Câu hỏi ôn thi môn bảo vệ thực vật

CÂU HỎI ÔN THI MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT Câu 1. Vì sao càng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật càng nhiều thì dịch bệnh càng tăng? Đề xuất các giải pháp khắc phục? Trả lời: Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật càng nhiều thì dịch bệnh càng tăng, nguyên nhân là do dư lượng thuốc BVTV tích lũy trong môi trường và trong cơ thể sinh vật nên đã hình thành tính kháng thuốc ở sinh vật. Theo Perry và Agosin đã giải thích vấn đề này theo thuyết 2 pha: Pha1: khả năng kháng thuốc bắt nguồn từ bản chất di truyền của sinh vật. Do sử dụng lượng thuốc BVTV quá nhiều và trong thời gian dài tác động lên cơ thể sinh vật, quá trình chọn lọc tự nhiên diễn ra, các gen kháng thuốc tồn tại và di truyền cho thế hệ sau. Bản chất của hiện tượng này là do sự thay đổi tần số các gen alen. Qua các thế hệ tiếp xúc liên tục với thuốc đã làm cho tần số xuất hiện của các gen alen tăng dần. Những thế hệ đầu là dị hợp tử, các thế hệ về sau là đồng hợp tử. Lúc đầu khả năng kháng thuốc xảy ra từ từ, càng về sau khả năng kháng thuốc nhanh dần và do đó sinh vật kháng thuốc, sống được trong môi trường có thuốc mà không chết, cơ thể sinh vật đồng nhất với các gen kháng thuốc. Pha 2: Do sự cảm ứng của các gen kháng thuốc không liên quan đến tính di truyền. Do sự tác động liên tục của các độc tố đã kích thích các gen kháng thuốc ở sinh vật được gia tăng với tốc độ nhanh hơn và tác động với cường độ mạnh hơn để chống các độc tố. Vì vậy cho dù lượng thuốc BVTV có tăng lên đi nữa thì cũng khó giết được chúng, vì cơ thể sinh vật đã có các gen kháng thuốc sẵn sàng hoạt động. Có thể xem các độc tố là nguồn cảm ứng mạnh mẽ cho các gen kháng thuốc hoạt động mạnh lên. Ngoài ra còn có các nguyên nhân khác: Do sử dụng thuốc trừ sâu phổ rộng đã vô tình tiêu diệt thiên địch có lợi. Mật độ gieo trồng quá dày, sâu dễ phát triển và lây lan. Chế độ thâm canh tăng vụ sử dụng nhiều lần một loại thuốc BVTV. Bón nhiều phân đạm làm tốt lá tạo điều kiện thuận lợi cho sinh vật gây bệnh phất triển. Các giải pháp khắc phục: Sử dụng chế phẩm sinh học hoặc BIOCA (biện pháp sinh hóa) để tiêu diệt sâu hại, hạn chế được sự ảnh hưởng xấu đến môi trường, sinh vật và con người. Sử dụng Feromone để tiêu diệt côn trùng gây bệnh. Tạo ra các giống mới có tính kháng sâu, kháng bệnh và những giống có chu kì sống ngắn. Chuyển từ thâm canh sang luân canh, xen canh. Gieo trồng với mật độ hợp lý, không quá dày. Câu 2. Cấu trúc, cơ chế tác động và quy trình sản xuất thuốc BVTV Bt? Cấu trúc: Bt (Bacillus thuringiensis ) là trực khuẩn sinh bào tử hiếu khí không bắt buộc, nhuộm Gram dương, kích thước 3-6 µm, có phủ tiêm mao không dày, tế bào đứng riêng lẽ xếp thành từng chuỗi. Chu trình sống của vi khuẩn Bt chia ra ba giai đoạn: thể sinh dưỡng, nang bào tử, bào tử và tinh thể: Thể sinh dưỡng: Thể sinh dưỡng dạng que, hai đẩu tù, kích thước 1,2-1,8µm x 3-5µm, bắt màu Gram dương khi nhuộm màu với thuốc nhuộm. Lông mọc xung quanh hơi động hoặc không động. Chúng thường tồn tại một cá thể hoặc hai cá thể liền nhau. Thể dinh dưỡng sinh sản theo kiểu phân chia ngang. Trong thời kỳ sinh sản thường có 2, 4 ,8 thể dinh dưỡng liền nhau thành chuỗi. Lúc này vi khuẩn sinh trưởng nhanh, trao đổi chất nhiều dễ nuôi cấy trên môi trường. Nang bào tử: Khi các thể vi khuẩn già, một trong hai đầu trong cơ thể hình thành bào tử hình bầu dục, còn đầu kia hình thành thể hình thoi. Đó là giai đoạn nang bào tử, ở giai đoạn này nang bào tử hình trứng dài, to hơn thể sinh dưỡng. Bào tử và tinh thể: Khi nang bào tử phát triển đến một giai đoạn nào đó, chúng sẽ nứt ra, giải phóng bào tử và tinh thể. Kích thước bào tử 0,8-0,9µm x 2µm. Bào tử ở dạng ngũ có thể đề kháng với các điều kiện môi trường bất lợi. Chế phảm vi khuẩn thường được bảo quản ở dạng bào tử. Tinh thể thường có kích thước thay đổi khoảng 0,6 x 2µm, hình thoi, cũng có loại hình tròn, hình bầu dục tùy theo loài và loại môi trường. Tinh thể là một loại protein (chất diệt sâu) có hiệu quả chủ yếu. Cơ chế tác động: Sâu ăn lá có vi khuẩn à tinh thể độc và bào tử xâm nhập vào cơ thể sâu. Trong điều kiện bình thường, tinh thể độc không hòa tan. Khi đi vào ruột giữa của sâu, nơi có pH kiềm cao (>9,5) làm cho tinh thể độc tan ra. Tuy nhiên dạng hoà tan này chưa phải dạng hoạt động. Dạng tiền độc tố (có kích thước từ 135-140 kDa) này được protease trong ruột giữa của sâu hoạt hoá thành dạng hoạt tính (60-66 kDa) độc tố δ. Độc tố này liên kết với tế bào mô thành ruột, đâm qua màng tạo thành lỗ xuyên màng, làm mất cân bằng ion nột bào của tế bào biểu mô và làm chúng bị phân giải, sâu ngừng ăn và bị chết đói. pH trong ruột bị giảm xuống bằng với pH nội môi trong huyết tương. Độ pH thấp cho phép bào tử nảy mầm, xâm nhập vật chủ và cuối cùng gây chết. Quy trình sản xuất thuốc Bt: Thường sử dụng phương pháp lên men thường (lên men bề mặt) và lên men chìm có sục khí. Phương pháp lên men xốp có hiệu quả không cao nên ít sử dụng. Giống Gốc Sản xuất giống cấp 2 Chuẩn bị môi trường Khử trùng môi trường Lên men trong khoảng thời gian 48-72h, pH=7, nhiệt độ 30oC Hoàn thiện chế phẩm - Nghiền lọc bổ sung phụ gia - Sấy khô - Đóng gói bảo quản Sản xuất giống cấp 1 Thổi khí Lọc và ly tâm Thu sinh khối Chọn giống: thường sử dụng chủng Bacillus thurgiensis, chúng phải có những đặc điểm: - Có độc tính diệt sâu cao và tác dụng của tinh thể độc rộng và thời gian tồn tại lâu. - Tốc độ sinh trưởng mạnh có khả năng tạo nhiều tinh thể độc. - Lên men được các nguồn cacbon khác nhau và đạt tốc độ lên men nhanh. - Thích nghi tốt với những điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt có tác dụng gây độc đối với côn trùng và sâu hại nhanh và mạnh. Giống được nhân lên sau mỗi cấp gấp khoảng 10-15 lần giống cũ. Chuẩn bị môi trường: Môi trường thường sử dụng để nuôi cấy Bt bao gồm: - Nguồn cacbon là tinh bột (gạo, ngô, sắn,), maltose, glucose. - Nguồn N: thường sử dụng là bột cá, bột ngô, bột banh lạc, bột bánh đậu, cao thịt bò - Muối vô cơ thường bổ sung các muối: K2HPO4, MgSO4,,CaCO3. Khử trùng: - Khử trùng bằng phương pháp gián đoạn: tiến hành ở áp suất dư 0.05-0.1Mpa với nhiệt độ từ 110-1200C trong vòng 1 – 1,5 giờ. - Hoặc khử trùng liên tục: tiến hành ở nhiệt độ cao hơn 140-145 và thời gian ngắn hơn 5- 15 phút Lên men: Tiến hành trong nồi lên men có dung tich 500l, 1000l, 2000l , ở điều kiện nhiệt độ từ 27-320C điều chỉnh pH =7,5 trong khoảng thời gian từ 48-72h. Trong quá trình lên men tiến hành thổi khí. Ngưỡng thổi khí tốt nhất trong quá trình lên men là 0,5-0,6m3 môi trường/m3 không khí. Sau khi lên men được 48-72h ta tiến hành tách sản phẩm bằng cách lọc và ly tâm lạnh 4000 vòng/phút, thu kết tủa. Sau đó bổ sung thêm một số chất định hình và bảo quản rồi đem đi sấy khô trong điều kiện thường hoặc chân không ở nhiệt độ 50-65oC trong 1h, hoặc 70-80oC trong vòng 20 phút, độ ảm giảm xuống từ 3-5% thì đạt. Hoàn thiện sản phẩm: sản phẩm sẽ được đóng gói, chế thành các dạng chế phẩm khác nhau. Mỗi dạng chế phẩm có hiệu quả diệt sâu khác nhau tùy từng thời điểm và đối tượng diệt. Các điều kiện ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình lên men: - Nhiệt độ: Ảnh hưởng tới quả trình hình thành bào tử. Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ kéo dài hoặc rút ngắn quá trình lên men (nhiệt độ thích hợp nhất là 30oC). - Các chế độ luân chuyển giống: đây là chỉ tiêu làm ảnh hưởng tới sự h́ình thành bào tử và tinh thể độc. Nếu sử dụng giống liên tục, sẽ sảy ra hiện tượng nhiễm thực khuẩn thể. Bình thường chỉ lên men khoảng 10- 15 lần giống cũ thì cần phải thay đổi gống mới. - Độ pH: vi khuẩn Bt thích hợp trong môi trường kiềm pH=7.5; pH= 8,5 vẫn có thể hình thành bào tử, nếu pH = 5 không hình thành bào tử. - Oxi: vi khuẩn loại hiếu khí, phải có đủ oxi mới sinh trưởng tốt, nhất là khi hình thành bào tử. Nếu thiếu oxi không hình thành bào tử hoặc hình thành chậm. Lượng oxi thường cung cấp cho quá trình lên men là 0,5-0,6m3 môi trường/m3 không khí. Câu 3. Cấu trúc, cơ chế tác động và quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ nấm? Cấu trúc: Nấm Beauveria bassiana (Bb) sinh ra những bào tử trần đơn bào, không màu, hình cầu hoặc hình trứng; có kích thước 1 – 4 μm; sợi nấm có đường nằm ngang 3 - 5μm, phát triển mạnh trong môi trường nuôi cấy nhân tạo cà cơ thể côn trùng. Chúng mang nhiều giá sinh bào tử trần, phình to ở dưới, có kích thước 3-5μm x 3-6μm. Các giá thể của bào tử trần thường tạo thành nhiều nhánh ở phần ngọn hoặc trực tiếp tạo thành nhiều nhánh ở giá. Phần ngọn thường có dạng cuống hẹp hình ziczac không đều. Độc tố của nấm Beauveria là Boverixin, vòng Depxipeptit có điểm sôi 93-94oC, cấu tạo C15H37O9N3; nuôi cấy trong 1 lit môi trường các nhà khoa học có thể tạo ra 1,5-3,5g độc tố Boverixin. Cơ chế tác động: Khi bào tử nấm rơi trên cơ thể côn trùng, trong điều kiện thích hợp trong 12-24h bào tử nấm sẽ nảy mầm xuyên qua lớp vỏ kitin và đi vào bên trong cơ thể côn trùng. Lúc này cơ thể chúng huy động các tế bào bạch huyết chống đỡ. Nấm beauveria tiết ra độc tố Boverixin chứa proteaza và một số chất khác phá hủy cả tế bào bạch huyết làm cho côn trùng bị chết. Bào tử nấm phát triển, sợi nấm chui ra ngoài tạo thành một lớp bào tử bao bọc cơ thể côn trùng. Quy trình sản xuất: Có 2 quy trình là lên men chìm và lên men xốp - Lên men chìm Nguyên liệu Khử trùng Làm nguội Cấy giống cấp 1 Lắc trên máy lắc Nguyên liệu Khử trùng Làm nguội Giống cấp 2 Thu sinh khối Cấy vào môi trường lên men xốp Sản phẩm (lỏng hoặc bột) Ly tâm, sấy - Lên men xốp: Ống giống thuần Môi trường nhân giống cấp 1 Môi trường nhân giống cấp 2 Rải ra nia để hình thành bào tử trần (2 ngày) Thu sinh khối, sấy ở 40-50oC trong 6-8h Hỗn hợp phụ gia để chế tạo chế phẩm nấm Kiểm tra chất lượng bào tử trần Thử hoạt lực trên sâu, đóng góp, bảo quản và sử dụng Câu 4. Cấu trúc, cơ chế tác động và quy trình sản xuất thuốc trừ sâu NPV? Cấu trúc: Virus thuộc họ Baculoviridae, có dạng hình que, hình gậy, kích thước 40-70 nm x 250-400 nm. (80-180 kbp). Là những virus chứa DNA mạch kép, tỉ lệ G.C khoảng 35- 39%. Baculovirus gồm DNA sợi đôi dài 80.000 – 153.000 Nu được bao bọc bởi hỗn hợp protein gọi là vỏ capxit. Ngoài cùng còn được bao bọc lớp vỏ polyhedron. Virus có một Protein nằm trong lõi DNA được bao bọc bởi 1 lớp vỏ lipoprotein trong đó có các virion, nằm trong thể vùi polyhedrosis Inclustion Body (PIB). Baculovirus tồn tại hai dạng : - Thể vùi (OV - occluded virus): có kích thước (0,15-15 µm), hình dạng oval hoặc đa diện. Chứa một hay nhiều virion trong một lớp vỏ protein tinh thể. Vai trò của OV là giúp virus phát tán được trong môi trường, từ vật chủ này sang vật chủ khác. OV được tạo thành bên trong tế bào vật chủ và được giải phóng ra ngoài khi tế bào bị phá vỡ. - Thể chồi (BV - budded virus): BV chỉ chứa một nucleocapsid. Lớp màng vỏ thường là từ màng tế bào vật chủ. Dạng BV đảm trách lây nhiễm từ tế bào này sang tế bào khác bên trong cùng một vật chủ. BV không có khả năng tồn tại ngoài môi trường. Cơ chế tác động: Khi sâu ăn phải thể đa diện (thể vùi), thể vùi sẽ đi vào ruột giữa của sâu có môi trường kiềm và có các phản ứng proteolytic. Dưới tác động của các yếu tố này lớp vỏ thể vùi sẽ bị hòa tan để giải phóng ra các nucleocapsid. Các nucleocapsid được giải phóng ra sau đó sẽ gắn vào các tế bào biểu bì ruột sâu, di chuyển qua lớp tế bào chất và tháo bỏ lớp vỏ khi đi vào nhân. Quá trình nhân lên của virus bên trong nhân sẽ tạo ra các nucleocapsid con và mọc qua màng tế bào nhiễm đi vào trong hệ thống tuần hoàn của sâu. Hệ thống tuần hoàn này sẽ giúp cho virus đi đến được các mô khác của sâu để gây ra quá trình xâm nhiễm thứ 2 (secondery infection). Các nucleocapsid sau đó sẽ được bao vào để lại tạo thành thể vùi trong nhân hoặc tiếp tục đi xâm nhiễm các tế bào khác của sâu. Sâu có thể vẫn tiếp tục ăn cho đến khi bị chết tùy theo loại sâu và điều kiện môi trường. Thường sâu hại lá bị nhiễm bệnh thường thấy các đốt thân sâu sưng phồng lên, căng phồng và mọng nước. Cơ thể sâu chuyển sang mầu trắng đục, da bở, dễ bị vỡ. Sâu thường leo lên phần ngọn của cây và chết trong vòng 5-8 ngày. Chúng thường được nhìn thấy dưới dạng bị chết treo trên cây. Sau khi sâu chết, cơ thể vỡ ra giải phóng hàng triệu thể vùi ra ngoài môi trường. Các loài sâu bướm khác ăn phải thể vùi làm tăng số lượng ấu trùng nhiễm bệnh. Quy trình sản xuất : Nuôi sâu giống Nuôi sâu hàng loạt Thức ăn nhân tạo Nhiễm virut bệnh cho sâu Điều chế thành phẩm Thu xác sâu bệnh Nghiền Lọc và ly tâm Thêm phụ gia Sấy Sàng Thành phẩm Đóng gói Câu 5. Trình báy sự giống và khác nhau giữa cơ chế giải độc các hợp chất thuộc nhóm phenol và thuốc trừ nấm? Cơ chế giải độc các hợp chất phenol: Các hợp chất phenol trong cơ thể thực vật có thể tạo thành glycoside rất nhanh. Sau đó các hợp chất này tham gia vào quá trình trao đổi chất, cuối cùng được thải ra ngoài hoặc tích lũy ở không bào. Đối với thực vật bậc cao có thể giải độc hydroquinone tạo thành monoglycoside là arbutine. Còn ở nấm, tảo và vi khuẩn không có khả năng này. Với hợp chất phenol có nhóm –OH và –COOH thì glucose chủ yếu sẽ tạo liên kết ester với –COOH. Tương tự đối với các hợp chất phytohermone là IAA (Indelacetic acid) glucose gắn kết không qua n mà qua O. Ngoài ra nó còn tạo phức với aspastic aicd qua COOH. Phản ứng: Cơ chế giải độc các hợp chất thuốc trừ nấm: Thuốc trừ nấm bệnh thường không gây hại đối với bản than thực vật vì khi nó đi vào cơ quan thực vật không còn ở dạng ban đầu mà còn biến đổi thành dẫn xuất chứa đường thong qua các phản ứng oxy hóa và glycosyl hóa. Ví dụ điển hình với hợp chất ethyrymol trong tế bào đại mạch: Câu 6. Cơ chế tác động của thuốc trừ cỏ: Sau khi vào trong cây cỏ, thuốc có thểtác động theo nhiều cách đểdiệt cỏ. Có một số cách tác động chính sau: - Kích thích sự phát triển quá mức của tế bào, làm biến đổi các phản ứng sinh học trong cây cỏ, gây ra hiện tượng biến dạng cây và hủy diệt các điểm sinh trưởng (nhóm thuốc Phenoxy: 2,4D (Amine, Anco), MCPA - metyl chlorophenoxy acetic - Agroxone ) - Ức chế quá trình tổng hợp chất diệp lục: chất diệp lục là nơi tạo ra màu xanh của lá, nơi hấp thụ ánh sáng mặt trời để tạo ra năng lượng cho các phản ứng tổng hợp vật chất trong cây. Không có diệp lục, cây sẽ chết. Ví dụ: chất Oxadiazon (Ronstar). - Ức chế tổng hợp lipit: lipit, gluxit và protit là 3 thành phần cơ bản tạo nên tế bào. Không có lipit thì tế bào không được tạo ra, do đó cỏ sẽ bị chết. Ví dụ: butachlor (Echo, Butoxim ), Fenoxaprop – P - Ethyl (Whip-S) và Quinclorac (Facet). - Ức chế tổng hợp amino acid: amino acid cấu tạo protit trong đó có một số amino acid không thể thiếu và không thể thay thế được như valin, Leucin Ví dụ: Pyrazosulfuron Ethyl (Star, Sirius ). - Ức chế phân chia tế bào (ngăn cản quá trình phân bào nguyên nhiễm). Câu 7. So sánh sự giống và khác nhau về cơ chế tác động và quy trình sản xuất thuốc NPV và Bt? So sánh cơ chế tác động của Bt và NPV: Giống nhau: Đều tác dụng lên sâu, đi vào cơ thể sâu bằng con đường thức ăn (thuốc được phun lên lá cây, sâu ăn lá cây). Đều tác động lên ruột giữa của sâu, nơi có pH kiềm và hóa giải độc tố. Tác động trong một khoảng thời gian, khoảng vài ngày sau khi sâu nhiễm bệnh. Không giết sâu trực tiếp, không giết ngay mà giết từ từ. Khác nhau ở cơ chế xâm nhiễm và gây bệnh: Cơ chế của Bt Cơ chế của NPV - Tinh thể độc và bào tử xâm nhập vào cơ thể sâu. - Chui qua màng pesitrophic do kích thươc nhỏ hơn lỗ màng. - vẫn chưa ở dạng hoạt động là tiền độc tố Cry. - Được xúc tác bởi enzim thích hợp→ độc tố Cry ở dạng hoạt động. - - Thể vùi (thể đa diện) vào cơ thể sâu. - hòa tan màng pesitrophic nhờ enzim enhancing. - Đã ở dạng hoạt động là virion. - không chịu tác động của enzim. - Đi vào tế bào chất đến các mô biểu bì rồi tiến về phía nhân. So sánh quy trình sản xuất Bt và NPV: Quy trình sản xuất Bt và NPV rất khác nhau chúng ta có thể thấy ở 2 quy trình sản xuất của chúng. Giống nhau: Đều tạo ra chế phẩm sinh học có tác dụng diệt dịch bệnh và côn trùng gây hại cho cây trồng, không gây ô nhiễm môi trường, không gây hại đối với con người và động vật khác, chỉ tác động lên những loài sâu nhất định. Đều trải qua quá trình lọc và ly tâm. Chế phẩm thuốc trừ sâu là chính cơ thể chúng. Khác nhau: Sản xuất Bt Sản xuất NPV - Nhân giống nó lên rồi thu hồi để tạo chế phẩm thuốc. - Nuôi trực tiếp. - không thêm phụ gia. - Còn phụ thuộc vào vật chủ để phát triển số lượng. - Cho chúng nhiễm vào sâu không bệnh để tạo sâu bệnh rồi lấy sâu bệnh nghiền ra đem lọc và ly tâm để thu chúng, điều chế thuốc. - nuôi gián tiếp. - Thêm phụ gia - không phụ thuộc.