e2_vi_khuan_ki_sinh_7965

Phần IIVI KHUẨN GÂY BỆNH CÔN TRÙNG

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

http://www.fineprint.com

1. Khái quát chung

• VK có mặt khắp nơi• Xâm nhập vào tất cả các bộ phận trong cơ thể

- khoang miệng- ruột- hệ thống hô hấp- cơ quan sinh dục

• VK có quan hệ với côn trùng rất đa dạng• Có 2 nhóm chính:

a) VK sinh bào tử: - ký sinh bắt buộc- có tinh thể độc- phổ ký chủ hẹp



b) VK không bào tử- gồm loài gây bệnh không bắt buộc và là tất cảvk có tiềm năng gây bệnh cho côn trùng- làm tổn hại và xâm nhiễm vào mô cơ thể côntrùng mẫn cảm- trước khi xâm nhập vào xoang máu – vk sinhsản trong ruột côn trùng- phát triển được trên môi trường nhân tạo- phổ ký chủ rộng



• Đa số VK sử dụng phòng trừ côn trùng gây hạithuộc:- bộ Eubacteriales, họ Euterobacteriaceae, Microccaceae:

+ bao gồm các loại: ký sinh bắt buộc, khôngbắt buộc và hoại sinh+ sống ở ruột côn tùng+ hình que, gram âm+ không hình thành bào tử+ phát triển tốt trên môi trường dinh dưỡng

- Bacillaceae : + hình que,gram dương+ hình thành bào tửĐại diện: Bacillus, Clostridium



- bộ Pseudomonadales - Pseudomonadeceae: + vk hình que, gram âm+ không hình thành bào tử+ có tiềm năng gây bệnh cho côn trùngĐại diện: Pseudomonas aeruginosa, P. chlororaphis, P. fluorescens



Các nhóm vi khuẩn gây bệnh côn trùng

Dựa vào mức độ ký sinh của vi khuẩn, chiathành 3 nhóm:

• Vi khuẩn ký sinh

- sinh sản trong cơ thể côn trùng- khó nuôi cấy trên môi trường nhân tạo- phạm vi ký chủ hẹp- lây lan qua đường miệngVD: vi khuẩn Bacillus poliliae, Bacillus lentimorbusgây bệnh trên bọ hung



• Vi khuẩn bán ký sinh

- ký sinh ngoài cơ thể côn trùng- có thể nuôi cấytrên môi trường nhân tạo- sinh sản trong ống tiêu hóa- làm tổn thương các mô vật chủ- hình thành chất độc trong xoang máu ⇒ côntrùng chếtVD: vi khuẩn hình que hình thành bào tử nghỉ vàtinh thể



• Vi khuẩn hoại sinh

- Sinh sản ngòai cơ thể côn trùng- Có thể mọc trên môi trường nhân tạo- Độc tố và enzyme ít ⇒ không xâm nhập vào

xoang máu để gây hại



Các loại vi khuẩn gây bệnh côn trùng

A- Vi khuẩn Bacillus popiliae

- Bào tử hình que dài, không di chuyển, mọcđơn, mọc chuỗi đôi, thỉnh thoảng có chuỗi 4- kích thước bào tử trên môi trường dinh dưỡng: 0,9x5,2µm- bào tử mới nảy mầm ⇒ không có chiết quang- chồi càng phát triển ⇒ khả năng chiết quangcàng lớn – nhìn rõ mầm tế bào ⇒ tế bào có hìnhthoi ⇒ hình quả lê- phản ứng gram dương



P Đặc điểm sinh vật học của vi khuẩn B.popiliae

• Không sinh trưởng trên môi trường bình thường, sinh trưởng tốt trên môi trường có cao men, tiamin, hợp chất tryptophan, thiamin, glucose, muối photphat

• Không tự tạo thành acid amin và cũng không thểtự tổng hợp a.amin.

• Không cần propianin và acid glutamic, có thểtổng hợp được aspartic acid, lysine, threonine -cần cho sinh trưởng của vi khuẩn

• Thời gian sinh trưởng: 16-20 giờ hình thànhhàng lọat bào tử (2x109bt)



• Có tính ký sinh mạnh- sinh sản trong cơ thể sâunon bọ hung

• thời gian sống lâu: 42 tháng (trong cơ thể sâunon bọ hung chết khô)



P Đặc điểm bệnh lý

• Bào tử vi khuẩn xâm nhập qua đường tiêu hóacủa bọ hung

• Nảy mầm thành thể dinh dưỡng xuyên qua váchruột vào trong xoang cơ thể

• Sinh sản hàng lọat trong xoang máu ⇒ sâubệnh và chết ⇒ Vi khuẩn làm cho limfa máu đục⇒ sâu non bọ hung có màu trắng sữa, họatđộng giảm, phản ứng chậm

• Tùy theo giai đọan nhiễm bệnh, số lượng tế bàovi khuẩn từ 20-30%, 40-80% và đạt tối đa 5x109

bt/ml (mỗi ml limfa máu chứa 5x10 10 bào tử ⇒limfa máu côn trùng có dạng như sữa



• Nhiệt độ thích hợp: 16-360C, nhiệt độ thấp dưới160C – không gây bệnh

• Phần lớn sâu non nhiễm bệnh chết ở tuổi 2, 3, tuổi 4 tỷ lệ sống sốt khoảng 30%



B- Vi khuẩn hình thoi- Bacillus

• Là loại ký sinhchuyên tính trongsâu róm

• Phản ứng gram âm• Kích thước 3-

13x0,9-1,3µm• Di động• Có thể nuôi cấy

trên môi trườngK/Na nhưng khôngtạo bào tử



• Thời gian nảy mầm: 1 ngày sau khi xâm nhậpvào cơ thể sâu

• Là loại vi khuẩn yếm khí ⇒ không xâm nhập vàoxoang máu ⇒ sinh sản trong ruột

• Thường gây bệnh trên một số sâu bộLepidoptera



• Triệu chứng bệnh sau 3 ngày nhiễm vi khuẩn:- ngừng ăn- tiết dịch- trao đổi nước không bình thường- pH giảm- cơ các đốt co thắt lại- các chất bài tiết thải ra ngòai có chứa nhiều

bào tử và trở thành nguồn lây bệnh• Triệu chứng sau 1 tuần ⇒ sâu chết ⇒ thân

cứng khô

⇒không nuôi cấy được trên môi trường nhân tạo⇒ nuôi trên sâu sống



C- Vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt)

• Là loài vi khuẩn sinh bào tử, trừ được nhiều loàisâu hại khác nhau

• Hiếu khí hoặc hiếu khí không bắt buộc• Bắt màu đỏ của thuốc nhuộm fusin• Nhuộm Gram dương• Kích thước tế bào: dài 3-6µm• Lông roi không dày, mọc quanh thân• Tế bào đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi



• Không lên men sinh acid đối với arabinoza, xiloza và manitol

• Khử NO3 thành NO2

• Có phản ứng với lòng đỏ trứng• Phát triển được trên môi trường thạch và môi

trường chưa 0,001% lizozim



• Sinh sản: phân chia ngang, có 2, 4, 8 thể dinhdưỡng gần nhau thành chuỗi ⇒ sinh trưởng traođổi chất nhiều ⇒ dễ nuôi cấy trên môi trườngnhân tạo

- khi vi khuẩn già: 1 đầu trong cơ thể ⇒ bào tửhình bầu dục, đầu còn lại ⇒ tinh thể hình thoi ⇒giai đoạn bọc bào tử



- Bọc bào tử nứt – phóng bào tử và tinh thể- Bào tử: hình trứng dài 1,6 x 2 µm

điều kiện thuận lợi: nảy mầm thành tbsinh dưỡng

- tinh thể protein thay đổi theo loài và điều kiệnmôi trường: 0,6 x 2 µm, hình thoi 8 mặt, bản chấtprotein.



Đặc điểm sinh vật học của vi khuẩn Bt

• Có thể phát triển trên các môi trường nuôi cấy• Hình thái khuẩn lạc khác nhau tùy loại môi trường:

- pepton-agar: khuẩn lạc rộng, tròn, màutrắng sữa, bề mặt phẳng, mép hơi có dạngphóng xạ, có tuyến phóng xạ dạng sợi

- Môi trường glucose – agar, nhiệt độ 300C trong 24 giờ: khuẩn lạc màu vàng, sau 48 giờ có hình vòng tròn dày, đường kính 3 mm, tâm có màu sẫm,bề mặt trắng bóng, khô.



• Khả năng hình thành enzim loxitinaza• Cấu trúc dạng tinh thể và khả năng gây bệnh

cho côn trùng• Sự hình thành bào tử bao gồm các giai đoạn:

+ Sợi trục hình thành nhiễm sắc thể+ Phát sinh màng tế bào hoàn thành váchtiền bào tử+ Tiểu bào tử tách ra từ trong tế bào mẹ+ Bào tử gồm: vỏ, màng ngoài và chất nhân



Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn Bt

• Yêu cầu dinh dưỡng không cao, chủ yếu làprotein động thực vật

• Phát triển bình thường: + nitơ hữu cơ: cao thịt bò, pepton, bột men, bột cá, bột ngô+ cacbon: tinh bột, maltoza, glucoza+ muối vô cơ: K2HPO4, MgSO4, CaCO3



• Phạm vi nhiệt độ:- sinh trưởng: 12-400C- thích hợp 27-370C- nhiệt độ 35-400C: sinh trưởng nhanhnhưng chóng lão hóa.- nhiệt độ thấp sinh trưởng chậm

• pH: thích hợp 7,58,5: có thể hình thành bào tử5,0: không hình thành bào tử

• Là loại háo khí - cần nhiều oxy để sinh trưởng, hình thành bào tử



Cơ chế gây bệnh của vi khuẩn B.t

• Tác động chủ yếu quan thức ăn vào cơ thể• Chế phẩm vi khuẩn gồm: tế bào và chất độc

- sinh bào tử - côn trùng chết- chất độc do vi khuẩn sinh ra – côn trùngchết nhanh hơn

Tác dụng diệt sâu của vk có quan hệ mật thiết vớicơ chế gây bệnh và vật chủ



• Các loại độc tố của vi khuẩn B.t: 4 loại độc tố

a/ ngoại độc tố: - là sản phẩm trao đổi chất tiết ra ngoài cơ thể vi khuẩn trong quá trình sinh trưởng gồm:

1. Ngoại độc tố α (α-exotoxin) / phospholipaza C - vk B.t var.elesti sinh enzyme loxitinaza ⇒phân hủy mô côn trùng ⇒ côn trùng chết- enzyme loxitinaza liên kết với tb ruột côntrùng ⇒ tách ra và được họat hóa bởi mộtchất không bền nhiệt



trọng lượng phân tử thấp – lipid tác động gây hại với loài ong xẻ (Tenthredinidae), pH đường ruột phù hợp với enzyme



2. ngoại độc tố β (β - exotoxin - chất độc ngoài thểB), là độc tố bền nhiệt

- nhiệt độ 1200C/15 phút – còn hoạt tính- hoạt tính ngoại độc tố β-exotoxin xuất hiệntrong giai đoạn vk phát triển mạnh, trước khihình thành bào tử- là 1 nucleotid có trọng lượng phân tử thấp, có các ademin, riboza, photpho



Tác động:- kiềm hãm nucleotid và ADN-polymeraza, cácenzim này gắn với ATP ⇒ ngưng tổng hợp ARN- cộng hưởng với nội độc tố δ (δ -endotoxin):

* nội độc tố δ (δ -endotoxin) gây dập vỡ, phá hủyhoàn toàn biểu mô ruột giữa của côn trùng mẫn cảm

* ngoại độc tố (β - enxotoxin): xâm nhập vào huyếttương và máu tới các cơ quan, gây xáo trộn quátrình sinh lý ⇒ gây chết nhanh cho ấu trùng.



- ngoại độc tố β - exotoxin rất có hiệu quả trừsâu non, gây trì trệ quá trình chuyển hóa lột xác, tác động cả côn trùng trưởng thành phát triển từcác ấu trùng đã nhiễm độc tố dưới liều gây chết



⇒Phạm vi và hiệu quả diệt sâu của B.t.β rộng, diệtđược nhiều loài sâu hại thuộc bộ Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, rệp và nhện

⇒Hiệu quả của chất độc phụ thuộc vào liều lượngsâu ăn phải

⇒Độ độc của vi khuẩn biểu hiện ở giai đoạn lộtxác hoặc biến thái – sâu không hóa nhộng - biếndạng



• Cơ chế gây bệnh của β - exotoxin phức tạp vàchậm ⇒ nhìn thấy khi sâu lột xác và biến thái- vk xâm nhập vào cơ thể sâu non (số lượng nhỏ) ⇒ phát dục hóa nhộng ⇒ sâu không vũ hóa ⇒ mộtsố vẫn biến thành sâu trưởng thành ⇒ phát triểnkhông đầy đủ (VD: thiếu cánh)

- số lượng vk lớn ⇒ hóa nhộng không bình thường⇒ sâu non chết khi lột xác.

- dị dạng giai đọan nhộng / sâu trưởng thành: miệng co thắt, mất râu môi dưới, đỉnh lưỡi dài ra.



3. Ngoại độc tố γ (γ - exotoxin): là một loạienzyme chưa xác định, tan được trong nước

- có chứa các peptit, trong lượng phân tử thấp, có một số a. amin tự do- tan được trong nước, không ổn định, mẫn cảmvới không khí, ánh sáng, oxy và nhiệt độ (mấthọat lực từ 600C trở lên trong vòng 10-15 phút)- độc tố thuộc nhóm photpholipaza, có tác độnglên photpholipid và giải phóng ra acid béo.



4. Nội độc tố δ (δ -endotoxin): là độc tố tinh thể, cóbản chất protein- là 1 protein kết tinh- gồm 1.180 acid amin: glutamic, asparaginic, chiếm 20% tổng số a.amin trong phân tử- các acid amin khác: acginin, treonin, lexin, izolexin- thành phần khác: hydrate cacbon (5,6%) - kếthợp với tinh thể như một sự pha tạp trong quátrình hình thành bào tử.



• Thành phần nguyên tố của tinh thể: C, N, H, O, S, Ca, Mg, Si, Fe, Ni, Ti, Zn, Al, Cu, Mn…

• Không có photpho• Thời gian tổng hợp tinh thể: 3 giờ• Mỗi bào tử có từ 1 – 3 tinh thể độc• Tinh thể không tan trong dung môi hữu cơ• Bền ở nhiệt độ cao: đun 650C/1 giờà hoạt tính

vẫn còn: 800C/20 phút

• Tinh thể bị phân hủy và mất tính độc: 1000C/ 30-40 phút



- Độ độc của tinh thể khác nhau tùy theo loài- Hình dạng tinh thể khác nhau - độ độc khácnhau

+ Tinh thể dạng tròn: hiệu quả đối với sâu bộcánh vẩy (Lepidoptera)+ Tinh thể nhiều cạnh ngắn - độc ít+ Tinh thể nhiều cạnh dài - độ độc kém đốivới nhiều sâu hại



• Cơ chế gây bệnh của chất độc tinh thể

Vi khuẩn xâm nhập vào ruột giữa, không hìnhthành enzyme – gây độc chủ yếu do chất độctinh thể

Tinh thể hòa tan trong ruột côn trùng – làm tê liệtruột giữa – vách ruột vỡ – bào tử chui vào màngthực quản - các tế bào thượng bì ruột giữa rụng- để lộ màng đáy mỏng ⇒ vi khuẩn xâm nhậpvào xoang máu ⇒ côn trùng chết



Phân loại vi khuẩn B.t

- Dựa trên phản ứng sinh hóa: cacbon, nitơ, enzim và sản phẩm trao đổi chất⇒ đơn giản, thuận tiện ⇒ dễ nhầm lẫn- Dùng kháng nguyên và kháng thể⇒ nhanh gọn – nhưng phải có kháng nguyên

của loài vi khuẩn để xác định- Phương pháp khác: kiểu chất độc ngoài, phảnứng các enzyme.



Documents

e2_vi_khuan_ki_sinh_7965