, tiêu còn có tác dụng làm cho ấm bụng, thường dùng
chung với gừng để chữa chứng tiêu chảy, ói mửa khi ăn nhằm món ăn lạ, dùng
chung với hành lá trong tô cháo giải cảm Tuy nhiên, khi dùng quá nhiều, tiêu 5
có thể gây táo bón, kích thích niêm mạc dạ dày, gây sốt, viêm đường tiểu và có
khi gây tiểu ra máu.
- Trong công nghiệp hương liệu: Chất piperin trong hạt tiêu được thủy
phân thành piperidin và acid piperic. Oxy hóa acid piperic bằng permanganate
kali (KMnO 4 ), thu được piperonal (heliotropin nhân tạo) có mùi hương tương tự
như heliotropin và coumarin, dùng để thay thế các hương liệu này trong kỹ nghệ
làm nước hoa. Tinh dầu tiêu với mùi thơm đặc biệt được sử dụng trong công
nghiệp hương liệu và hóa dược.
- Trừ côn trùng: Trước kia, người ta dùng dung dịch chiết xuất từ hạt tiêu
xay tẩm vào da trong khi thuộc để ngừa côn trùng phá hoại, nhưng từ khi xuất
hiện các loại thuốc hóa học công dụng và rẻ tiền hơn thì tiêu không còn được sử
dụng trong lĩnh vực này nữa.
1.1.3. Đặc điểm hình thái của cây tiêu
* Hệ thống rễ: Thường gồm từ 3 – 6 rễ cái và một chùm rễ phụ ở dưới
mặt đất, trên đốt thân có rễ bám (rễ thằn lằn).
- Rễ cọc: Chỉ có những cây tiêu trồng bằng hạt mới có rễ cọc. Rễ này đâm
sâu xuống đất đến độ sâu 2,5 m, làm nhiệm vụ chính là hút nước.
- Rễ cái: Các rễ này cũng làm nhiệm vụ chính là hút nước. Đối với cây
tiêu trồng bằng giâm cành, sau khi trồng ra ngoài nọc được 1 năm, các rễ cái này
có thể ăn sâu đến 2 m.
- Rễ phụ: Các rễ phụ mọc thành chùm, phát triển theo chiều ngang, rất dày
đặc, phân bố nhiều nhất ở độ sâu 15 – 40 cm, làm nhiệm vụ hút nước và hút chất
dinh dưỡng trong đất để nuôi cây.
Rễ cây tiêu thuộc loại háo khí, không chịu được ngập úng, do đó để tạo
cho rễ cái ăn sâu, cây chịu hạn tốt và rễ phụ phát triển tốt hút được nhiều chất
dinh dưỡng thì phải thường xuyên có biện pháp cải tạo làm cho đất được tơi xốp,
tăng hàm lượng mùn. Chỉ cần úng nước từ 12- 24 giờ thì bộ rễ cây tiêu đã bị tổn
thương đáng kể và có thể dẫn tới việc hư thối và dây tiêu có thể bị chết dần. 6
- Rễ bám: Mọc ra từ các đốt trên thân ở trên không, làm nhiệm vụ chính là
giúp cây tiêu bám vào choái, vách tường để vươn lên cao. Khả năng hút nước
và hút chất dinh dưỡng của rễ bám rất hạn chế, gần như không đáng kể.
* Thân, cành, lá: Tiêu thuộc loại thân thảo mềm dẻo được phân thành
nhiều đốt, tại mỗi đốt có một lá đơn, hình trái tim, mọc cách. Ở nách lá có các
mầm ngủ có thể phát sinh thành các cành tược, cành lươn, cành ác (cành cho
trái) tùy theo từng giai đoạn phát triển của cây tiêu.
- Cành tược (cành vượt): Thường phát sinh từ mầm nách trên các cây tiêu
nhỏ hơn 1 tuổi. Đối với cây trưởng thành, cành tược phát sinh từ các mầm nách
trên khung cành thân chính phía dưới thấp của trụ tiêu, và thường là cành cấp 1.
Đặc điểm của cành tược là góc độ phân cành nhỏ, dưới 45 0 , cành mọc tương đối
thẳng. Cành tược có sức sinh trưởng mạnh, khỏe, thường được dùng để giâm
cành nhân giống.
- Cành lươn: Cành phát sinh từ mầm nách gần sát gốc của bộ khung thân
chính của cây tiêu trưởng thành. Đặc trưng của cành lươn là có dạng bò sát đất
và các lóng rất dài. Cành lươn cũng được dùng để nhân giống, tuy vậy, tỷ lệ sống
thấp và cây thường ra hoa trái chậm hơn so với cành tược nhưng tuổi thọ lại dài
và năng suất cao.
- Cành cho trái (còn gọi là cành ác hay cành ngang): Đó là cành mang trái,
thường phát sinh từ mầm nách trên cây tiêu lớn hơn 1 năm tuổi. Đặc trưng của
cành ác là góc độ phân cành lớn, mọc ngang, độ dài của cành thường ngắn hơn 1
m, cành khúc khuỷu và lóng rất ngắn, cành cho trái trên bộ khung cây tiêu đa số
là cành cấp 2 trở lên. Cành cho trái nếu đem giâm cành cũng ra rễ, cho trái rất
sớm. Tuy vậy, cây phát triển chậm, không leo mà mọc thành bụi vì lóng đốt
không có rễ bám hoặc rất ít. Cây mau cỗi và năng suất thường thấp.
* Hoa, quả: Cây tiêu ra hoa dưới dạng hoa tự hình gié, treo lủng lẳng, dài
7 – 12 cm tùy giống tiêu và tùy điều kiện chăm sóc. Trên gié hoa có bình quân
20 – 60 hoa xếp thành hình xoắn ốc, hoa tiêu lưỡng tính hay đơn tính. 7
Trái tiêu thuộc loại trái hạch, không có cuống, mang 1 hạt hình cầu. Từ
khi hoa xuất hiện đầy đủ cho đến khi trái chín kéo dài từ 7 – 10 tháng chia làm
các giai đoạn sau:
- Hoa tự xuất hiện đầy đủ đến khi hoa nở thụ phấn: 1 – 1,5 tháng.
- Thụ phấn, phát triển trái (4 – 5,5 tháng): giai đoạn này tiêu lớn nhanh về
kích thước và đạt độ lớn tối đa của trái, đây là giai đoạn tiêu cần nước và dinh
dưỡng nhất.
- Trái chín (2 – 3 tháng): Trong giai đoạn này hạt bắt đầu phát triển, đạt
đường kính tối đa. Trái tiêu thường chín tập trung vào các tháng 1 – 2 trong năm,
đôi khi kéo dài đến các tháng 4 – 5 do các lứa hoa ra trễ và cũng tùy theo giống.
1.2. Giới thiệu chung về tuyến trùng thực vật
Tuyến trùng thực vật là nhóm động vật không xương sống có đặc điểm
sinh thái thích nghi với đời sống ký sinh ở thực vật. Nhóm tuyến trùng này có
một số đặc trưng quan trọng so với nhóm ký sinh ở động vật và các nhóm sinh
thái khác như: có kích thước hiển vi; phần miệng có cấu tạo kim hút chuyển hóa
để châm chích mô thực vật và hút chất dinh dưỡng; kích thước của trứng lớn so
với kích thước cơ thể; đời sống của chúng có quan hệ bắt buộc và trực tiếp với
thực vật đang phát triển. Trong đó, cấu tạo kim hút chuyển hóa là khác biệt quan
trọng nhất.
Về mặt phân loại học, tuyến trùng ký sinh thực vật gồm 4 nhóm liên quan
đến 4 bộ tuyến trùng là: Bộ Tylenchida (chỉ trừ một số loài tuyến trùng họ
Tylenchidae); Bộ Aphelenchida; Các loài tuyến trùng họ Longidoridae của bộ
Dorylaimida; Các loài tuyến trùng họ Trichodoridae thuộc bộ Triplonchida.
Trong các nhóm ký sinh trên thì nhóm loài thuộc bộ Tylenchida là nhóm tuyến
trùng ký sinh đông đảo nhất và có tầm quan trọng nhất đối với sản xuất nông
nghiệp.
Tuyến trùng thực vật sống và ký sinh ở tất cả các phần của thực vật đang
phát triển, hoa, lá, hạt, thân và rễ, trong đó rễ là nơi gặp nhiều nhóm tuyến trùng
ký sinh nhất. 8
Tuyến trùng ký sinh thực vật có những tập quán dinh dưỡng rất khác
nhau, một số loài dinh dưỡng trên những mô ngoài của thực vật, một số khác
thâm nhập vào các mô sâu hơn, và một số khác có thể làm cho cây chủ tạo ra
những nguồn dinh dưỡng đặc biệt tại nơi chúng ký sinh.
Tác hại do tuyến trùng gây ra đối với thực vật thường là tương đối nhẹ,
tuy nhiên khi mật độ lớn chúng có thể gây hại nghiêm trọng, thậm chí chúng có
thể gây chết thực vật. Ngoài ra, một vài tuyến trùng có thể làm giảm khả năng
của thực vật kháng lại sự xâm nhập của các tác nhân vi sinh vật gây bệnh khác
và làm cho tác hại đối với thực vật càng trầm trọng thêm. Một số tuyến trùng ký
sinh chuyển hóa có khả năng mang truyền virus gây bệnh cho thực vật. Tuyến
trùng ký sinh có thể làm giảm 12,5% sản lượng cây trồng và thiệt hại do tuyến
trùng ký sinh đối với cây trồng nông nghiệp ước tính là hàng trăm tỷ đô la Mỹ
mỗi năm.
Về hình thức kí sinh trên thực vật, tuyến trùng có thể phân thành 3 nhóm
ký sinh như sau:
- Ngoại ký sinh: tuyến trùng không xâm nhập vào bên trong mô thực vật
mà bám bên ngoài bề mặt rễ, dinh dưỡng của tuyến trùng bằng việc sử dụng kim
chích châm chích và hút chất dinh dưỡng trong tế bào thực vật.
- Bán nội ký sinh: chỉ phần đầu của tuyến trùng xâm nhập vào trong rễ,
còn phần sau cơ thể tuyến trùng vẫn ở ngoài đất.
- Nội ký sinh: toàn bộ tuyến trùng xâm nhập vào rễ. Nhóm này được chia
2 nhóm nhỏ: Nội ký sinh di chuyển: tuyến trùng vẫn giữ khả năng di chuyển
trong mô thực vật và chúng chuyển động từ mô này đến mô khác để dinh dưỡng.
Nội ký sinh cố định: sau khi xâm nhập vào rễ, tuyến trùng dinh dưỡng tại một
nơi cố định (tạo nên các tế bào dinh dưỡng), chúng mất khả năng di chuyển và
trở nên phình to ra (béo phì).
Các kiểu ký sinh trên đây không loại trừ lẫn nhau vì một số giống tuyến
trùng có thể là bán nội ký sinh hoặc ngoại ký sinh di chuyển phụ thuộc vào vật
chủ. Ở tuyến trùng sần rễ (Meloidogyne spp.) và tuyến trùng bào nang 9
(Heterodera /Globora), ấu trùng tuổi 2 là giai đoạn xâm nhập vào rễ. Nhưng ở
các tuyến trùng ngoại ký sinh và hầu hết nội ký sinh di chuyển thì hầu như tất cả
các giai đoạn đều có thể dinh dưỡng và xâm nhập vào rễ. Ở một số tuyến trùng
(như ở Rotylenchus), con cái trước trưởng thành là giai đoạn xâm nhập, còn ấu
trùng và con đực vẫn ở trong đất và không dinh dưỡng.
Tóm lại, do nhận thức về tuyến trùng thực vật ngày càng phát triển, đặc
biệt để đáp ứng cho một nền nông nghiệp bền vững với trình độ sản xuất cao
trong sự hiện diện của tuyến trùng ký sinh, cần phải nghiên cứu mọi khía cạnh
của mối quan hệ qua lại giữa tuyến trùng thực vật và thực vật trên cơ sở sử dụng
kiến thức tích lũy được của nhiều ngành sinh học và các lĩnh vực liên quan nhằm
tìm hiểu, nghiên cứu các biện pháp quản lý, phòng trừ đối tượng này một cách có
hiệu quả (Vũ Triệu Mân, 2007) [18].
1.3. Đặc điểm của tuyến trùng Meloidogyne spp.
Tuyến trùng sần rễ (root-knot nematodes) được coi là nhóm tuyến trùng
ký sinh quan trọng nhất, chúng gây hại trên hơn 3.000 loài thực vật trên toàn thế
giới, bao gồm hầu hết các cây trồng quan trọng như rau màu, đậu đỗ, ngũ cốc,
cây hòa thảo, cây bụi và cây ăn quả, thảo mộc và nhiều loài cây cảnh thân gỗ
(Malcolm & Charles, 2000) [52].
Tuyến trùng gây giảm sản lượng thu hoạch cũng như chất lượng sản phẩm
cây trồng. Hiện nay đã thống kê khoảng gần 80 loài ký sinh thuộc giống này,
trong đó có 4 loài ký sinh gây hại quan trọng nhất là: M. incognita, M. arenaria,
M. javanica và M. hapla. Đây là các loài phân bố rộng và gây hại lớn ở các vùng
nông nghiệp trên thế giới. Ngoài ra, một số loài khác mặc dù cũng gây hại quan
trọng nhưng chúng chỉ gây hại ở 1 - 2 cây trồng và phân bố hẹp.
Tuyến trùng Meloidogyne spp. (Kofoid & White, 1919; Chitwood, 1949)
là loài tuyến trùng nội ký sinh rễ thuộc:
- Giống Meloidogyne
- Họ Meloidogynidae
- Bộ Tylenchida 10
1.3.1. Đặc điểm sinh học
Trứng của tuyến trùng sần rễ được con cái đẻ ra ngoài trong một bọc
gelatin (còn gọi là bọc trứng) nằm trên bề mặt của sần rễ. Đôi khi các bọc trứng
này cũng có thể nằm bên trong nốt sần. Sau quá trình phát triển phôi thai, trứng
phát triển thành ấu trùng tuổi 1 ngay bên trong trứng. Lần lột xác thứ nhất xảy ra
trong trứng và phát triển thành ấu trùng tuổi 2. Trứng nở ra ấu trùng tuổi 2 dạng
cảm nhiễm IJ2 mà không cần có sự kích thích của rễ thực vật.
Khi chuẩn bị xâm nhập vào rễ, IJ2 tập trung dọc theo các tế bào non ngay
tại phía sau vùng đỉnh rễ. IJ2 thường tấn công vào các mô phân sinh ở đỉnh rễ,
nơi các rễ bên mọc ra tạo nên điểm xâm nhập cho các IJ2 khác và làm cho bề
mặt rễ bị tổn thương. Khi IJ2 tiếp xúc với bề mặt rễ, chúng thường dùng kim hút
châm chích và xâm nhập ngay vào trong rễ. Sự xâm nhập của chúng có thể xảy
ra ở bất kỳ phía nào của rễ. Sau khi xâm nhập vào trong rễ, tuyến trùng di
chuyển giữa các tế bào vỏ rễ làm cho các tế bào bị tách dọc ra, sau đó tuyến
trùng định vị tại vùng mô phân sinh của vỏ rễ và bắt đầu quá trình dinh dưỡng.
Khi dinh dưỡng, tuyến trùng cắm phần đầu vào các tế bào mô mạch của
rễ, tiết men tiêu hóa làm cho quá trình sinh lý sinh hóa của mô rễ thay đổi và
hình thành các điểm dinh dưỡng cho tuyến trùng. Vùng này gồm 5 - 6 tế bào
khổng lồ (tế bào có nhiều nhân) được tạo thành trong vùng nhu mô hoặc vùng
mô libe, nơi đầu tuyến trùng. Đây là sự thích nghi chuyển hóa cao của tế bào,
chúng được tạo ra và duy trì bằng tuyến trùng ký sinh. Cùng với sự hình thành tế
bào khổng lồ các mô rễ xung quanh nơi tuyến trùng ký sinh cũng phình to ra tạo
thành sần rễ (gall hoặc root-knot). Sần rễ thường được tạo thành trong vòng 1 - 2
ngày sau khi tuyến trùng xâm nhập. Kích thước của nốt sần liên quan đến cây
chủ, số lượng IJ2 xâm nhập và loài tuyến trùng ký sinh.
Bản thân tuyến trùng cảm nhiễm, sau khi xâm nhập vào rễ cũng bắt đầu
một cách nhanh chóng quá trình thay đổi về hình thái: cơ thể chúng phình ra và
các nội quan cũng dần được phát triển. Quá trình phát triển của tuyến trùng trong
rễ từ IJ2 trải qua 3 lần lột xác và đạt đến trưởng thành. Lần lột xác cuối cùng là 11
sự biến thái thật sự đối với con đực, từ dạng cuộn gấp khúc trong IJ4 chúng được
nở ra và có dạng hình giun, trong khi đó con cái có dạng hình tròn như quả lê
hay quả chanh.
Tuyến trùng Meloidogyne spp. sinh sản bằng 2 cách: một vài loài sinh sản
hữu tính - giao phối bắt buộc (amphimixis) và phần lớn các loài sinh sản lưỡng
tính (parthenogenessis) không cần con đực. Đối với các loài hữu tính thì con đực
cặp đôi ngay với con cái sau lần lột xác cuối cùng. Tuyến trùng sần rễ có quan hệ
mật thiết với cây chủ các điều kiện môi trường (bao gồm: nhiệt độ và các yếu tố
sinh thái đất như độ ẩm, cấu trúc đất, độ thoáng khí, pH, . ).
Có thể phân biệt 2 nhóm sinh thái liên quan đến nhiệt độ là nhóm ưa nóng
(các loài điển hình như M. incognita, M. javanica, M. exigua) và nhóm ưa lạnh
(các loài điển hình như M. hapla, M. chitwooodi và có thể cả M. naasi) liên quan
đến pha chuyển hóa lipide của tuyến trùng xảy ra ở 10 0 C. Tác hại do tuyến trùng
gây ra đối với cây trồng thường có liên quan đến loại đất kiềm, là môi trường tạo
ra các sốc bất lợi (stress) cho thực vật (Vũ Triệu Mân, 2007) [18], [19].
Nguyễn Vũ Thanh, Nguyễn Ngọc Châu (1993) [24] vòng đời của tuyến
trùng Meloidogyne incognita phát triển qua 5 giai đoạn chính: Trứng (ấu trùng
tuổi 1) - ấu trùng tuổi 2 (ấu trùng cảm nhiễm) - ấu trùng tuổi 3 - ấu trùng tuổi 4 -
tuyến trùng trưởng thành. Giai đoạn ấu trùng cảm nhiễm ở trong đất, còn các giai
đoạn khác hình thành và phát triển trong rễ tiêu. Trong 5 giai đoạn này thì ấu
trùng tuổi 2 và tuyến trùng Meloidogyne spp. cái thường dùng để xác định loài.
1.3.2. Các yếu tố sinh thái, môi trường ảnh hưởng đến mật độ tuyến trùng
Chu kỳ phát triển (vòng đời) phụ thuộc vào nhiệt độ các tháng trong năm
và phụ thuộc vào cây ký chủ: nhiệt độ thích hợp cho tuyến trùng sinh trưởng và
phát triển là 25-28 o C. Ở nhiệt độ 28 o C, vòng đời của M. incognita là 28 – 39
ngày trên cây thuốc lá. Nhiệt độ thấp 20 o C, vòng đời của chúng kéo dài trong
khoảng 57-59 ngày. Mỗi con tuyến trùng cái có thể đẻ từ 350-3.000 quả trứng
trong bọc trứng, trung bình nở 200-600 tuyến trùng non. Trứng và tuyến trùng
non có thể tồn tại trong đất hàng năm nếu không gặp điều kiện thuận lợi và cây