Nguyên lý làm sạch virus

Virus thực vật được phát hiện vào cuối thế kỉ 19 và đến đầu thế kỉ 20 có rất nhiều virus gây bệnh cho thực vật lần lượt được phát hiện như virus khảm thuốc lá, virus thoái hóa khoai tây, virus hại cà chua, Virus thực vật gây nhiều thiệt hại như làm giảm chất lượng nông sản. giảm năng suất và có khi là mất 100% năng suất. Trên thế giới hàng năm bệnh virus gây thiệt hại khoảng 70 tỉ USD.

doc13 trang | Chia sẻ: gaobeo18 | Lượt xem: 1328 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nguyên lý làm sạch virus, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
xác. Xét nghiệm virus trong khuôn khổ quy trình làm sạch virus hoàn toàn khác quá trình phân tích ở một số cây trồng. Có một số phương pháp xét nghiệm virus được áp dụng cho một số loại cây hoa ví dụ như: 
Xét nghiệm bằng cây chỉ thị.
Phương pháp thử huyết thanh.
Xét nghiệm bằng lai phân tử.
Xét nghiệm bằng kính hiển vi.
Kiểm định tính sạch virus.
            Nếu trong qui trình làm sạch virus có thể áp dụng được kỹ thuật xử lý nhiệt và nuôi cấy đỉnh phân sinh thì việc xét nghiệm virus chỉ còn là biện pháp kiểm tra cuối cùng của quá trình làm sạch virus, như vậy sẽ có mâu thuẫn với mục đích làm sạch virus nếu người ta sử dụng 50% cây trong tập đoàn cây trồng bị bệnh làm vật liệu ban đầu và coi chúng là những cây có phẩm chất tốt, một mặt thông qua cải tiến phương pháp xét  nghiệm đưa độ chính xác của phương pháp lên cao người ta phải luôn tính để số lượng virus bảo tồn ở nồng độ tối thiểu mà phương pháp xét nghiệm không chứng minh được. Vì vậy, theo kinh nghiệm thực tế cần tiến phải  xét nghiệm theo phương thức sau:
            Đưa vật liệu ban đầu vào xử lý nhiệt trong một thời gian dài để làm sạch những virus mẫn cảm nhiệt độ sau đó dùng phương pháp nuôi cấy đỉnh phân sinh sau từ 4-6 tháng kể từ ngày nuôi cấy mới bắt đầu xét nghiệm thời gian này đủ để cho virus bảo tồn  trong cây đủ nồng độ cho phép chứng minh được. Những cơ thể được xác định là sạch bệnh là nguồn vật liệu  ban đầu để cung cấp cây mẹ cho sản xuất. Khoảng 5-10%  số cơ thể này được tách riêng ra thành tập đoàn nhân mạnh khoẻ để các nhà tạo giống cải tiến tính chất theo ý muốn và độ thuần chủng (đồng nhất) của giống. Người ta kiểm tra những cơ thể này bằng tất cả các phương pháp xét nghiệm virus hiện có. Những cây xác minh được là khoẻ được tiến hành ươm cành rồi sau đó đưa vào xử lý nhiệt, tiếp theo nuôi cấy đỉnh sinh trưởng và cuối cùng kiểm tra bằng xét nghiệm virus. Đó là toàn bộ qui trình làm sạch virus khép kín. 
            Ngoài phương pháp và quá trình xét nghiệm thì kết quả làm sạch virus phụ thuộc nhiều vào trạng thái của cây cần được xét nghiệm, nghĩa là nồng độ virus có trong các bộ phận khác nhau, tuổi khác nhau, mùa khác nhau. Muốn bảo đảm xét nghiệm hàng loạt chính xác thì cần phải có nhà nuôi cây. Nhiệt độ ổn định, tương quan ánh sáng ổn định và cây xét nghiệm phải cùng độ  tuổi nhất định với nồng độ virus thích hợp cho xét  nghiệm, cho phép thu được kết quả xét nghiệm chính xác.
Duy trì tính sạch bệnh virus
       Vấn đề có tầm quan trọng đáng kể và cũng là vấn đề quyết định cuối cùng đối với thực tiễn nông nghiệp liên quan tới thời gian duy trì được cây trồng sạch virus. Giảm năng suất có thể xuất hiện nếu nguồn giống sạch virus bị nhiễm sớm. Đối với khoai tây thì nhiễm chủ yếu do các yếu tố truyền bệnh sống ở điều kiện tự nhiên đối với cây hoa thì tái nhiễm xảy ra khi đưa cây giống sạch bệnh vào các xí nghiệp sản xuất bị nhiễm sẵn. Có thể nói rằng trong ngành trồng hoa qui trình làm sạch virus được coi như mô hình phương pháp. Cũng qua đó có thể nhận thấy phương pháp làm sạch virus không phải là biện pháp chữa bệnh một lần mà là một quá  trình phức tạp đối với cây trồng đã bị bệnh từ trước. Người ta có thể so sánh bệnh virus của thực vật nhân giống vô tính như bệnh xã hội của con  người không thể chữa bằng thuốc men mà phải thay đổi cả thói quen sinh hoạt. Ở các xí nghiệp công nghiệp sản xuất cây trồng có thể gọi các tiến bộ khoa học kỹ thuật là một loại stress khi mà từ một cây cúc mẹ một năm cho 100 cây ươm, trước kia chỉ thu được 15 và một cây ươm chỉ cần 11 ngày để ra rễ trong khi trước đây cần 21 ngày. Để tạo điều kiện cho các xí nghiệp sản xuất công nghiệp cây giống thu được những thành tích to lớn hơn nữa thì việc đầu tư hàng năm cho công tác chống bệnh virus trở nên cần thiết. Trong trường hợp nhân giống vô tính in vitro thì việc làm sạch virus càng phải được coi là điều kiện trước tiên.
 3. Một số thành tựu
a. Cây rau:
            Hầu hết các loài rau  trừ một vài trường hợp ngoại lệ đều được nhân giống bằng hạt. Truyền bệnh  virus qua hạt vừa  mới được chứng minh  ở loài virus gây bệnh khảm ở xà lách và đậu (đậu ăn quả trắng hoặc xanh), vì vậy ở những cây trồng này cần phải chọn lọc những cây làm giống và  thông qua biện pháp trồng trọt cách ly để tạo ra  hạt giống sạch virus. Đối với các loài virus gây bệnh ở các cây rau khác thì quá trình lây lan thường xảy ra do cơ học hoặc do rệp lá, vì vậy cần có biện pháp vệ sinh đồng ruộng và phòng trừ tác nhân truyền bệnh. Ở một số cây rau  nhân giống vô tính (nấm rơm,...) cần xử dụng phương pháp nuôi cấy đỉnh phân sinh  hoặc xử lý nhiệt để giải phóng virus. Đối với nấm  rơm có thể làm  sạch bệnh bằng  phương pháp xử  lý nhiệt và trong thời gian gần đây người ta đã tạo được phương pháp miễn dịch trong agar gel.
            Ngoài ra, ở những cây trồng dùng để sản xuất hạt của chúng có thể nhân giống vô tính qua nhiều năm, ví dụ như súp-lơ người ta cũng cần phải có vật liệu sạch bệnh virus ban đầu. Thông qua nuôi cấy  mô người ta  tạo được một vài trăm cây và bằng biện  pháp thử virus đã thu được 3.220 cây sạch bệnh.
b. Cây ăn quả
            Cây ăn quả thường bị  virus phá hoại một cách mạnh nhất. Các thể virus gây bệnh không những lan truyền khi nhân giống vô tính mà cả khi nhân giống bằng hạt. Ngoài ra cây ăn quả thường là cây lâu năm, luôn luôn chịu tác động của các tác nhân truyền bệnh vì thế chúng rất dễ bị  nhiễm bệnh. Việc chứng minh virus nhiễm ở cây ăn quả gặp nhiều khó khăn, hơn nữa thời gian ủ bệnh dài và khả năng chống chịu  cao gây  nhiều khó khăn cho việc làm sạch virus cây ăn quả, vì vậy cần tiến hành công tác chống virus gây bệnh ở cây ăn quả một cách liên tục.
            Vì việc xử lý nhiệt đối với các cây thân gỗ và việc nuôi cấy đỉnh phân sinh của chúng khó khăn hơn nhiều so với các loài cây thân thảo cho nên từ lâu người ta đã xử dụng phương pháp thử để tìm ra các vật liệu sạch bệnh ban đầu. Quá trình xử lý nhiệt đối với cây ăn quả đến nay thường được tiến hành chủ yếu ở những  đoạn cành mà các mắt của chúng sẽ được xử dụng để ghép sau này. Theo tài liệu tổng hợp của Nyland và Coheen (1969) về vấn đề xử lý nhiệt ở các cây  thân gỗ có thể loại trừ được bốn loài virus ở cây anh đào, một loài virus ở cây mận, bảy loài virus ở cây táo, hai virus ở cây nho đất (nho tây), sáu virus ở cây đào và hai virus ở phúc bồn tử. Thành công trong xử lý nhiệt ở cây ăn  quả không bao giờ đạt được 100%. Ở mỗi đối tượng ít nhất còn lại một thậm chí một số loài còn tới bốn virus không bị mất hoạt tính khi xử lý nhiệt.
c. Cây hoa
            Ở đối tượng cây hoa chỉ gặp những cây nhân giống vô tính thường bị bệnh virus trong khi bước đầu người ta chỉ tập trung làm sạch bệnh ở những cây hoa có ý nghĩa kinh tế quan trọng (ví dụ: hoa cúc,  hoa anh túc, hoa thủy tiên...). Hiện nay, người ta bắt đầu nuôi cấy các loài hoa khác. Xử lý nhiệt kết hợp với nuôi cấy đỉnh phân sinh được sử dụng để làm sạch virus ở hoa anh túc và hoa cúc. Các điều kiện để  làm sạch virus đối với cây hoa thường được thực hiện dễ dàng, vì thế ở những loài cây trồng này việc làm sạch virus thường có kết  quả nhất. Vì thế dưới đây một số biện pháp quan trọng như xử lý nhiệt, nuôi cấy đỉnh phân sinh và xét nghiệm virus được trình bày trên đối tượng cây hoa.
Phần 3 Kết luận
 Trong sản xuất nông nghiệp thiệt hại hàng năm do các nguồn bệnh nói chung và virus nói riêng là rất lớn. Việc chống lại các nguồn bệnh khi chúng đã nhiễm vào trong cơ thể thực vật là cực kì khó khăn, nhất là đối với nguồn bệnh là virus. Bởi vậy, việc phòng bệnh là điều nên làm và đem lại lợi ích to lớn hơn rất nhiều việc mà ta phải thụ động điều trị bệnh, nhất là đối với những bệnh có thể lây lan ở mức độ rộng trong thời gian nhanh chóng. 
 Phương pháp làm sạch virus là tập hợp các phương pháp đã được nghiên cứu và ứng dụng rỗng rãi trong chọn lọc các nguồn giống sạch bệnh cung cấp cho sản xuất ở quy mô công nghiệp đòi hỏi giống có độ tinh sạch bệnh cao. 
 Việc tạo cây sạch bệnh trong các xí nghiệp chuyên sản xuất giống cây trồng đã trở nên quen thuộc ở nhiều quốc gia phát triển. Tại Việt Nam, hướng đi tạo cây sạch bệnh trong sản xuất nông nghiệp cũng đang được quan tâm rất lớn. Điều này sẽ tạo điều kiện cho việc hình thành nguồn giống thuận lợi cho việc phát triển các nông trại sạch ở quy mô lớn tại nhiều địa phương, năng suất lao động sẽ ngày càng được nâng cao, đem lại hiệu quả to lớn cho mỗi người dân cũng như cho cả đất nước.
Tài Liệu tham khảo
Công nghệ Sinh học thực vật trong cải tiến giống cây trồng, Viện khoa học kĩ thuật nông nghiệp Việt Nam, TS Lê Trần Bình, 1997, NXB Nông nghiệp.
Chuyªn ®Ò c«ng nghÖ tÕ bµo vµ øng dông, NguyÔn ThÞ T©m, 2007.
Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ sinh häc trong chän t¹o gièng c©y trång. Phan H÷u T«n, 2005 , tr­êng §H N«ng nghiÖp I
Đề tài cấp trường trọng điểm Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen hoa cúc và lan tại Đà Lạt, TS Nguyễn Văn Kết, Đại Học Đà Lạt,2005
Akers G.K and Steere R.L (1967). Moleculer sieve method in Method invirology Academicpress. NewYork. Pp, 325-67.

File đính kèm:

  • doclamsachvirus.doc
Bài giảng liên quan