Trang chủ

Giới thiệu

Ý kiến khách hàng

Sản phẩm

Liên hệ

Thông tin hoạt động
Giấy phép Pháp lý
Dinh dưỡng
Gardening guides
Hỏi và đáp
Tìm kiếm
Văn bản
Mô hình Lúa tại Viện Cây lương thực - Vĩnh Quỳnh - Thanh Trì - Hà Nội
Giấy phép được phép lưu hành toàn quốc của Bộ Nông nghiệp
Công văn của Cục Trồng trọt, Bộ NN và PTNT ngày gửi các Sở NN & PTNT..
Mô hình tham quan
Khu vực sản xuất lúa sử dụng Ước mơ nhà nông dạng rắn tại xã Xuân Hồng, Xuân Trường, Nam ĐỊnh
Mô hình Lúa tại Viện Cây lương thực - Vĩnh Quỳnh - Thanh Trì - Hà Nội
Mô hình Cà chua
Mô hình Hòa lạc
Số lượt truy cập : 626881
Số người trực tuyến : 21
 
 

Tăng cường khả năng miễn dịch của cây trồng

TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG MIẾN DỊCH CỦA CÂY TRỒNG

TS. Đặng Xuân Toàn

Công ty CP Kỹ Thuật Môi Trường

  1. Giới thiệu chung

Trong sản xuất rau quả hiện nay tồn tại một vấn đề lớn mà chưa tìm ra lời giải, đó là sản xuất trong điều kiện thời tiết, khí hậu luôn thay đổi, sử dụng không cân đối phân bón vô cơ và áp dụng thiếu chọn lọc các chất kích thích sinh trưởng, tạo điều kiện cho sâu bệnh phát triển nhiều do đó hóa chất BVTV nguy hại sử dụng nhiều cả về chủng loại cũng như số lượng, hậu quả là sản phẩm sản xuất ra không an toàn và chi phí cao. Hiện nay, người ta thường tập trung vào việc sử dụng có hiệu quả thuốc BVTV, nhưng kết quả chưa đạt theo mong muốn vì theo quy luật đấu tranh sinh tồn, tác nhân gây bệnh cũng dần dần “thích ứng” (nhờn) với thuốc hoặc thay đổi chiến thuật để tấn công cây trồng  nhằm có nguồn thức ăn. Những năm gần đây, nhiều nhà khoa học trên thế giới đă và đang tập trung nghiên cứu về hệ miễn dịch của cây trồng với hy vọng tìm được giải pháp hiệu quả và bền vững giúp cây trồng đối phó với sâu bệnh bằng chính khả năng của mình. . Các nghiên cứu bước đầu đã làm rõ cơ chế miễn dịch, mạng lưới tín hiệu điều khiển hệ thống miễn dịch và các chất cây trồng sinh ra để tự vệ. Các nhà khoa học của ETC đã nghiên cứu kỹ giải pháp này và thấy rằng phân bón Ước mơ nhà nông có thể sử dụng với vai trò cung cấp trực tiếp hoặc gián tiếp để tăng khả năng miễn dịch của cây trồng khi bị sâu bệnh tấn công.

  1. Hệ thống miễn dịch của cây

Trong quá trình tiến hoá, do phải luôn luôn sống trong điều kiện môi trường khắc nghiệt và sâu bệnh, cây trồng đã trang bị cho mình một hệ thống tự bảo vệ mình trước sự tấn công của sâu, bệnh hại và tác động xấu của môi trường. Khi bị sâu bệnh tấn công, đa số các cây trồng đều có khả năng phản ứng bằng cách sinh ra các chất bảo vệ, gây độc cho kẻ tấn công. Các cách thức bảo vệ này được sinh ra từ một hệ thống được gọi là hệ thống miễn dịch bẩm sinh của cây trồng (plant’s innate immune system), ngoài ra còn được gọi là hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (nonspecific immune system) hoặc hệ thống miễn dịch tự nhiên (plant’s natural immune system). Miễn dịch bẩm sinh  là khả năng bảo vệ cơ thể sẵn có và mang tính di truyền trong các cá thể cùng loài. …

Về nguyên tắc hoạt động, hệ thống phản ứng nhanh và rất có hiệu quả trước sự tấn công của nhiều vật gây bệnh như vi rút, vi khuẩn, nấm, và giun,… Hệ thống này hoạt động khá đơn giản, nhưng cơ chế hoạt động lại phức tạp đòi hỏi nhiều khám phá mới trong lĩnh vực sinh lý thực vật, sinh hoá thực vật và sinh học phân tử.

Để tự vệ, hệ thống miễn dịch của cây tạo ra 3 loại đáp trả sau:

(1)                    Tạo ra nhanh chóng chất tự vệ và làm chết một số tế bào ngay tại chỗ bị tổn thương do sâu bệnh tấn công bằng biện pháp lý học và hoá học, còn được gọi là đáp trả tại chỗ . Loại đáp trả này thường dễ nhận thấy, chất bảo vệ tại chỗ này được xác định là ROS và Photoalexins.

(2)                    Kích hoạt gen miễn dịch, còn gọi là đáp trả từ xa: Cây trồng tiếp nhận và phân loại sâu bệnh, hình thành các tín hiệu và truyền vào hệ thống miễn dịch của cây trồng và từ đó cây trồng sẽ sinh ra chất tương ứng có khả năng kích hoạt gen miễn dịch dẫn đến quá trình chuyển đổi gen trong cây và tạo ra và các protein chống lại sâu bệnh (PR- pathogenesis-related proteins). Các PR protein có các đặc tính chống nấm và vi khuẩn. Các chất có khả năng kích hoạt các gen miễn dịch được biết đến nhiều nhất là JA (Jasmonic acid), SA (Salycilic acid), ET (Ethylene).

(3)                    Tạo ra hàng rào bảo vệ vật lý bằng cách làm chết rất nhanh các tế bào tại khu vực bị sâu bệnh tấn công để ngăn cho sâu bệnh không lan truyền được và ngăn nguồn dinh dưỡng cho sâu bệnh. Ngoài ra các tế bào này trước khi chết còn truyền các tín hiệu để cây trồng biết để đáp trả. Các cành khô là kết quả của cách đáp trả này.

Hai loại đáp trả đầu được cây trồng thực hiện bằng hệ thống tín hiệu phức tạp bao gồm các tín hiệu tiếp nhận và xử lý thông tin sâu bệnh tấn công, chuyển thông tin và kích hoạt hệ thống kháng cự đáp trả lại sâu bệnh bằng hệ thống các chất truyền tín hiệu đáp trả và tạo ra các hợp chất bảo vệ cần thiết.

Các phương thức và chất đáp trả tại chỗ

 

- HR – hypersensitive response (phản ứng nhạy cảm) : Cây trồng có một hệ thống phản ứng nhanh và rất có hiệu quả trước sự tấn công của khá nhiều loại sâu bệnh do các vi khuẩn, nấm,vi rút và giun mang đến. Một trong các vũ khí quan trọng nhất mà cây trồng có để chống lại sâu bệnh là cách làm chết  rất nhanh các tế bào tại chỗ bị tấn công. Việc làm chết nhanh các tế bào này làm ngăn cản không cho sâu bệnh lan rộng, ngăn nguồn dinh dưỡng cho sâu bệnh. Ngoài ra các tế bào này trước khi chết còn truyền các tín hiệu để cây trồng biết để đáp trả. Khi cây trồng bị sâu bệnh tấn công, trong cây xảy ra một loạt biến đổi sinh lý để tạo ra chất ô xi hoá (ROS reactive oxygen species như H2O2, OH-…), làm thay đổi pH, làm cứng thành tế bào tại chỗ bị tấn công, sinh ra các phân từ truyền tín hiệu như NO và tổng hợp ra các chất chống nhiễm khuẩn như phytoalexins (chất này thường thấy tại các chỗ bị sâu bệnh tấn công)

- Phytoalexins : là hoá chất chống nhiễm khuẩn do vi khuẩn, nấm, vi rút, giun được cây tổng hợp được và tích luỹ tại nơi bị sâu bệnh tấn công. Phytoalexins có nhiều loại và có đặc tính rất quan trọng là kháng khuẩn. Cây trồng sử dụng hoá chất này để ngăn không cho vi khuẩn vào sâu trong cây. Phytoalexins là sản phẩm của quá trình biến đổi thứ cấp, có khối lượng riêng thấp và chuyển động dễ dàng trong cây. Phytoalexins được tổng hợp trong cây theo 3 cách chuyển hóa chính :(1) terpenoids pathway, (2) alkaloids pathway và (3) phenylpropanloid pathway. Phụ thuộc vào mối tương tác giữa các tín hiệu nhận biết sâu bệnh với các protein, vào các chất dẫn xuất và loài thực vật ... các Phytoalexins khác nhau sẽ được sản xuất ra tương ứng. Một số chất dẫn xuất chính để tổng hợp được Phytoalexins này là các axít amin dễ bay hơi, tryptophan, phenylalanine. Cây thuốc lá được xác định là sản sinh ra tối thiểu 17 loại phytoalexins khi bị sâu bệnh tấn công.

 Các chất truyền tín hiệu và đáp trả từ xa

 

 Các nội tiết tố trong cây được xác định là những chất làm cho cây phát triển và  được sản sinh ra để điều chỉnh sự phát triển. Nhưng những năm gần đây người ta thấy rằng hoóc môn đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống miễn dịch để đối phó với sâu bệnh. Trong Mạng lưới các tín hiệu của hệ thống miễn dịch, các hoóc môn dưới đây được xác định là chất truyền tín hiệu quan trọng nhất và để từ đó kích hoạt các gen bảo vệ trong cây.

 

-            Salicylic acid (SA): SA kích hoạt các gen bảo vệ khi cây bị sâu bệnh tấn công và tạo ra các chất bảo vệ như PR1, PR2 và PR5. SA còn đóng vai trò rất sớm ngay từ khi cây trồng bị sâu bệnh tấn công, tạo ra chất tự vệ làm chết ngay các tế bào tại chỗ bị sâu bệnh tấn công.

-            Jacmonic Acid (JA) và Ethylene (ET): Trong hệ thống miễn dịch của cây, 2 hoóc môn này thường làm việc cùng nhau để kích hoạt các gen, tạo ra các chất bảo vệ PR3, PR4, PR6, PR9 và 1 số gen khác.

 

  1. Tăng cường hệ thống miễn dịch bằng phân bón Ước mơ nhà nông

Nếu như có thể làm tăng khả năng của hệ thống miễn dịch của cây trồng thì sẽ có rất nhiều ích lợi, trước hết nhiều loại sâu bệnh được cây tự vệ với độ linh hoạt rất cao. Không những chỉ tăng khả năng đối phó với sự biến đổi thường xuyên của sâu bệnh, nó còn làm tăng khả năng tự bảo vệ của cây trước sự biến đổi của khí hậu.

Trong sản xuất nông nghiệp, việc tăng cường hệ thống miễn dịch của cây trồng  dẫn tới giảm các rủi ro trong điều kiện sản xuất ngoài cánh đồng, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và giảm công chăm sóc.

Có thể rút ra là, cây trồng sẽ có khả năng tự bảo vệ trước sự tấn công của các tác nhân gây bệnh nếu như cây có khả năng sản xuất ra hoặc có sẵn một số chất bảo vệ ban đầu là SA; ET và JA. Có hai cách để cây trồng có các chất này: (1) đưa trực tiếp vào cây: biện pháp này cũng đã được thực hiện khá thành công với SA và được sử dụng khá phổ biến trên thế giới , ET không thể phun được vì ở thể khí và JA chỉ có thể sinh ra trong cây trồng; (2) tạo các điều kiện cần thiết để cây trồng có thể sản sinh ra đủ các chất này khi cần thiết: cây khỏe, có đủ chất để có các enzim cần thiết và có sẵn các chất dẫn xuất để cây có thể sản xuất ra SA, ET và JA. Dưới đây là các thành phần chinh tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp làm tăng cường hệ thống miễn dịch có trong phân bón Ước mơ nhà nông.

Axít amin methionine - chất dẫn xuất để cây trồng có thể tổng hợp được ET có trong rong biển, Còn axít amin phenylalanine - chất dẫn xuất để cây trồng có thể tổng hợp được SA có trong rong biển, cá biển, cám gạo, nấm men bia, đậu tương và axít linolenic có trong đậu tương, cám gạo, rong biển, cá biển.

Phytoalexins được tổng hợp ra với sự tham gia của rất nhiều thành phần, những thành phần có liên quan đến phân bón Ước mơ nhà nông là: SA, JA, NO, Cytokinin, Phenylalanine, Tryptophan, Ca, đường sacrose…

 

 

  Gửi cho bạn   Bản in
Tin mới hơn
Đồng hành cùng với ngành sản xuất dược liệu sạch (02/ 03/ 2017)
Vai trò của Phytohormones tới canh tác nông nghiệp (29/ 01/ 2015)
Vai trò của vi lượng với cây trông. (29/ 11/ 2014)
VAI TRÒ CỦA AXÍT AMIN TỚI CANH TÁC NÔNG NGHIỆP (29/ 11/ 2014)
Các tin khác
Sự giống và khác nhau của thế giới thực vật/cây trồng (27/ 06/ 2013)
Mạng lưới tín hiệu trong cây (19/ 11/ 2012)
Thông tin Khuyến nông tỉnh Hà Nam (16/ 08/ 2012)
Kiểm soát sự phát triển của cây trồng bằng dinh dưỡng (27/ 07/ 2012)
Cần Nông (27/ 07/ 2012)
Xem tiếp >>
Đầu trang