Tổng cộng:
[tintuc]
Bệnh héo Fusarium trên cây giống cà chua có tầm quan trọng kinh tế lớn trên toàn thế giới do những thiệt hại đáng kể mà nó gây ra trong vụ mùa. Những tiến bộ trong công nghệ nano cung cấp các giải pháp thay thế có thể được áp dụng để kiểm soát mầm bệnh. Hạt nano bạc (AgNP) ổn định bằng chitosan (Cs) hiện đang được sử dụng rộng rãi để kiểm soát mầm bệnh thực vật. Mục tiêu của cuộc điều tra này là xác định ảnh hưởng của việc áp dụng các nano Ag-Cs đối với khả năng chống chịu của cây cà chua và kiểm soát bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum gây ra.. Kết quả cho thấy việc áp dụng nano không cho thấy tác động tiêu cực đến sự phát triển sinh dưỡng bình thường của cây con cà chua (lên đến 2000 ppm). Cấu trúc nano có hiệu quả đáng kể trong việc ức chế sự phát triển của sợi nấm lên đến hơn 70% và ngoài ra, việc xử lý còn có hiệu quả để giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh ở cây con được cấy Fusarium oxysporum sau 14 ngày sau khi cấy.
GIỚI THIỆU
Kiểm soát dịch bệnh thực vật là khía cạnh thách thức nhất của sản xuất cây trồng. Trong những năm gần đây, tình trạng kháng thuốc trừ sâu hiện có trên thị trường đã gia tăng và trở thành một vấn đề nghiêm trọng (Chattopadhyay và cộng sự , 2017 ; Goffeau, 2008). Trong số các vi sinh vật liên quan đến bệnh thực vật, nấm gây ra tỷ lệ cao hơn trong các hệ thống nông nghiệp. Bệnh héo Fusarium là một hội chứng héo do mạch gây tử vong ở thực vật thuộc họ Solanaceae (Omar & Ahmed, 2014 ).
Nấm F. oxysporum bao gồm hơn 120 chủng hoặc dạng đặc biệt đã biết, mỗi chủng đặc trưng cho một cây ký chủ duy nhất mà nó gây bệnh. Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici gây héo trên cà chua. Bệnh héo Fusarium là một bệnh phá hoại cà chua ở một số quốc gia trên thế giới, và được người sản xuất rất quan tâm do sản lượng mất nhiều, nấm tồn tại kéo dài trong đất và phát sinh các chủng kháng thuốc. Bệnh có thể được giảm bớt ở một mức độ nào đó khi sử dụng các giống cây trồng kháng thuốc và hóa chất. Tuy nhiên, sự phát triển thành các chủng gây bệnh mới là một vấn đề liên tục, và việc sử dụng các sản phẩm hóa học là tốn kém và không phải lúc nào cũng hiệu quả (Amini & Sidovich, 2010; Malandrakis và cộng sự, 2018 ). Do đó, cơ chế kiểm soát đối với loại bệnh này, không gây hại cho cây trồng cũng như môi trường, là mối quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực quản lý dịch bệnh.
Do đó, việc tìm kiếm các biện pháp kiểm soát dịch bệnh thay thế an toàn cho môi trường là điều cần thiết ngay lập tức. Trong những năm gần đây, việc sử dụng vật liệu nano ngày càng được mở rộng và được coi là một giải pháp thay thế để kiểm soát mầm bệnh thực vật. Một số hạt nano kim loại đã được nghiên cứu và thử nghiệm về đặc tính chống nấm của chúng ( Al-Huqail và cộng sự , 2018 ; Janaki và cộng sự , 2015 ; Medda và cộng sự , 2015 ; Shaikh và cộng sự , 2019 ). Một số nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của AgNP chống lại các vi sinh vật gây bệnh thực vật. Jo và cộng sự. (2009)đã chứng minh rằng AgNP có hiệu quả trong việc làm giảm sự phát triển của nấm Bipolaris sorokiniana và Magnaporthe grisea trong ống nghiệm và giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh trên cây bằng cách áp dụng vật liệu nano 3 giờ sau khi cấy với bào tử, nhưng hiệu quả của chúng giảm đáng kể khi được áp dụng sau 24 giờ sự cấy ghép. Tương tự như vậy, nano bạc có hiệu quả chống lại các phytopathogens khác nhau như Alternaria, Botrytis cinerea , F. oxysporum và Pythium spinosum ( Kim và cộng sự , 2012 ). Mishra và cộng sự. (2017) cho thấy hoạt tính kháng nấm của AgNPs chống lại các phytopathogens từ lá và đất. Tác động ức chế của các nồng độ bạc khác nhau (2, 4, 10 μg/mL) lên sự nảy mầm của bào tử đã được ghi nhận trong điều kiện in vitro . Trong một nghiên cứu khác, Karimi và Sadeghi (2019) đã phân lập 3 phytopathogens khác nhau ( Alternaria Alternata , Alternaria citri và Penicillium digitatum ) từ các mẫu cam quýt. Thử nghiệm in vitro được thực hiện trên môi trường PDA được xử lý với 50, 100 và 150 ppm hạt nano bạc và hai loại thuốc diệt nấm thông thường. Kết quả cho thấy Ag-NPs cho thấy hoạt tính kháng nấm mạnh hơn đối với các loại nấm cô lập mà các loại thuốc diệt nấm thông thường.
Tuy nhiên, các tác giả này đã không đánh giá các hạt nano in vivo . Trong tài liệu có rất nhiều thông tin về tác dụng chống nấm của AgNP, tuy nhiên, còn thiếu thông tin về tác dụng đối với cây trồng và sự phát triển của bệnh ở cấp độ đồng ruộng, cũng như sự kết hợp với các tài liệu khác hoặc polyme làm cho cấu trúc nano ổn định hơn và cải thiện các đặc tính của nó. Do đó, tác động chống nấm của NP Ag-Cs đối với bệnh héo Fusarium ở cây con cà chua đã được khảo sát trong nghiên cứu này trong điều kiện nhà kính và in vitro.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
1. Vật liệu
Tất cả các thuốc thử đều thuộc loại tinh khiết phân tích và được sử dụng mà không cần tinh chế thêm. Bạc nitrat (AgNO3), natri borohydrid và Chitosan của LMW được mua từ Sigma-Aldrich với độ tinh khiết ≥99,5%. Nấm hoang dã Fusarium oxysporum được phân lập từ các cây bị nhiễm bệnh ở Costa de Hermosillo, chủng này được cấy phụ trong thạch dextrose khoai tây (khoa học là ThermoFisher) để xác định hình thái.
2. Tổng hợp và đặc tính của các hạt nano bạc
Các hạt nano bạc phủ chitosan (Ag-CsNPs) được tổng hợp theo phương pháp do Bin Ahmad et al đề xuất. (2011) . Dung dịch chitosan được chuẩn bị bằng cách hòa tan 1,0 g chitosan trong 50 mL axit axetic. Ngay sau đó, AgNO 3 (50 mL, 0,01 M) được thêm vào huyền phù chitosan trong điều kiện khuấy liên tục trong 2 giờ. Sau đó, 20 mL NaBH 4 (0,04 M) được thêm vào AgNO3 – chitosan huyền phù, sự thay đổi màu sắc từ vàng nhạt sang nâu ngay lập tức được quan sát thấy cho thấy sự hình thành của các hạt nano. 
3. Đánh giá in vitro về khả năng chống nấm của các NP Ag-Cs agaisnt Fusarium oxysporum
Tác dụng chống nấm của Ag-Cs NPs đối với nấm F. oxysporum đã được đánh giá. Để làm được điều này, các hạt nano được hòa tan ở các nồng độ khác nhau (1000, 1500 và 2000 ppm) trong môi trường PDA vô trùng ở 45 ° C và sau đó, môi trường được thêm vào đĩa Petri để đông đặc. Môi trường không bổ sung các hạt nano được coi là phương pháp xử lý đối chứng. Sau đó, F. oxysporum được cấy từ môi trường nuôi cấy 7 ngày tuổi ở tâm đĩa Petri. Chúng được ủ ở 25 ° C trong 7 ngày. Mỗi lần điều trị được thực hiện trong ba lần. Đường kính của sợi nấm phát triển trong ống nghiệm được xác định, được đo ở 48, 96 và 168 giờ sau khi bắt đầu thử nghiệm bằng cách sử dụng vernier và kết quả được biểu thị bằng cm.
4. Đánh giá VQG Ag-Cs trong sự phát triển của hạt giống cà chua
Để xác định xem các NP Ag-Cs có gây ra bất kỳ tác động độc hại nào hay không, các nồng độ khác nhau của phương pháp xử lý trên cây cà chua đã được đánh giá. Cây giống cà chua được sử dụng trong thí nghiệm này được 20 ngày tuổi sau khi nảy mầm. Trên giá thể không có hoặc có 3% mùn trùn quế, 50 mL hạt nano được áp dụng ở các nồng độ 1000, 1500 và 2000 ppm cứ 7 ngày trong 30 ngày. Người ta đo chiều cao và đường kính của cây cũng như trọng lượng khô và tươi. Mỗi lần điều trị được thực hiện trong ba lần.
5. Ảnh hưởng của NPs Ag-Cs đến sự phát triển của bệnh héo do mạch ở cây cà chua được cấy nấm Fusarium oxysporum
Thử nghiệm sinh học được phát triển bằng cách chuẩn bị huyền phù bào tử của nấm ở nồng độ 1 x 107 bào tử trên mỗi mL với dung dịch glucose 30%. Sau đó, rạch một vết thương nhỏ ở cổ rễ để tạo điều kiện lây nhiễm, và cây con của 20 ngày sau khi nảy mầm được ngâm trong huyền phù bào tử trong thời gian 4 giờ. Cây con được đặt trong đĩa Petri chứa đầy Peatmost® và ủ trong buồng sinh trưởng trong 14 ngày với độ ẩm tương đối 90% ở 25 ° C. Các hạt nano được áp dụng trên đất với nồng độ 2000 ppm sau 5 ngày kể từ khi cấy. Trong thí nghiệm có kiểm soát bệnh, kiểm soát điều trị không bệnh và điều trị bằng hạt nano. Mỗi lần điều trị được thực hiện với 10 lần lặp lại.
6. Phân tích thống kê
Các thí nghiệm được thực hiện theo một thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên. Để xác định ảnh hưởng của phương pháp điều trị đối với các biến số đáp ứng, một phân tích phương sai của một hoặc hai tuyến được thực hiện, tùy từng trường hợp, với chỉ số tin cậy là 95%. Sự khác biệt giữa các phương pháp điều trị được so sánh bằng cách sử dụng thử nghiệm Tukey-Kramer. Sự khác biệt ở P <0,05 được coi là có ý nghĩa. Tất cả điều này bằng cách sử dụng gói thống kê NCSS 2007.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Tổng hợp và đặc tính của các hạt nano
Công nghệ nano đã tạo ra mối quan tâm lớn đối với sự phát triển của các sản phẩm nông nghiệp, vì nó là cơ hội tuyệt vời để giảm sử dụng các hóa chất nông nghiệp tổng hợp, với khả năng giảm tác động môi trường và tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất. Hình 1 cho thấy các ảnh hiển vi TEM của các NP được ổn định bằng chitosan và sự phân bố kích thước của các hạt nano đã được tinh chỉnh, vì hình thái và kích thước là cực kỳ quan trọng để dự đoán xem cây có thể bắt và phân phối sinh học các NP hay không. Hình ảnh TEM của mẫu cho thấy dạng hình cầu với độ đa phân tán nhỏ hơn 2%, với đường kính trung bình là 33,26 ± 6,15 nm ( Hình 1b). Có thể thấy rõ chức năng và sự ổn định của chitosan trong Hình 1a với sự khác biệt về độ tương phản.
[/tintuc]
