Tài liệu Luận văn Nghiên cứu khả năng sinh hoạt chất đối kháng vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng của các chủng nấm sợi phân lập từ rừng Đà Lạt: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
NGUYỄN THỊ NHÃ VY
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HOẠT CHẤT ĐỐI
KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CHO CÂY
TRỒNG CỦA CÁC CHỦNG NẤM SỢI PHÂN LẬP
TỪ RỪNG ĐÀ LẠT
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh - 2009
LỜI CÁM ƠN
Lời tri ân sâu sắc nhất xin gửi đến tới TS. Trần Thị Thanh – Người đã trực
tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện
đề tài này.
Xin chân thành cám ơn TS. Trần Thanh Thủy cùng toàn thể Thầy, Cô
khoa Sinh trường Đại Học Sư Phạm Tp. HCM đã hết lòng giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Lê Thị Châu cùng các cán bộ
nghiên cứu tại phòng vi sinh Viện Sinh Học Tây Nguyên; ThS. Nguyễn Khoa
Trưởng cùng toàn thể các Thầy, Cô khoa Sinh trường Đại Học Đà Lạt đã giúp đỡ
và tạo điều kiện trong suốt thời gian làm đề tài.
Cuối cùng, tôi xin được cám ơn những người thân, bạn bè, các chị cùng
kh...
300 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1718 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Luận văn Nghiên cứu khả năng sinh hoạt chất đối kháng vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng của các chủng nấm sợi phân lập từ rừng Đà Lạt, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
NGUYỄN THỊ NHÃ VY
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HOẠT CHẤT ĐỐI
KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CHO CÂY
TRỒNG CỦA CÁC CHỦNG NẤM SỢI PHÂN LẬP
TỪ RỪNG ĐÀ LẠT
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh - 2009
LỜI CÁM ƠN
Lời tri ân sâu sắc nhất xin gửi đến tới TS. Trần Thị Thanh – Người đã trực
tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện
đề tài này.
Xin chân thành cám ơn TS. Trần Thanh Thủy cùng toàn thể Thầy, Cô
khoa Sinh trường Đại Học Sư Phạm Tp. HCM đã hết lòng giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Lê Thị Châu cùng các cán bộ
nghiên cứu tại phòng vi sinh Viện Sinh Học Tây Nguyên; ThS. Nguyễn Khoa
Trưởng cùng toàn thể các Thầy, Cô khoa Sinh trường Đại Học Đà Lạt đã giúp đỡ
và tạo điều kiện trong suốt thời gian làm đề tài.
Cuối cùng, tôi xin được cám ơn những người thân, bạn bè, các chị cùng
khóa, các em sinh viên trường Đại Học Đà Lạt đã sát cánh cùng tôi hoàn thành
luận văn này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 08 năm 2009
Nguyễn Thị Nhã Vy
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả của quá trình tự tìm tòi nghiên cứu của
chính tôi, không sao chép bất cứ thành quả của công trình nghiên cứu nào và tôi
hoàn toàn chịu trách nhiệm trước các nội dung đã trình bày trong luận văn.
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa.
Lời cám ơn.
Lời cam đoan.
Mục lục.
Danh mục các chữ viết tắt.
Danh mục các bảng.
Danh mục cách hình vẻ, đồ thị.
MỞ ĐẦU
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Nấm sợi...............................................................................................................5
1.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm sợi ................................................................. .5
1.1.2 Phân loại nấm sợi.................................................................................. 14
1.1.3 Vai trò của nấm sợi ............................................................................... 17
1.2 Chất kháng sinh từ nấm sợi ................................................................................18
1.2.1 Lịch sử tìm ra chất kháng sinh ........................................................... 19
1.2.2 Ứng dụng của chất kháng sinh từ nấm sợi.......................................... 22
1.3 Thuốc trừ sâu Sinh học – giải pháp cho một ngành Nông nghiệp xanh, sạch,
an toàn.................................................................................................................28
1.3.1 Đặc tính VSV kí sinh gây bệnh cho cây trồng................................... 28
1.3.2 Tình hình phá hoại cây trồng của sâu, bệnh. ..................................... 31
1.3.3 Một số nấm gây bệnh cho cây trồng................................................... 33
1.3.4 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu, bệnh hiện nay ................................ 37
1.3.5 Những chế phẩm VSV trong phòng trừ sâu, bệnh ............................. 39
1.3.6 Tình hình sản xuất rau, hoa tại Đà Lạt ............................................... 42
1.3.7 Tình hình bệnh hại cây Địa Lan (Cymbidium) ................................... 44
1.4 Vài nét giới thiệu về Đà Lạt. ..............................................................................52
1.4.1 Vị trí địa lý .......................................................................................... 52
1.4.2 Địa hình............................................................................................... 52
1.4.3 Tài nguyên rừng.................................................................................. 54
1.4.4 Khí hậu ............................................................................................... 56
Chương 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu ............................................................................................................59
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 59
2.1.2 Hoá chất .............................................................................................. 60
2.1.3 Thiết bị, dụng cụ ................................................................................. 60
2.1.4 Các môi trường đã sử dụng khi nghiên cứu........................................ 61
2.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................63
2.2.1 Phương pháp VSV .............................................................................. 63
2.2.2 Phương pháp quan sát hình thái nấm sợi ............................................ 65
2.2.3 Các phương pháp hoá sinh ................................................................. 66
2.2.4 Thử hoạt tính đối kháng với các chủng nấm bệnh cho cây trồng....... 70
2.2.5 Phương pháp kiểm tra độ bền nhiệt của hoạt chất đối kháng. ............ 71
2.2.6 Phương pháp bảo quản giống nấm sợi trên môi trường thạch có lớp
dầu khoáng......................................................................................... 72
2.2.7 Phương pháp xử lí số liệu bằng toán thống kê đơn giản. ................... 72
2.2.8 Phương pháp định danh vi nấm bằng phương pháp giải trình tự ở
công ty Nam Khoa. ............................................................................. 72
Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Kết quả phân lập và thuần khiết các chủng nấm sợi từ rừng Đà Lạt ......... 76
3.2 Khảo sát khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi phân lập
được ........................................................................................................... 77
3.3 Tuyển chọn những chủng nấm sợi có họat tính đối kháng cao ................. 81
3.4 Khảo sát phổ đối kháng với VSV gây bệnh ............................................. 83
3.5 Các đặc điểm sinh học và phân loại của các chủng nấm sợi đã được tuyển
chọn............................................................................................................ 90
3.5.1 Đặc điểm hình thái, phân loại. .......................................................90
3.5.2 Một số đặc điểm sinh lý, sinh hoá của các chủng nấm sợi nghiên cứu
........................................................................................................95
3.6 Bước đầu ứng dụng các chủng nấm sợi được tuyển chọn để phòng và trị
bệnh cho cây Địa Lan (Cymbidium) ....................................................... 110
3.6.1 Ứng dụng chủng Trichoderma atroviride trong phòng bệnh cho cây
Địa Lan (Cymdibium)......................................................................110
3.6.2 Ứng dụng chủng ĐTN4.19 trong trị bệnh thối rễ ở cây Địa Lan
(Cymdibium)....................................................................................116
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC.
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTT : Bào tử trần
CKS : Chất kháng sinh
DNC : Dịch nuôi cấy
ĐKKL : Đường kính khuẩn lạc
KL : Khuẩn lạc
KS : Kháng sinh
HS : Hệ sợi
MT : Môi trường
NC : Nghiên cứu
VK Gr+ : Vi khuẩn Gram dương
VK Gr- : Vi khuẩn Gram âm
VSV : Vi sinh vật
VSVKĐ : Vi sinh vật kiểm định.
TBT: Trung bình tháng
TBN: Trung bình năm
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Hiệu quả việc sử dụng phối hợp glucose và galactose đối với sự
phát triển của Aspergillus niger (nuôi cấy tĩnh ở 20oC trong 7 ngày).
Bảng 1.2: Diện tích gieo trồng rau và hoa cắt cành từ năm 1996-2005.
Bảng 3.1 : Kết quả khảo sát khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các
chủng nấm phân lập từ rừng Đà Lạt – Lâm Đồng ở các vị trí lấy mẫu.
Bảng 3.2 : Kết quả thống kê hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi
phân lập từ rừng Đà Lạt – Lâm Đồng.
Bảng 3.3 : Những chủng nấm sợi có hoạt tính đối kháng cao.
Bảng 3.4: Khảo sát khả năng đối kháng với VSV gây bệnh ở cây trồng của
các chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.5: Đặc điểm phân loại của chủng nấm sợi ĐTN3.8.
Bảng 3.6: : Hoạt tính enzyme của các chủng sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.7: Khả năng đồng hoá nguồn Cacbon, Nitơ khác nhau của các
chủng nấm sợi đã được tuyển chọn.
Bảng 3.8: Khảo sát ảnh hưởng của độ pH tới sự sinh trưởng, phát triển của
các chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.9: Khảo sát ảnh hưởng của độ pH lên hoạt tính đối kháng của 2
chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của thời gian đến sự sinh trưởng, phát triển và hoạt
chất đối kháng của 2 chủng nấm sợi đã được tuyển chọn.
Bảng 3.11: Độ bền nhiệt của dịch chiết hoạt chất đối kháng thô trong dịch
lên men
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc sợi nấm
Hình 1.2: Sự phát triển của hệ sợi nấm
Hình 1.3: Nấm Trichoderma kí sinh trên nấm gây bệnh cho cây trồng.
Hình 1.4: Cuống bào tử và bào tử của Pyricularia oryzae (Sharma, 1998).
Hình 1.5: Cuống bào tử và bào tử của Curvularia lunata (Sharma, 1998).
Hình 1.6 : Vùng rau hoa Vạn Thành, Cam Ly.
Hình 1.7: Vườn Hoa Địa Lan Phường 7, Đà Lạt.
Hình 1.8: Hình thái cây Địa Lan (Cymbidium)
Hình 1.9 : Cảnh quan nơi lấy mẫu nghiên cứu
Hình 2.1: Vị trí lấy mẫu trên bản đồ Đà Lạt – Lâm Đồng
Hình 2.2: Phương pháp giải trình tự và đọc kết quả tự động (đánh dấu bằng
hóa chất huỳnh quang).
Hình 3.1: Hoạt tính đối kháng với VSV kiểm định của chủng ĐTN4.19.
Hình 3.2: Hoạt tính đối kháng với VSV kiểm định của các chủng ĐTN3.7,
ĐTN3.8, ĐTN3.9.
Hình 3.3: Kháng với nấm gây bệnh cho cây trồng bằng hoạt chất đối kháng.
Hình 3.4: Kháng với nấm gây bệnh cho cây trồng bằng cách cạnh tranh.
Hình 3.5: Hình thái đại thể và vi thể của chủng ĐTN3.8
Hình 3.6: Khuẩn lạc ĐTN4.19 sau 3 ngày nuôi cấy trên Czapek Dox.
Hình 3.7: Hình thái đại thể và vi thể của chủng ĐTN4.19
Hình 3.8: Hoạt tính enzyme cellulaza của chủng ĐTN4.19 và ĐTN3.8
Hình 3.9: Khả năng đồng hóa nguồn Cacbon khác nhau
Hình 3.10: Khả năng đồng hóa nguồn Nitơ khác nhau
Hình 3.11: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng, phát triển của các chủng
nghiên cứu.
Hình 3.12: Đốt Trấu và Dớn làm giá thể trồng Địa Lan và bổ sung
Trichoderma atroviride.
Hình 3.13: Cây Địa Lan được trồng trên các loại giá thể khác nhau
Hình 3.14: Rễ cây Địa Lan sau 3 tháng trồng trên các loại giá thể khác
nhau.
Hình 3.15: Ứng dụng chủng ĐTN4.19 trong trị bệnh thối rễ cho cây Địa
Lan
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1: Khả năng đồng hóa nguồn Cacbon khác nhau của 2 chủng nấm
sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.2: Khả năng đồng hóa nguồn Nitơ khác nhau của hai chủng nấm
sợi đã được tuyển chọn.
Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng, phát triển của hai chủng
nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.4: Ảnh hưởng độ pH ban đầu lên hoạt chất đối kháng của 2 chủng
nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.5: Ảnh hưởng của thời gian đến sự sinh trưởng, phát triển của hai
chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.6: Xác định thời gian sinh tổng hợp hoạt chất đối kháng
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Ngành Nông nghiệp đang đối mặt với một đề cực kỳ nghiêm trọng là sự xuất
hiện ngày càng nhiều loại sâu, bệnh nguy hiểm gây hại cho cây trồng. Chúng đã gây
tổn thất lớn đến năng suất và sản lượng cây trồng. Để đối phó với sâu bệnh, nông
dân sử dụng rộng rãi cũng như quá lạm dụng nhiều loại thuốc trừ sâu hóa học và
đây cũng chính là mối lo ngại lớn của con người. Bên cạnh đó, có rất nhiều chủng
VSV gây bệnh lại lờn thuốc kháng sinh. Một trong những biện pháp hữu hiệu khắc
phục tình trạng lờn thuốc của cái các VSV gây bệnh là tìm thêm các kháng sinh mới
từ VSV trong thiên nhiên. Trong các nhóm VSV sinh kháng sinh, người ta quan tâm
tìm hiểu nhiều nhất là các nhóm nấm sợi và xạ khuẩn.
Hiện nay, Khí hậu Đà Lạt đang biến đổi một cách bất thường nhất trong lịch
sử hình thành. Trước đây, nhiệt độ trung bình năm ở Đà Lạt là 18-20°C. Nhưng
hiện nay, sự khắc nghiệt gia tăng với biên độ nhiệt dãn cách đột biến chưa từng
thấy: chênh nhau giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất bình quân từ 8-10 độ những
năm trước lên 12-15 độ. Đà Lạt đã nóng lên 3-4°C so với trước kia; còn sương mù,
bây giờ một năm, thỉnh thoảng mới có lại vài lần. Có thể nói sự thu hẹp nhanh hơn
rừng nội ô ở thành phố Đà Lạt, việc xây dựng công trình ồ ạt, cộng với hiện tượng
El Nino đang diễn ra là nguyên nhân dẫn đến bức tranh khí hậu tồi tệ ở Đà Lạt.
Trước tình hình đó, các nhà chuyên môn đã đưa cảnh báo: sự biến đổi khí hậu theo
chiều hướng tiêu cực trên chắc chắn sẽ làm sâu, bệnh phát sinh gay gắt trên cây
trồng, vật nuôi ở vùng sản xuất rau, hoa cao cấp lớn nhất nước này. Theo quy luật
đấu tranh sinh tồn: khi sâu, bệnh gia tăng thì sẽ xuất hiện các chủng sinh vật sinh
các hoạt chất đối kháng chống lại các sâu, bệnh đó. Trên con đường tìm kiếm những
giống VSV có khả năng kháng sâu, kháng bệnh mới có hoạt tính cao. Chúng tôi
nhắm đến nấm sợi và tiến hành nghiên cứu những khả năng tuyệt vời của nó trong
phòng trừ sâu, bệnh. Hi vọng trên vùng đất Đà Lạt – Lâm Đồng với đặc điểm khác
2
biệt về địa hình, thời tiết – khí hậu, chúng ta có thể tìm ra những chủng nấm sợi có
những đặc tính ưu việt mới trong phòng trừ bệnh hại cây trồng.
Theo thông tin mà chúng tôi thu thập được, hiện nay có rất ít các công trình
nghiên cứu về khu hệ nấm sợi ở rừng Đà Lạt. Tài liệu duy nhất mà chúng tôi thu
thập được đó là đề tài: Nghiên cứu khu hệ vi nấm gây bệnh và có lợi cho cây
thông vùng Đà Lạt – Lâm Đồng năm 2004 do Viện Khoa học và công nghệ Miền
Nam, Viện Sinh học Nhiệt đới, Phân viện Sinh học tại Đà Lạt (Nay là Viện Sinh
Học Tây Nguyên) thực hiện. Còn các đề tài về tìm hiểu khả năng sinh hoạt chất đối
kháng của hệ nấm sợi rừng Đà Lạt chưa thấy có tài liệu nào được công bố.
Xuất phát từ thực tế trên, việc tiến hành thực hiện đề tài : “Nghiên cứu khả
năng sinh hoạt chất đối kháng VSV gây bệnh cho cây trồng của các chủng nấm sợi
phân lập từ rừng Đà Lạt” là việc làm rất cần thiết.
2. Mục đích đề tài
Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm sợi có khả năng sinh hoạt chất đối
kháng có thể ức chế, tiêu diệt các VSV gây bệnh cây trồng.
3. Nội dung nghiên cứu đề tài:
- Phân lập và thuần khiết các chủng nấm sợi từ rừng Đà Lạt.
- Xác định khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi
phân lập được và tuyển chọn các chủng nấm sợi có hoạt tính đối kháng cao.
- Thử khả năng ức chế các VSV gây bệnh ở cây trồng để tiến tới chọn
ra những chủng nấm sợi tiêu biểu.
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm
sợi tiêu biểu đã được tuyển chọn và tiến tới định danh những chủng này.
- Bước đầu ứng dụng những chủng nấm sợi được tuyển chọn vào mục
đích phòng và trị bệnh cho cây Địa Lan (Cymbidium) ở Đà Lạt.
3
4. Phạm vi nghiên cứu :
- Vị trí lấy mẫu là Suối Vàng, Thái Phiên, Tà Nung (Rừng Tà Nung là
rừng hổn giao rừng cây lá rộng thường xanh và rừng cây lá kim nên xem như
là hai vị trí), Lang Biang.
- Lấy mẫu 4 lần: mùa nắng, thời điểm giao mùa mưa nắng và mùa mưa.
5. Các phương pháp nghiên cứu:
- Phân lập, tuyển chọn các chủng nấm sợi bằng phương pháp vi sinh.
- Nghiên cứu các đặc điểm cơ bản, phân loại các chủng nấm sợi bằng
phương pháp hóa sinh, kỷ thuật di truyền.
- Xử lý số liệu thu thập bằng phương pháp sử dụng toán học thống kê.
6. Đối tượng nghiên cứu:
- Các chủng nấm sợi được phân lập từ các khu rừng tại Đà Lạt : Suối
vàng, Thái phiên, Tà nung, Lang Biang .
- VSV kiểm định : Escherichia coli Gram (-) và Bacillus subtilis Gram
(+), Saccharosemyces cerevisier, nấm Aspergillus niger; Vi khuẩn
Pseudomonas gladioli, Erwnia sp. nhận từ phòng thí nghiệm vi sinh trường
Đại học Đà Lạt và các nấm gây bệnh ở cây trồng nhận từ phòng thí nghiệm
vi sinh Đại học Sư Phạm Tp. HCM.
7. Cấu trúc của luận văn
Gồm:
Mở đầu
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Chương 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết Luận và Kiến nghị
4
8. Nơi thực hiện đề tài
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh thuộc khoa Sinh – ĐH Sư Phạm Tp. HCM.
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh thuộc khoa Sinh – ĐH Đà Lạt.
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh – Viện Sinh học Tây Nguyên.
- Vườn Địa Lan 45 Bạch Đằng Phường 7 Đà Lạt.
5
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Nấm sợi
1.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm sợi.
Nấm học (Mycology) được khai sinh bởi nhà thực vật học người Ý tên là
Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố “giống cây lạ” (Nova Plantarum
Genera) nhưng theo Giáo sư Ekriksson Gunnan (1978) thì người có công nghiên
cứu sâu về nấm sợi lại là Elias Fries (1794-1874).
Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm sợi có khoảng 5.100 giống và 50.000 loài
được mô tả. Tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đến 250.000 loài nấm hiện diện
trên trái đất. [45]
1.1.1.1 Hình dạng, kích thước, cấu tạo của nấm sợi
1.1.1.1.1 Hình dạng và kích thước
Một số ít nấm ở thể đơn bào có hình trứng (yeast=nấm men), đa số có hình
sợi (filamentous fungi=nấm sợi), sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách
(đơn bào). Sợi nấm (hypha) thường là một ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ
khác nhau tùy loài. Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm,
thậm chí đến 1mm. Chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet. Các sợi nấm
phát triển chiều dài theo kiểu tăng trưởng ở ngọn. Các sợi nấm có thể phân nhánh và
các nhánh có thể lại phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm (mycelium) khí sinh
xù xì như bông. Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử
nấm, tế bào nấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có
hình dạng nhất định gọi là khuẩn lạc nấm. Vào giai đoạn cuối của sự phát triển,
khuẩn lạc xảy ra sự kết mạng (anastomosis) giữa các khuẩn ty với nhau, làm cho cả
khuẩn lạc là một hệ thống liên thông mật thiết với nhau, thuận tiện cho việc vận
chuyển chất dinh dưỡng đến toàn bộ hệ sợi nấm. Hiện tượng kết mạng thường gặp ở
nấm bậc cao nhưng lại ít gặp ở các sợi nấm dinh dưỡng của nấm bậc thấp. Hình
6
thái, kích thước, màu sắc, bề mặt của khuẩn lạc… có ý nghĩa nhất định trong việc
định tên nấm. [45]
Đầu sợi nấm có hình viên trụ, phần đầu gọi là vùng kéo dài (extensionzone).
Lúc sợi nấm sinh trưởng mạnh mẽ đây là vùng thành tế bào phát triển nhanh chóng,
vùng này có thể dài đến 30µm. Dưới phần này thành tế bào dày lên và không sinh
trưởng thêm được nữa. Màng nguyên sinh chất có một số phần có kết cấu gấp nếp
hay xoăn lại, người ta gọi là biên thể màng (plasmalemmasome) hay biên thể
(lomasome). Nhiều khi chúng có tác dụng tiết xuất các chất nào đó. Các chất dự trữ
thường gặp ở nấm là glicogen, hạt volutin, các giọt mỡ [46].
Hình 1.1: Cấu trúc sợi nấm
Hình 1.2: Sự phát triển của hệ sợi nấm
7
Phần lớn sợi nấm có dạng trong suốt, ở một số nấm, sợi nấm mang sắc tố tạo
nên màu tối hay mà sặc sỡ. Sắc tố của một số nấm còn tiết ra ngoài môi trường và
làm đổi màu khu vực có nấm phát triển. Một số nấm còn có các chất hữu cơ tạo nên
các tinh thể trên bề mặt khuẩn lạc. Vì bào tử của nấm thường có màu nên khuẩn lạc
thường có màu. [46]
1.1.1.1.2 Cấu tạo của nấm sợi
Tế bào nấm sợi có thành phần cấu tạo cơ bản như các loài nấm lớn và ở các
nhóm sinh vật có nhân thực khác, nghĩa là gồm thành tế bào, chất nguyên sinh, nhân
tế bào, không bào và các thể ẩn nhập.
Thành tế bào dày khoảng 0,2µm, nhưng có tính phản quang mạnh nên có thể
phân biệt được rõ ràng ở kính hiển vi quang học. [4]
Vách tế bào nấm cấu tạo bởi vi sợi chitin và có hoặc không có cellulose.
Chitin là thành phần chính của vách tế bào ở hầu hết các loài nấm trừ nhóm
Oomycetina. Những vi sợi chitin được hình thành nhờ vào enzyme chitin syntase.
Nhân tế bào được bao bọc bởi màng nhân, trên màng nhân có nhiều lổ thủng,
trong nhân có hạch nhân (nucleolus). Thường có nhiều nhân tập trung ở phần ngọn
của sợi nấm. Trong các tế bào phía sau ngọn thường chỉ có 1-2 nhân. Nhân của nấm
thường nhỏ, khó thấy rõ dưới kính hiển vi quang học. Nhân của tế bào nấm có hình
cầu hay bầu dục với màng đôi phospholipid và protein dầy 0,02µm, bên trong màng
nhân chứa ARN và DNA.
Trong tế bào nấm chứa mạng nội chất (endoplasmic reticulum), thể
ribosomes (ribosome), không bào (vacuoles), bào nang (vesicle), thể Golgi (Golgi
body, Golgi apparatus, dictyosome), các giọt lipid (lipid droplet), các tinh thể
(chrystal) và các vi thể đường kính 0,5-1,5nm (microbody), các thể Vôrônin đường
kính 0,2µm (Woronin body), thể Chitôxôm đường kính 40-70nm (chitosome)…ty
thể (mitochondria) và hạt dự trữ (glycogen và lipid). Đặc biệt cấu trúc ty thể ở tế
bào nấm tương tự như cấu trúc ty thể ở tế bào thực vật. Ngoài ra trong tế bào chất
8
còn có các vi quản rỗng ruột, đường kính 25nm (microtubule), các vi sợi đường
kính 5-8nm (microfilament), các thể màng biên (plasmalemnasome). [46]
Tế bào nấm không có diệp lục tố, một vài loài nấm có rải rác trong tế bào
một loại sắc tố đặc trưng mà Matsueda và ctv. (1978) đầu tiên ly trích được và gọi
là neocercosporin (C29H26O10) có màu tím đỏ ở nấm Cercosporina kikuchi.
Tế bào nấm không nhất thiết có một nhân mà thường có nhiều nhân. [45]
1.1.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá
Nấm sợi là những sinh vật dinh dưỡng hoá năng hữu cơ, thuộc loại hoại sinh.
Chúng có khả năng thu nhận năng lượng nhờ quá trình oxy hoá hiếu khí hoặc quá
trình lên men kỵ khí các chất hữu cơ ngoại bào. Kiểu dinh dưỡng cacbon hữu cơ
này được gọi là kiểu dinh dưỡng cacbon dị dưỡng. Chúng có khả năng phân giải các
xác hữu cơ hoặc sử dụng các hợp chất hữu cơ bên ngoài các cơ thể sống để làm chất
dinh dưỡng. Cũng có những loài thuộc loại ký sinh, chúng sống trên cơ thể của sinh
vật khác (người, động vật, thực vật…) và đem lại những ảnh hưởng xấu đối với các
cơ thể này. Có những loài lại ký sinh trên cơ thể những loài nấm khác và được gọi
là nấm ký sinh trên nấm. [4]
Nấm sợi có thể sử dụng những nguồn thức ăn cacbon rất khác nhau. Để thực
hiện các quá trình sinh lí khác nhau nấm sợi thường có những nhu cầu không giống
nhau về các nguồn thức ăn cacbon. Chúng có thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác
nhau từ cacbonhydrat, amino acid đến amonia. Sự thích hợp của một nguồn gốc
thức ăn cacbon nào đó có thể được đánh giá bằng nhiều chỉ tiêu khác nhau như mức
độ sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm, mức độ hình thành tối đa số lượng bào tử,
mức độ tích lũy tối đa các chất chuyển hoá. Sự sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm
thường không phù hợp với sự tích lũy tối đa các sản phẩm trao đổi chất. Hầu hết các
loại nấm sợi có thể đồng hoá trực tiếp mantose, lactose, melibiose, rỉ đường…
Nhiều loại nấm sợi còn có khả năng đồng hoá cả các hợp chất hữu cơ rất bền vững
hoặc rất độc đối với nhiều loại sinh vật khác (hợp chất n-alcan, alkaloid, phenol,
sterin, nhiều chất kháng sinh, nhiều độc tố). [4], [13]
9
Các loài nấm sợi thường không có những đòi hỏi nghiêm khắc đối với một
loại thức ăn cacbon nào. Chúng thường có khả năng sử dụng nhiều loại cacbon khác
nhau, tuy nhiên có thể là loại hợp chất cacbon này được đồng hoá tốt hơn loại hợp
chất khác. Trong nhiều trường hợp nếu có mặt trong môi trường vài nguồn Cacbon
khác nhau chúng sẽ phát triển mạnh mẽ hơn so với khi chỉ có riêng biệt từng loại
một. Có thể lấy nghiên cứu của Horr ở bảng 1.1 làm ví dụ:
Bảng 1.1: Hiệu quả việc sử dụng phối hợp glucose và galactose đối với sự
phát triển của Aspergillus niger (nuôi cấy tĩnh ở 20oC trong 7 ngày).
Loại đường Nồng độ (g/l) Trọng lượng khô của hệ sợi nấm
Galactose
Glucose
Galactose + Glucose
10
18
20
2
10
18+2
10+10
45,1
42,4
44,3
145,6
411,0
577,0
1151,6
Khi phát triển trên các môi trường có nguồn thức ăn cacbon thích hợp người
ta nhận thấy thời kỳ tiền phát (lag phase) thường rút lại rất ngắn và hệ sợi nấm rất
nhanh chóng được tích lũy trong môi trường nuôi cấy.
Các loài nấm sợi khác nhau có thể có nhu cầu khác nhau đối với các nguồn
thức ăn nitơ. Nấm sợi thường có khả năng sử dụng cả nguồn Nitơ hữu cơ lần các
nguồn Nitơ vô cơ.
Nhiều loài nấm sợi có khả năng đồng hoá cả muốn amon lẫn nitrat. Có
những loài thích hợp sử dụng muốn amon hơn nitrat nhưng ngược lại cũng có
những loài thích hợp sử dụng nitrat hơn muốn amon. Đôi khi có những loài vi nấm
không phát triển trên các môi trường chứa nguồn Nitơ là muối amon nhưng nguyên
nhân không phải ở bản thân gốc NH4+ mà ở độ chua sinh lý do các muối amon tạo
ra. Ngược lại với muối amon, nitrat là những muối có tính kiềm sinh lý, sau khi
nấm sợi đồng hoá gốc NO3- trong môi trường sẽ tích lũy lại các cation Na+, K+… và
do đó làm tăng độ pH của môi trường.
10
Nhiều tác giả nhận thấy khả năng đồng hoá amon sunfat của nấm sợi sẽ được
tăng cường rõ rệt khi bổ sung thêm vào môi trường một số ít acid hữu cơ như acid
lactic, acid malic.
Ngoài các nguồn Nitơ vô cơ, nấm sợi còn có thể sử dụng tốt nhiều nguồn
Nitơ hữu cơ như protein, pepton, peptide, acid amin…[4]
Một số loài như Aspergillus flavus, Tricoderma lignorum, Myrothecium
verrucaria… có khả năng đồng đó trực tiếp Nitơ phân tử [13]
Bằng các phương pháp phân tích quang phổ người ta đã xác định được tất cả
các chất khoáng có chứa trong tế bào vi nấm. Một số các nguyên tố khoáng có
những chức năng sinh lý và chức năng cấu trúc đã được biết rõ, nhưng nhiều
nguyên tố khoáng khác cho đến nay vẫn chưa được làm sáng tỏ về vai trò sinh lý
của chúng.
Theo Alexopoulos và Mims (1979) cho biết nguồn dưỡng chất cần thiết cho
nấm được xếp theo thứ tự sau: C, O, H, N, P, K, Mg, S, B, Mn, Cu, Zn, Fe, Mo và
Ca. Các nguyên tố này hiện diện trong các nguồn thức ăn vô cơ đơn giản như
glucose, muối ammonium... sẽ được nấm hấp thu dễ dàng, nếu từ nguồn thức ăn
hữu cơ phức tạp nấm sẽ sản sinh và tiết ra bên ngoài các loại enzyme thích hợp để
cắt các đại phân tử này thành những phân tử nhỏ để dể hấp thu vào trong tế bào.
[45]
Các nguyên tố đa lượng có thể kể đến như S, P, K, Ca, Mg. Chúng thường
chiếm từ vài phần nghìn đến vài phần trăm so với trọng lượng khô của sợi nấm. Các
nguyên tố vi lượng mà vi nấm cần có thể kể đến là Mn, Mo, Zn, Cu,Co, Ni, B…Các
nguyên tố vi lượng có liên quan mật thiết với các quá trình xúc tác sinh học trong tế
bào nấm sợi. Các loại nấm sợi có quan hệ rất khác đối với các loại vitamin và các
chất sinh trưởng. Nhu cầu về chất sinh trưởng của một loài nấm sợi có thể thay đổi
tuỳ theo điều kiện nuôi cấy, tuỳ theo tuổi giống.
Ngoài các chất dinh dưỡng nấm sợi cũng như tất cả các sinh vật khác còn có
nhu cầu về nước cho các hoạt động sinh lý, sinh hoá của tế bào. Liên quan đến
11
lượng nước còn có độ ẩm. Các yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và
quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng (độ ẩm không khí không thấp hơn 60%).
Khả năng hấp thụ hay thoát nước của nấm đều liên quan với nhiệt độ môi trường,
khoảng 15-30oC, tăng trưởng tối ưu trong khoảng 25-30oC, tuỳ loài.
Hầu hết các loài nấm sợi không cần ánh sáng trong quá trình sinh trưởng.
Tuy nhiên, có một số loài lại cần ánh sáng trong quá trình tạo bào tử (Buller, 1950).
Nhiệt độ tối thiểu cần cho sự phát triển là từ 2oC đến 5oC, tối hảo từ 22oC đến 27oC
và nhiệt độ tối đa mà chúng có thể chịu đựng được là 35oC đến 40oC, cá biệt có một
số ít loài có thể sống sót ở 0oC và ở 60oC. Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến
sự sinh trưởng và phát triển của nấm sợi rõ rệt là pH, bình thường chúng tăng
trưởng ở pH=6 nhưng pH tối hảo là 5-6,5, một số loài phát triển tốt ở pH < 3 và một
số ít phát triển ở pH > 9 (Ingold, 1967). Môi trường kiềm hoặc acid, thì nấm sợi
không hoặc tăng trưởng rất yếu. [13][45].
Oxi cũng cần cho sự phát triển của nấm sợi vì chúng là nhóm hiếu khí bắt
buộc và sự phát triển sẽ ngưng khi không có oxi và dĩ nhiên nước là yếu tố cần thiết
cho sự phát triển.
Theo Alexopoulos và Minns (1979) cho biết nấm sợi có thể phát triển liên
tục trong 400 năm hay hơn nếu các điều kiện môi trường đều thích hợp cho sự phát
triển của chúng.
Nấm sợi không có diệp lục tố nên chúng cần được cung cấp dinh dưỡng từ
bên ngoài (nhóm dị dưỡng), một số sống sót và phát triển nhờ khả năng ký sinh
(sống ký sinh trong cơ thể động vật hay thực vật) hay hoại sinh (saprophytes) trên
xác bã hữu cơ, cũng có nhóm nấm rễ hay địa y sống cộng sinh với nhóm thực vật
nhất định. [45]
1.1.1.3 Sinh sản của nấm sợi
Nói chung, nấm sợi sinh sản dưới 2 hình thức: vô tính và hữu tính. Trong
sinh sản vô tính, nấm hình thành bào tử mà không qua việc giảm phân, trái lại trong
sinh sản hữu tính nấm hình thành 2 loại giao tử đực và cái.
12
1.1.1.3.1 Sinh sản vô tính
The Alexopoulos và Mims (1979), nấm sợi sinh sản vô tính thể hiện qua 2
dạng: sinh sản dinh dưỡng bằng đoạn sợi nấm phát triển dài ra hoặc phân nhánh và
sinh sản bằng các loại bào tử.
Một số loài nấm có những bào tử đặc trưng như sau:
a. Bào tử túi (bào tử bọc)(sporangiospores): các bào tử động (zoospores) có ở
nấm Saprolegnia và bào tử túi (sporangiopores) ở nấm Mucor, Rhizopus chứa trong
túi bào tử động (zoosporangium) và túi bào tử (sporangium) được mang bởi cuống
túi bào tử (sporangiophores).
b. Bào tử đính (conidium): các bào tử đính không có túi bao bọc ở giống nấm
Aspergillus, Penicillium,... Hình dạng, kích thước, màu sắc, trang trí và cách sắp
xếp của bào tử đính thay đổi từ giống này sang giống khác và được dùng làm tiêu
chuẩn để phân loại nấm.
Cuống bào tử đính dạng bình có thể không phân nhánh như ở Aspergillus
hay dạng thẻ phân nhánh như ở Penicillium. Bào tử đính hình thành từ những cụm
(cluster) trên những cuống bào tử đính ở Trichoderma.
Ở giống Microsporum và Fusarium, có hai loại bào tử đính: loại nhỏ, đồng
nhất gọi là tiểu bào tử đính (microconidia), loại lớn, đa dạng gọi là đại bào tử đính
(macroconidia).
c. Bào tử tản (Thallospores): trong nhiều loài nấm men và nấm sợi có hình
thức sinh sản đặc biệt gọi là bào tử tản.
Bào tử tản có thể có những loại sau:
- Chồi hình thành từ tế bào nấm men: Cryptococcus và Candida là
những loại bào tử tản đơn giản nhất, gọi là bào tử chồi (blastospores)
13
- Giống Ustilago có những sợi nấm có xuất hiện tế bào có vách dầy gọi
là bào tử vách dầy còn gọi là bào tử áo (chlamydospores). Vị trí của bào tử
vách dầy ở sợi nấm có thể khác nhau tùy loài.
- Giống Geotrichum và Oospora có sợi nấm kéo thẳng, vuông hay chử
nhật và tế bào vách dầy gọi là bào tử đốt (arthrospores).
1.1.1.3.2 Sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính xảy ra khi có sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái
(gametes) có trải qua giai đoạn giảm phân. Quá trình sinh sản hữu tính trải qua 3
giai đoạn:
- Tiếp hợp tế bào chất (plasmogamy) với sự hòa hợp 2 tế bào trần
(protoplast) của 2 giao tử.
- Tiếp hợp nhân (karyogamy) với sự hòa hợp 2 nhân của 2 tế bào giao
tử để tạo một nhân nhị bội (diploid).
- Giảm phân (meiosis) giai đoạn này hình thành 4 bào tử đơn bội
(haploid) qua sự giảm phân từ 2n NST (nhị bội) thành n NST (đơn bội).
Theo Machlis (1966) tất cả các giai đoạn trên kể cả giai đoạn tạo cơ quan
sinh dục được điều khiển bởi một số kích thích tố sinh dục (sexual hormones).
Cơ quan sinh dục của nấm sợi có tên là túi giao tử (gametangia) có 2 loại: cơ
quan sinh dục đực gọi là túi đực (antheridium) chứa các giao tử đực (antherozoids),
còn cơ quan sinh dục cái gọi túi noãn (oogonium) chứa giao tử cái hay noãn, khi có
sự kết hợp giữa giao tử đực và noãn sẽ tạo thành bào tử, bào tử di động được gọi là
bào tử động (zoospores).
Kiểu hai sợi nấm có giới tính đực và cái tiếp hợp nhau sinh ra bào tử có tên
là tiếp hợp tử (myxospores), tiếp hợp tử là đặc trưng của nhóm nấm Myxomycetes.
14
Bào tử sinh dục khi hình thành có dạng túi gọi là nang (ascus) và túi này
chứa những bào tử gọi là bào tử nang (ascospores). Nang và bào tử nang là đặc
trưng của nhóm Ascomycetes.
Trong nhóm Basidiomycetes, 4 bào tử phát triển ở phần tận cùng của cấu trúc
thể quả gọi là đãm (basidium) và bào tử được gọi là bào tử đãm (basidiospores)
Nhóm Nấm bất toàn (Deuteromycetes=Deuteromycotina)) gồm những nấm
cho đến nay chưa biết rõ kiểu sinh sản hữu tính của chúng. [45]
1.1.2 Phân loại nấm sợi
Việc phân loại vi nấm nói chung và nấm sợi nói riêng vẫn đang ở thời kì
phân loại học hình thái dựa vào các đặc điểm hình thái nuôi cấy, một số đặc điểm
sinh lý, sinh hoá và phương thức sinh sản. Tuy nhiên, ngày nay, phương pháp định
danh bằng sinh học phân tử đang phát triển nhanh chóng, cung cấp nhiều thông tin
cho định danh và định typ VSV, chính xác và hiệu quả.
1.1.2.1 Phương pháp sinh hóa
Nhà nấm học Italia P.A. Saccardo (1845-1920) đã chỉnh lý các nghiên cứu về
nấm và biên soạn bằng tiếng La Tinh 25 tập Kỷ yếu nấm. Các thành tựu nghiên cứu
đã được tổng kết khá đầy đủ trong 5 tập sách Giới nấm (The Fungi) của G.C.
Ainsworth và cộng sự (Vol 1, 2, 3, 4A, 4B. New Yord and London: Academic
Press, 1963-1973). Năm 1995 đã tái bản lần thứ 8 cuốn từ điển về nấm (Dictionary
of the Fungi) của Ainsworth và Bisby.
Nấm được chia thành 4 ngành (Division, Phylum):
- Ngành Chytridiomycota
- Ngành Zygomycota
- Ngành Ascomycota
- Ngành Basidiomycota
15
Các loài nấm không tìm thấy (đúng ra là chưa tìm thấy) dạng sinh sản hữu
tính được xếp chung vào nhóm Nấm bất toàn – Fungi imperfecti. Theo hệ thống
phân loại của Saccardo (1880,1886) thì các nấm này được xếp thành một lớp - Lớp
Deuteromycetes. Khi phát hiện thấy cơ quan sinh sản hữu tính thì người ta đổi tên
loài và xếp sang một lớp khác. Ví dụ nấm lúa von trước kia được gọi là Fusarium
moniliforme, nhưng sau khi tìm thấy cơ quan sinh sản hữu tính thì lại chuyển thành
loài Gibberella fujikuroi. Các nấm bất toàn hiện được xếp trong các nhóm conidial
Ascomycetes hay conidial Basidiomycetes.
Nấm bất toàn (Deuteromycota), nấm đảm (Basidiomycetes), nấm túi
(Ascomycetes) được xếp vào nhóm nấm bậc cao (Michael J. Carlile at al, 2001).
Nấm bất toàn là giai đoạn vô tính (Anamorph) của nấm túi hoặc nấm đảm. [46 ]
Khoá phân loại đến lớp (Robert A.Samson,1984):[48]
NẤM TÚI (ASCOMYCETES) Bào tử sinh ra trong túi bào tử
NẤM TIẾP HỢP (ZYGOMYCETES) Bào tử hoặc bào tử trần không sinh ra
trong túi bào tử. Hệ sợi không có hoặc có rất ít vách ngăn, thường rộng, bào tử kín
sinh ra trong các nang bào tử kín
NẤM BẤT TOÀN (DEUTEROMYCETES) Sợi nấm thường có vách ngăn,
bào tử trần không sinh ra trong các nang bào tử kín.
- Theo hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm phát sinh của bào tử
trần của Hughes (1953). Lớp nấm bất toàn được chia thành 3 nhóm:
- Nhóm Hyphomycetes: Gồm các nấm bất toàn không có túi giá và đĩa
giá (giá sinh bào tử trần ở trên các sợi nấm hoặc các sợi nấm kết lại thành bó
sợi, bó giá).
- Nhóm Coelomycetes: Gồm các nấm bất toàn có túi giá hoặc đĩa giá,
giá bào tử trần ở trong các thể quả (Fruit - body) gọi là các conidiomata.
- Nhóm Agonomycetes: Gồm các nấm bất toàn không có bào tử trần.
16
1.1.2.2 Phương pháp sinh học phân tử
Phương pháp định danh bằng sinh học phân tử được gọi là phương pháp giải
trình tự dựa trên phương pháp PCR (Polymerase Chain Reation – phản ứng tổng
hợp di chuyền nhờ polymerase). Ngày nay, Phương pháp giải trình tự DNA phát
triển nhanh chóng. Phương pháp này có tính chính xác và đưa lại nhiều thông tin
nhất cho định danh và định typ VSV.
Phương pháp giải trình tự DNA là xác định chính xác trình tự chuỗi DNA
của một vùng quy định trên nhiễm sắc thể. Kết quả so sánh sự tương đồng của trình
tự gene nghiên cứu trở thành phương pháp phân loại chuẩn trong nghiên cứu hệ
thống học và cây phả hệ di truyền giữa các đối tượng nghiên cứu.
Phương pháp giải trình tự DNA theo nguyên tắc tạo ra các mảnh DNA để
đánh dấu tại đầu 5’ hoặt 3’. Các mảnh có các base đánh dấu được tách ra trên gel
polyacrylamid. Các mảnh được phân biệt về vị trí trên gel với sự sai khác chỉ với
một nucleotid. Việc đánh dấu và đọc kết quả theo các kỹ thuật và phương pháp khác
nhau. Việc tạo ra các mảnh DNA sai khác nhau về 1 nucleotid được trình bày theo 2
phương pháp : Phương pháp hóa học (Maxam & Gilbert, 1997) và phương pháp
enzyme kết thúc phản ứng chuỗi (Sanger, 1997). Ngày nay phương pháp enzyme
được dùng phổ biến hơn cả.
Phương pháp enzyme kết thúc phản ứng chuỗi của Sanger :
Phương pháp kết thúc phản ứng chuỗi được thực hiện dựa trên việc nhân
DNA từ sợi khuôn khi có đoạn DNA mồi với xúc tác của Klenow hay T7-DNA
polymerase và 4 loại deoxyribonucleotid (dNTPs). Như vậy, có 4 phản ứng được
tiến hành đồng thời và trong mỗi phản ứng thì có một loại dNTP bị thay đổi bởi một
dẫn xuất để làm dừng phản ứng (ddNTP). Kết quả là phản ứng chuỗi bị dừng đặc
hiệu cho mỗi một base xác định xảy ra một cách ngẫu nhiên trong mỗi phản ứng.
Trình tự của DNA được xác định trên gel. Đầu tiên phương pháp này được xây
dựng cho xác định trình tự sợi DNA đơn tạo ra bằng cách tách dòng DNA vào vectơ
17
thực khuẩn thể M13 (Sanger và cộng sự, 1978). Sau đó phương pháp xác định trình
tự sợi đôi DNA đã được Chen, Walliam (1986) mô tả khi tách dòng DNA vào
plasmid. Ngày nay người ta lựa chọn phương pháp Sanger để giải trình tự DNA cho
nghiên cứu phân loại và xác định typ VSV thay cho phương pháp hóa học.
Một số lợi thế của phương pháp này ở chổ: Phương pháp này đơn giản và
không tốn nhiều thời gian như phương pháp hóa học. Khi nghiên cứu phân loại và
xác định typ thì các gene nghiên cứu có độ bảo thủ nhất định vì vậy ta có thể dùng
chung mồi cho nhiều đối tượng khác nhau. Một trong hạn chế của phương pháp này
ở chổ các đoạn DNA cần được tách dòng trước khi tiến hành giải trình tự DNA.
Tuy nhiên cho đến nay người ta cải tiến phương pháp này để có thể giải trình tự trực
tiếp sản phẩm PCR.
Có hai phương pháp : Phương pháp giải trình tự truyền thống đọc kết quả
trên bản gel (đánh dấu bằng phóng xạ là chủ yếu) và phương pháp giải trình tự và
đọc kết quả tự động (đánh dấu bằng hóa chất huỳnh quang). [81]
1.1.3 Vai trò của nấm sợi
Một số loài nấm sợi rất hữu ích trong sản xuất và đời sống (Penicillium
notatum tổng hợp nên penicillin, Penicillium griseofulvum tổng hợp nên
griseofulvin...), nấm Aspergillus niger tổng hợp các acid hữu cơ như acid citric, acid
gluconic, nấm Gibberella fujikuroi tổng hợp kích thích tố gibberellin và một số loài
nấm thuộc nhóm Phycomycetina hay Deuteromycetina có thể ký sinh trên côn trùng
gây hại qua đó có thể dùng làm thiên địch diệt côn trùng. Ngoài ra, những loài nấm
sống cộng sinh với thực vật như Nấm rễ (Mycorrhizae), giúp cho rễ cây hút được
nhiều hơn lượng phân vô cơ khó tan và cung cấp cho nhu cầu phát triển của cây
trồng.
Nấm còn là đối tượng nghiên cứu về di truyền học như nấm Neurospora
crassa, nấm Physarum polycephalum dùng để tổng hợp DNA và những nghiên cứu
khác.
18
Bên cạnh đó, Nấm sợi có ảnh hưởng xấu đến cuộc sống con người một cách
trực tiếp bằng cách làm hư hỏng, giảm phẩm chất lương thực, thực phẩm trước và
sau thu hoạch, trong chế biến, bảo quản. Nấm sợi còn gây hư hại vật dụng, quần
áo... hay gây bệnh cho người, động vật khác và cây trồng. Một số loài thuộc giống
Rhizopus, Mucor, Candida gây bệnh trên người, Microsporum gây bệnh trên chó,
Aspergillus fumigatus gây bệnh trên chim; Saprolegnia và Achlya gây bệnh nấm ký
sinh trên cá. Những loài nấm gây bệnh trên cây trồng như Phytophthora, Fusarium,
Cercospora.... đặc biệt nấm Aspergilus flavus và Aspergillus fumigatus phát triển
trên ngũ cốc trong điều kiện thuận lợi sinh ra độc tố aflatoxin.
Ngoài ra, các qui trình chế biến thực phẩm có liên quan đến lên men đều cần
đến sự có mặt của VSV trong đó có nấm sợi. Nấm sợi cũng giúp tổng hợp acid hữu
cơ (acid oxalic, citric, gluconic...), vitamin (nhóm B, riboflavin), kích thích tố
(gibberellin, auxin, cytokinin), một số enzyme và các hoạt chất khác dùng trong
công nghiệp thực phẩm và y, dược ... đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới, nấm
sợi còn giữ vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ trả lại độ màu mỡ
cho đất trồng. Đặc biệt, Nấm sợi có khả năng tổng hợp rất nhiều loại kháng sinh
(penicillin, griseofulvin…) [45].
1.2 Chất kháng sinh từ nấm sợi
Kháng sinh (antibiotics, chemotherapeutics) là những chất ngay ở nồng độ
thấp đã có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn một cách đặc hiệu, bằng cách
gây rối loạn phản ứng sinh học ở tầm phân tử (nồng độ thấp: nồng độ sử dụng để
điều trị nhỏ hơn nhiều lần so với liều độc đối với cơ thể người; đặc hiệu: mỗi kháng
sinh chỉ có tác dụng trên một loại vi khuẩn hay một nhóm vi khuẩn).
Kháng sinh, thoạt đầu là do các tế bào tiết ra nên chúng được coi là yếu tố
sinh học ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn. Đến nay kháng sinh còn là những dẫn
xuất thu được sau những biến đổi hoá học (gọi là kháng sinh bán tổng hợp) hay
bằng đường sinh tổng hợp trong phòng thí nghiệm (ví dụ sulfamid). Vì vậy, định
19
nghĩa về chất kháng sinh đã được mở rộng, không phải duy nhất chỉ do VSV sinh
ra. [2]
1.2.1 Lịch sử tìm ra chất kháng sinh
Nấm sợi là một trong những VSV có khả năng sinh kháng sinh đầu tiên có ý
nghĩa quan trọng về mặt lịch sử lẫn y học. Bệnh truyền nhiễm trước đây trong một
thời gian dài đã là mối đe dọa rất lớn đối với loài người và các sinh vật khác. Do
vậy, việc tìm kiếm chữa bệnh cho con người, vật nuôi, cây trồng từ lâu đã là mơ
ước của nhiều nhà khoa học nói riêng và của cả nhân loại nói chung. Từ đó đã có
nhiều chất kháng sinh phát hiện từ nấm sợi như :
Penicillin: Năm 1928, ở bệnh viện Saint Marie, chất kháng sinh được phát
hiện tình cờ. Trong khi làm vệ sinh phòng thí nghiệm của mình, Alexander Fleming
đã chú ý đến một hộp petri nuôi Staphylococcus bị nhiếm nấm sợi Penicillium
notatum có xuất hiện hiện tượng vòng vô khuẩn bị tan xung quanh khuẩn lạc nấm.
Khi ông cấy nấm sợi trên thử nghiệm lại trên một số loài vi khuẩn gây bệnh khác thì
vẫn thấy hiện tượng tương tự xảy ra. Từ đó, ông kết luận là nấm sợi đã tiết ra môi
trường một chất nhất định làm tan vi khuẩn và ông đã sử dụng ngay tên giống nấm
Penicillin để đặt tên cho chất kháng sinh này (1929). Công trình khoa học của
Fleming ngay lập tức thu hút được sự quan tâm chú ý của nhiều nhà khoa học trên
thế giới, trong đó có các nhà khoa học Mỹ đã triển khai lên men thành công
penicillin theo phương pháp lên men bề mặt (1931). Tuy nhiên, cũng trong khoảng
thời gian đó mọi nổ lực nhằm tách và tinh chế penicillin từ dịch lên men đều thất
bại do không bảo vệ được hoạt tính kháng sinh của chế phẩm tinh chế và do đó vấn
đề penicillin tạm thời bị lãng quên. Mãi đến 1945, ông mới nhận được giải Nobel.
[2], [27]
Năm 1938, ở Oxford, Ernst Boris Chain và Norman Heatley đưa Penicillium
vào sản xuất thử. Và chỉ sau hai năm đã tinh chế một lượng penicillin đủ để thử
nghiệm trên chuột thí nghiệm và kết quả điều trị đã thành công mỹ mãn ngày
25/05/1940 và mở ra kỷ nguyên dùng kháng sinh để điều trị bệnh nhiễm trùng. [2]
[27]
20
Năm 1940, Dorothy Hodgkin xác định được cấu trúc phân tử của penicillin.
Năm 1942, Mary Hunt tìm ra chủng Penicillium chrysogesrum có khả năng
sinh kháng tổng hợp kháng sinh cao gấp hai lần giống Penicillium notatum tìm ra
trước đó.
Năm 1946-1950, hàng loạt chất kháng sinh được phát hiện, hàng loạt nhà
máy sản xuất kháng sinh ra đời, chủ yếu là Penicillium, khẳng định giá trị to lớn của
Penicillin sử dụng trong chữa bệnh. [20]
Tiếp theo Penicillin hàng loạt chất kháng sinh đã được tìm kiếm và phát
hiện.
Streptomicin : Năm 1944, Waksman và Schatz phân lập được chủng
Streptomyces grieus (sau này đổi tên là Streptomyces streptomixin) có khả năng
sinh tổng hợp Streptomicin và cho đến nay nó mang nhiều tên khác nhau như:
Streptomicin, Strepocvin, Strizolin. Loại kháng sinh nay có thể tiêu diệt nhiều VSV
khác nhau (cả Gr+ và Gr-) [20]
Tetraxyclin : Đây là nhóm kháng sinh có chung một phân nhóm –N(CH3)2,
nhóm CONH2, nhóm phenohydroxyl và hai hệ thống nối đôi liên hợp chứ etol và
enol. Nhóm tetraxyclin có nhiều loại. Các loại tetraxyclin được ứng dụng nhiều
trong chữa bệnh cho người và gia súc bao gồm: Tetraxyclin, Clotetraxyclin,
Oxytetraxyclin, Demetyltetraxyclin. Sản phẩm Tetraxyclin hiện nay có bán trên thị
trường được sản xuất bằng phương pháp sinh học và phương pháp hoá học từ
Clotetraxyclin. Kháng sinh Tetraxyclin có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Gr- tốt hơn vi
khuẩn Gr+. Trong sản xuất kháng sinh này, người ta thường sử dụng Streptomyces
aureofaciens và Str. Rimosus. [20]
Cephalosporin : Năm 1948, Brotzu chiết từ chủng nấm sợi thuộc giống
Cephalosporium sp. có khả năng chống được cả VK Gr+ và VK Gr- đặc biệt là
Vibriocholerac. Ngày nay, người ta phát hiện nhiều loại nấm, xạ khuẩn và vi khuẩn
khác nhau có khả năng tổng hợp cephalosporin. Tuy nhiên, hoạt tính của
Cephalosporin thì kém hơn hoạt tính của Penicillin.
21
Griseofulvin : Năm 1959, Oxford và đồng sự phát hiện do chiết được từ
một số loài nấm sợi thuộc giống Penicillium (Pen. Urticae, Pen. Nigricans, Pen.
Raistrichi..). Griseofulvin không có hoạt tính chống vi khuẩn nhưng có khả năng
chống nấm khá mạnh nên dùng để chữa bệnh nấm cho người và gia súc.
Năm 1959, các nhà khoa học Anh, Mỹ đã tách được vòng penicillin, mở đầu
cho hàng loạt các loại kháng sinh tổng hợp.
Năm 1960, người ta đã bắt đầu tổng hợp được Griseofulvin bằng con đường
nhân tạo.
Kháng sinh được chiết suất từ nấm sợi như Citrinin (P.citrinum), Fumagilin
(A. fumigatus), Nudulin (A. nidulans), Humicolin (A. humicola), Viridin
(T.viride)…
Có nhiều công trình nghiên cứu về Trichoderma, đã xác định nó có khả năng
chữa bệnh. Trong đó chú ý nhất là loài Trichoderma viride, phân tán khắp nơi trong
đất. Glytoxin là chất kháng sinh từ giống Trichoderma viride, ngoài ra người ta còn
phát hiện ở Aspergillus fumgitus, một vài lòai Penicillium. Glytoxin không bền
vững và bị phân hủy nhanh trong ánh sáng. Phổ kháng sinh của nó chống các vi
khuẩn Gr+ và các nấm gây bệnh. Trong kết quả thực nghiệm glytoxin không thể
hiện hiệu quả chống nhiễm trùng lao của chuột, không ngăn cản sự phát triển của u
ác tính. Hoạt tính kháng sinh của glytoxin liên quan tới sự có mặt trong phân tử là
nhóm chứa lưu huỳnh.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học hiện đại cùng sự hỗ trợ
của nhiều nhà khoa học khác đã tạo điều kiện thuận lợi cho lĩnh vực nghiên cứu
CKS đạt được những thành tựu to lớn lao.
Các phương pháp hiện đại về kỹ thuật di truyền, công nghệ gen, gây đột biến
định hướng, chọn dòng gen sinh tổng hợp, tạo và dung hợp tế bào trần đã nâng cao
khả năng sinh tổng hợp CKS trong thời gian ngắn.
Những thành tựu gần đây trong sinh học phân tử như DNA tái tổ hợp, kỹ
thuật tách dòng gen và biểu thị sự tổng hợp ở VK E.coli không những đem lại kết
quả to lớn trong việc phát triển chủng, giống mà còn mở ra phương hướng đầy triển
22
vọng trong sản xuất các chất kháng sinh. Kỹ thuật enzyme bất động được coi là một
trong những phương hướng nghiên cứu, sản xuất CKS trong những năm cuối thế kỷ
20 và đầu thế kỷ 21.
Ngày nay, tuy đã có hàng ngàn CKS mới được phát hiện nhưng các nhà
nghiên cứu trên thế giới vẫn đang chạy đưa trong việc tìm tòi và tổng hợp CKS mới,
đặt biệt là CKS chống virus và chống ung thư.
Ở Việt Nam việc nghiên cứu và sản xuất CKS bắt đầu từ năm 1949 do Giáo
sư Bác sĩ Đặng Văn Ngữ tiến hành với chủng Penicillium và thu được dịch lọc
penicilin (sử dụng trong điều trị vết thương cho các bệnh binh). Sau kháng chiến 9
năm, công trình được tiếp tục nghiên cứu ở ĐH Y Dược Hà Nội.
Cho đến nay nghiên cứu CKS đã được quan tâm của nhiều nhà khoa học đầu
ngành. Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng những nghiên cứu về CKS của chúng ta vẫn
còn hạn chế so với thế giới. [27 ]
1.2.2 Ứng dụng của chất kháng sinh từ nấm sợi.
1.2.2.1 Ứng dụng kháng sinh từ nấm sợi trong điều trị bệnh nhiễm
trùng và hiện tượng lờn thuốc của VSV gây bệnh.
VSV là căn nguyên của các bệnh nhiễm trùng. Bệnh nhiễm trùng đã xuất
hiện cùng với loài người từ xa xưa và thực sự loài người đã biết về nó một cách
khoa học hơn một thế kỷ. Thế nhưng, hiện nay, bệnh nhiễm trùng vẫn còn là vấn đề
lớn trong bệnh tật của thế giới.
Các bệnh nhiễm khuẩn, nhờ có thuốc kháng sinh và vacxin được khống chế
ở các nước phát triển. Nhưng ở các nước đang phát triển thì nhiễm khuẩn vẫn là vấn
đề rất nặng nề. Bên cạnh những bệnh nhiễm khuẩn cũ thì gần đây còn nổi lên một
số bệnh nhiễm khuẩn mới như do E.coli gây tiêu chảy, xuất huyết tiêu hoá và tiết
niệu (do nhóm EHEC), hoặc gây viêm loét dạ dày do Helicobacter pylori. Vi khuẩn
này còn là căn nguyên gây ung thư dạ dày. Một số nước Nam Á còn xuất hiện một
týp vi khuẩn tả mới là V.cholerae O139 khác với týp V.cholerae O1 vẫn gây dịch ở
23
nhiều nước trên thế giới. Riêng HIV/AIDS đang gây đại dịch toàn cầu và là vấn đề
nổi cộm của toàn thế giới.
Gần đây nhiều nước (trong đó có Việt Nam) xuất hiện một loại dịch bệnh
viêm phổi cực kỳ nguy hiểm (SARS), do một loại virus mới giống như
Coronaviridae và gọi là virus SARS-COV. Tuy chưa lây lan ra toàn cầu và số
người nhiễm khoảng 8000 người, nhưng tỷ lệ tử vong khá cao (gần 10%). [2]
Dịch cúm A/H1N1 bùng phát ở Mê-xi-cô hồi tháng 4/2009, sau đó lan tràn
rộng khắp ở nhiều quốc gia trên trên thế giới gây nên mối đe doạ cho hàng triệu
người. Ngày 11/06/2009, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tuyên bố đại dịch cúm trên
quy mô toàn cầu trong vòng 40 năm qua. Khác với các virus cúm theo mùa thông
thường, H1N1 có khả năng tấn công sâu vào các tế bào phổi, nơi nó gây ra chứng
viêm phổi và thậm chí dẫn tới tử vong trong trường hợp nghiêm trọng. Trái lại,
virus cúm theo mùa thường chỉ tấn công các tế bào thuộc phần trên của hệ hô hấp.
[50] [51] [52]
Từ khi Penicillin được sản xuất đề đưa vào điều trị, sự phát triển của kỹ thuật
công nghệ kháng sinh đã giúp cho thầy thuốc những công cụ hữu hiệu trong việc
kiểm soát và khống chế các bệnh nhiễm khuẩn. Việc sản xuất CKS, sử dụng CKS
trong trị liệu cùng với thời gian, nhiều chế phẩm bán tổng hợp và tổng hợp ra đời.
Song song với hiện tượng này, con người biết đến hiện tượng lờn thuốc mà bản chất
là sự phát triển tính đề kháng kháng sinh của tác nhân gây bệnh. Tỉ lệ đề kháng của
vi khuẩn và số thuốc bị đề kháng đang ngày càng gia tăng.
Nhờ dày công nghiên cứu, trước sự tấn công của vi trùng, các nhà bác học đã
tìm ra ngày càng nhiều kháng sinh hữu hiệu hơn, tiêu diệt được nhiều loại vi trùng
lờn thuốc.
Tuy nhiên, một kháng sinh mới được sử dụng thì trong một thời gian ngắn lại
có một số vi trùng coi thường. Cephalosporidines thế hệ thứ 3, thứ 4,
Aminoglycosides, Quinolones các thế hệ mới đều đã bị lờn từ 25% đến 50%.
Vì vậy, nhiều biện pháp đang được nghiên cứu để chống lại sự lờn thuốc của
các VSV gây bệnh. Một trong số các biện pháp hữu hiệu nhất là tìm các kháng sinh
24
mới từ các loài VSV trong thiên nhiên. Ngày nay, các nhà khoa học đang quay lại
nhóm VSV đầu tiên sinh ra CKS – đó là nấm sợi nói riêng và nấm nói chung, hy
vọng tìm được giải pháp hữu hiệu chống các VSV lờn thuốc. [27]
1.2.2.2 Sử dụng kháng sinh của nấm sợi trong phòng chống nấm
bệnh hại cây trồng.
Giữa các loài VSV với nhau, thường xảy ra hiện tượng đối kháng. Sở dĩ như
vậy là vì VSV tiết ra CKS trong quá trình hoạt động sống, có nghĩa là CKS đó chỉ
có ảnh hưởng đến một số loài VSV nhất định.
VSV đối kháng và CKS do chúng tiết ra có ý nghĩa quan trọng trong công
tác phòng chống bệnh cho cây.[38]
Trong thời gian gần đây, nhiều CKS còn được sử dụng có hiệu quả trong đấu
tranh sinh học. Trong bảo vệ thực vật, người ta tăng cường phương pháp bảo vệ
thực vật bằng phương pháp sinh học. Trong số các “biện pháp đấu tranh sinh học”
trong bảo vệ thực vật theo Cook và Baker (1953) là sử dụng một hay nhiều VSV để
kiềm chế bệnh thực vật. CKS và dịch lên men các chủng sinh kháng sinh được dùng
để xử lý hạt giống với mục đích tiêu diệt nguồn bệnh bên ngoài và trong hạt, diệt
bệnh ở các bộ phận nằm trên đất của cây và khử trùng đất. Nhìn chung, so với y
học, việc sử dụng kháng sinh trong bảo vệ thực vật còn mới mẻ. Tuy nhiên, nhờ
những thành tựu của khoa học sinh học hiện đại và xu hướng phát triển tất yếu trong
công nghệ sản xuất kháng sinh hiện nay đã khẳng định tầm quan trọng của kháng
sinh trong nền nông nghiệp hiện đại. Kháng sinh diệt nấm sử dụng trong nông
nghiệp có hiệu quả cao như strobilurin phân lập từ Strobilurus tenacellus. [27]
Trong thực tế sản xuất ở nhiều nước đã áp dụng phương pháp bón vào đất
các loại vi sinh đối kháng để tiêu diệt những VSV gây bệnh cho cây. Những VSV
đối kháng này hoàn toàn không gây hại cho cây trồng. [38]
Từ năm 1935, một số nhà khoa học Liên Xô (cũ) đã dùng một số loài vi
khuẩn, Pseudomonas bón vào đất đế chống nấm Selerotia và Botrytis bảo vệ nhiều
loại cây trồng khác nhau.
25
Hoạt động đối kháng của nấm Trichoderma cũng đã được biết từ lâu. Những
nghiên cứu về tác dụng đối kháng của nấm Trichoderma trong đấu tranh sinh học
với các nấm gây bệnh ở cây trồng đã đạt được những thành tựu tốt đẹp. Nếu bón
vào trong đất ẩm với một lượng lớn nấm này, chúng sẽ đàn áp sự phát triển nấm gây
bệnh chết lụi ở cây trồng. [38 ]
Người ta sử dụng CKS để kiểm soát dịch bệnh do VSV gây ra cho cây trồng.
CKS có tác dụng nhanh, dễ phân hủy lại có tác dụng chọn lọc cao. Dịch lên men
của một số VSV sinh CKS không chỉ chống bệnh cho cây mà còn dùng để xử lí hạt
giống tiêu diệt mầm bệnh, có thể kích thích cây sinh trưởng và tăng số lượng VSV
có ích cho vùng rễ.
Nhiều nước đã áp dụng phương pháp bón vào đất các loại VSV đối kháng để
tiêu diệt các loại VSV gây bệnh cho cây. Những VSV đối kháng này hoàn toàn
không gây hại cho cây trồng. Những ứng dụng của nấm Trichoderma trong đấu
tranh sinh học với các nấm gây bệnh ở cây trồng đã đạt được những thành tựu tốt
đẹp ở các nước châu Âu, Liên xô… Công trình nghiên cứu của Wells và cộng sự
(1972) đã thông báo ở điều kiện ngoài đồng ruộng Tri.harzianum đã ngăn chặn
được bệnh do nấm Sclerotium rolfsii. Backman, Redriguer – Kaban (1975) sử dụng
bào tử nấm Tri. herzianum ngăn chặn bệnh do nấm Scherotium rolfsii, Pythium sp.
bảo vệ cây họ đậu và củ cải tránh được bệnh chết ẻo. Theo Emxep V.T (1989) cho
biết nấm Trichoderma không chỉ tiêu diệt nhiều loài nấm gây bệnh cho cây trồng
trong đất mà còn có tác dụng cải thiện cấu trúc, thành phần hóa học của đất, đẩy
mạnh sự phát triển của vi khuẩn nốt sần cố định đạm có ích trong đất và kích thích
sinh trưởng, phát triển cây trồng. Các VSV đối kháng không chỉ ức chế các VSV
gây bệnh ở vùng rễ mà những CKS do chúng tiết ra (Trichoderma, Giltoxin) có thể
xâm nhập vào mô bào cây, làm tăng tính chống chịu bệnh của cây trồng. Vì vậy,
một số chủng nấm Trichoderma theo các nhà khoa học các nước thì hoàn toàn có
thể sử dụng trong đấu tranh sinh học. Các chủng nấm sợi như Trichoderma spp
trong các chế phẩm phân hữu cơ vi sinh không những cung cấp nguồn phân bón an
26
toàn, hiệu quả mà còn giúp kiềm chế các bệnh gây hại cây trồng và tạo được các ổ
sinh thái phòng bệnh lâu dài trong tự nhiên. [27],[38].
Một trong những nghiên cứu ứng dụng của Trichoderma spp đó là khả năng
kiểm soát sinh học cũng như khả năng đối kháng một số nấm gây bệnh ở thực vật.
Những loài phổ biến là T. hamatum, T.harzianum. Các nấm Tricoderma có thể kìm
hãm nấm gây bệnh cây thông qua các cơ chế tiết kháng sinh, men đặc trưng và có
thể ký sinh trên các nấm gây bệnh cây. Hiện tượng ký sinh của nấm Trichoderma
trên nấm gây bệnh cây được gọi là hiện tượng “giao thoa sợi nấm”. Trước tiên sợi
nấm của Trichoderma vây quanh sợi nấm gây bệnh, sau đó sợi nấm Trichoderma
thắt chặt lấy các sợi nấm gây bệnh, cuối cùng nấm Trichoderma xuyên qua sợi nấm
gây bệnh làm thủng màng ngoài của nấm gây bệnh, gây nên sự phân huỷ các chất
nguyên sinh trong sợi nấm gây bệnh cây (minh họa bằng hình 1.3).
Nấm Trichoderma thắt chặt sợi nấm gây bệnh Pythium. Nấm Trichoderma xuyên qua
sợi nấm bệnh Pythium
Pythium
Trichoderma
27
Sợi nấm Trichoderma harzianum quấn quanh,
siết chặt sợi nấm gây bệnh Rhizoctonia solani.
Hình 1.3: Nấm Trichoderma kí sinh trên nấm gây bệnh cho cây trồng. [79]
Đây là một số nấm đối kháng thường gặp: Các nấm Penicillium oxalicum, P.
frequentans, P. vermiculatum. P. nigricans, P.chrysogetum là những loài đối kháng
của nấm Pythium spp., Rhioctonia solani, Sclerotium cepivorum, Verticillium
alboatrum (martin et al., 1985). Cơ chế tác động của nấm Penicillium chưa được
biết rõ ràng.
Nấm Aspergillus niger đối kháng với các nấm Fusarium solani, Rhizoctonia
solania, Alternaria alternata. Nấm Aureobasidium pollulans và Sporobolomyces
roseus đối kháng với nấm Septoria nodorum. Nấm Cercospora kikuchii đối kháng
với nấm Diaporthe phaseolorum var. sojae. [34]
Các kết quả nghiên cứu của trường Đại học Cần Thơ, Viện nghiên cứu của
Đồng bằng sông Cửu Long, Công ty thuốc sát trùng Việt Nam, Viện sinh học Nhiệt
đới đã cho thấy vai trò của nấm sợi đối với cây trồng. Như nấm Trichoderma có khả
năng tiêu diệt nấm Fusarium solani (gây bệnh thối rễ). Hoặc để phòng trừ bệnh thối
gốc chảy mũ trên cây bưởi (do nấm Phythophthora sp gây ra) thì dùng một kg chế
phẩm nấm Trichoderma harzianum trộn đều với 40kg phân chuồng rồi rải xung
quanh cây từ 3-5kg tùy theo cây lớn nhỏ. Dùng các chủng nấm Trichoderma xử lí
đất trước khi gieo hạt có tác dụng hạn chế bệnh khô vằn hại bắp hay trộn nấm sợi
28
với phân chuồng hoai mục trước khi bón ruộng 5-10 ngày, rồi rải lên ruộng trước
khi gieo hạt có tác dụng hạn chế bệnh khô vằn hại bắp [23], [27].
Hiện nay, các chủng Trichoderma spp đã được sử dụng rộng rãi trong các
chế phẩm sinh học thương mại.
Ở Việt Nam, các bệnh do nấm, vi khuẩn, virus đã gây tổn thất lớn cho cây
trồng. Việc dùng thuốc hóa học đã mang lại hiệu quả tốt, làm giảm đáng kể sự thất
thu sản lượng cây trồng. Tuy nhiên, việc dùng thuốc hóa học cũng gây hậu quả nặng
nề cho sức khỏe của người tiêu dùng. Nhiều hóa chất còn tồn lưu trong sản phẩm là
nguyên nhân gây ung thư cho người sử dụng. [4].
Việc sử dụng nấm sợi có khả năng sinh KS để bảo vệ cây trồng là biện pháp
an tòan và hiệu quả, làm tăng năng suất cây trồng, giữ được phẩm chất nông sản
[27].
1.3 Thuốc trừ sâu Sinh học – giải pháp cho một ngành Nông nghiệp
xanh, sạch, an toàn
1.3.1 Đặc tính VSV kí sinh gây bệnh cho cây trồng [23]
Cây thường bị nhiễm bệnh sau một quá trình xâm nhiễm và gây bệnh của
một loại kí sinh trùng hay do sự tác động một thời gian tương đối dài của một yếu tố
môi trường. Bệnh do môi trường hay còn gọi là bệnh không truyễn nhiễm, bệnh
sinh lý. Bệnh truyền nhiễm là nhóm bệnh kí sinh trùng gây ra. Đó là những bệnh do
VSV hay do những động vật bậc thấp gây hại. Ví dụ: bệnh do virus, vi khuẩn, nấm,
Phytoplasma, Viroide, tuyến trùng, Protozoa, thực vật thượng đẳng ký sinh gây ra.
1.3.1.1 Sự tác động của VSV gây bệnh vào cây trồng.
VSV gây bệnh khi tấn công vào cây thường gây ra những hiện tượng sau:
- Sử dụng vật chất dinh dưỡng của cây để nuôi sống cơ thể chúng.
- Phá hủy quá trình vận chuyển và tích lũy chất dinh dưỡng ở cây làm
hỏng bó mạch, hủy hoại bộ rễ cây.
29
- Trong khi kí sinh trên mô bệnh, chúng thường sinh ra các hoạt chất
sinh học, thực chất là chất độc và men đầu độc, phân giải tế bào cây và làm
rối loạn, phá vỡ quá trình trao đổi chất ở cây.
Như vậy, VSV gây bệnh là những sinh vật dị dưỡng bằng cách lấy dinh
dưỡng của cây kí chủ để sống, phát triển và sinh sản.
Cây kí chủ là cây mà ở đó kí sinh sống, phát triển và là nguồn cung cấp dinh
dưỡng cho kí sinh. Vì vậy, thực chất mối quan hệ kí sinh là sự thiết lập quan hệ kí
sinh và kí chủ. Mối quan hệ này sẽ xảy ra khi kí sinh xâm nhập và gây bệnh được
trên cây kí chủ - kí sinh thắng được mọi sự đề kháng của kí chủ để thiết lập mối
quan hệ kí sinh. Kết thúc của mối quan hệ này là cây bệnh bị nhiễm bệnh.
1.3.1.2 Phân chia tính kí sinh
Tùy theo tính chất và phương thức kí sinh mà chia các VSV kí sinh thành các
nhóm:
- Nhóm VSV kí sinh chuyên tính (kí sinh bắt buộc): là nhóm kí sinh chỉ
có khả năng sử dụng các vật chất hữu cơ sẵn có trong mô cây sống và đang
phát triển. Chúng không sử dụng hay không phát triển trên các mô cây đã
chết (tàn dư cây trồng).
Ví dụ: Các loài nấm sương mai, gỉ sắt, nấm phấn trắng hại cây, trong
nhóm kí sinh chuyên tính có thể kể đến các virus, phytoplasma, viroide,
nhưng có quan niệm cho rằng 3 kí sinh vật này có mức độ kí sinh cao hơn có
thể gọi là kí sinh tuyệt đối ở mức độ tế bào, khi tế bào đang phát triển mạnh,
khi tế bào chết thì chúng mới bị tiêu diệt.
- Nhóm VSV bán kí sinh (hoại sinh tự do có điều kiện): là các kí sinh
vật chủ yếu sống trên các mô cây đang sống (thường ở bộ phận lá bánh tẻ, lá
già), sinh trưởng và sinh sản bằng cách nhân vô tính (nấm) nhưng trong điều
kiện nhất định nào đó trong quá trình phát triển các thể (hữu tính) hoặc khi
không có cây kí chủ trên đồng ruộng thì vẫn có khả năng sống và tồn tại trên
30
tàn dư cây trồng, trên các mô cắt rời hoặc một số bộ phận cây đã chết hẳn.
Các loại nấm lúa von, tiêm lửa thuộc lớp nấm túi và nhiều loài nấm khác là
những loài thuộc nhóm bán kí sinh điển hình.
- Nhóm VSV bán hoại sinh (kí sinh tự do có điều kiện): nhóm này gồm
các VSV gây bệnh trên các phần của cây đã già, suy yếu như trên lá già, gốc
thân, củ hay cây con suy yếu, chúng có thể tồn tại trên các mô đã chết, trên
tàn dư cây trồng trong đất, trên hạt, quả, củ,v.v… Điển hình của nhóm này
có thể kể đến một số loài nấm sợi như Aspergillus niger gây bệnh héo rũ gốc
mốc đen ở cây lạc, hay nấm gây bệnh trên bắp cải Botrytris cinerea và nhiều
loài nấm sợi khác. Các loài nấm này còn có khả năng gây hại cả trong bảo
quản nông sản ở các kho thô sơ trong nhiệt độ bình thường.
- Nhóm VSV hoại sinh: nhóm này gồm các VSV chỉ sống trên các vật
chất hữu cơ cây đã chết, trên tàn dư cây trồng, trong đất và nước,… Nhóm
VSV này không có khả năng sống kí sinh trên các cây đang sống, kể cả các
mô cây đã suy yếu.
Nhóm sinh vật hoại sinh này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phân hủy
chất hữu cơ giải phóng CO2 bổ sung vào bầu khí quyển của trái đất. Chúng
giúp phân hủy chất hữu cơ và tạo mùn cho đất, trong số đó có rất nhiều loài
VSV đối kháng sống ở đất đã được sử dụng để thực hiện biện pháp sinh học
phòng chống bệnh cây. Trước đây, nhóm này được coi như hoàn toàn không
gây hại cho cây trồng, nhưng ngày nay một số vi khuẩn và nấm hoại sinh
cũng có thể phá hại trong khi như nấm sợi Mucor, Penicillium và một số loài
vi khuẩn.
Sự phân chia bốn mức độ của 4 nhóm VSV kí sinh chỉ mang tính tương đối,
khi điều kiện sinh thái môi trường thay đổi có thể một VSV ở nhóm này sẽ mang
đặc tính của một nhóm khác và sự phân chia 4 nhóm trên chỉ là 4 nhóm chủ yếu mà
thôi.
31
1.3.1.3 Khả năng gây bệnh của VSV gây bệnh cây
VSV gây bệnh có khả năng gây bệnh hay không phụ thuộc vào khả năng gây
bệnh của kí sinh, khả năng này được xác định bằng tính xâm lược, tính gây bệnh và
tính độc.
- Tính xâm lược: là khả năng VSV xâm nhập vào bên trong của cây,
vượt qua sự phản ứng tự vệ của cây để thực hiện bước đầu của quá trình thiết
lập mối quan hệ kí sinh.
- Tính gây bệnh : là khả năng của VSV sau khi xâm nhập gây ra những
tác động bên trong cây để thực sự thiết lập mối quan hệ kí sinh, biểu hiện rõ
rệt của tính gây bệnh là triệu chứng bệnh đặc trưng của cây kí chủ sau khi bị
nhiễm bệnh.
- Tính độc (Virulence): là khái niệm bao quát cả hai khái niệm về tính
xâm lược và tính gây bệnh, biểu hiện ở mức độ lây nhiễm nặng hay nhẹ, mức
độ gây hại nặng hay nhẹ. Tính độc có nhiều biến động phân hóa tùy theo đặc
điểm di truyền của các giống khác nhau thuộc loại cây nhiễm bệnh. Hiện
tượng này có thể giải thích khi một giống cây bị một chủng độc của một kí
sinh nào đó gây hại rất nặng trong khi một giống khác cùng loài hầu như
không bị chủng này gây hại.
Bình thường, nếu tính xâm lược, tính gây bệnh cao thì cũng có tính độc cao,
nhưng trong một số trường hợp không hoàn tòan như vậy. Sự khác nhau về tính độc
luôn thể hiện theo chủng sinh lý và nòi sinh học khác nhau của VSV gây bệnh.
1.3.2 Tình hình phá hoại cây trồng của sâu, bệnh.
Từ cuối thế kỷ 20 đến nay, nông nghiệp thế giới đã đạt được những thành tựu
to lớn, sản lượng và năng suất cây trồng không ngừng ổn định và ngày một nâng
cao. Tuy vậy, do những tác động của sự thay đổi khí hậu, sự biến động của dịch hại
đã dẫn đến những thiệt hại đáng kể về năng suất và phẩm chất cây trồng ở nhiều
vùng trên thế giới.
32
Hàng năm trên thế giới cũng như ở nước ta bệnh cây đã làm thiệt hại rất lớn
đến nền nông nghiệp, khoảng 537 tấn nông sản. Các bệnh do vi khuẩn như bệnh bạc
lá, loét cam, bạc lá úa, héo xanh cà chua. Các bệnh do nấm gây ra như bệnh thối cổ
rễ ở cây bông và cỏ đinh lăng, bệnh đạo ôn ở lúa, bệnh khô vằn hại lúa…trong đó
có 13/45 bệnh hại lúa do nấm gây ra, có 26/34 bệnh ở ngô do nấm gây ra [27].
Theo tài liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc
(FAO), thiệt hại về bệnh cây trong những năm 90 thế kỷ 20 ước tính 11,6%. Trong
đó, bệnh hại do nấm có tới hàng chục ngàn loài, hơn 1000 loài virus, 600 loài vi
khuẩn,…tuyến trùng và rất nhiều bệnh hại khác do viroide và phytoplasma,
protozoa gây ra.
Trên thế giới, trong lịch sử đã có rất nhiều trận dịch bệnh lớn được ghi nhận
như trận dịch do mốc sương do nấm Phytophthora infestans gây ra ở Aixơlen vào
năm 1845-1847 làm 1 triệu người chết và hơn 2 triệu người phai di cư đi nơi khác.
Trận dịch bệnh rỉ sắt cà phê ở Sơrilanca đã gây thiệt hại hơn 150 triệu frăng Pháp
gây mất mùa đói kém.
Những trận dịch do bệnh Greening và Tristeza gây ra hiện tượng tàn lụi cây
cam ở nhiều vùng thuộc Bắc Phi, Trung Mỹ và Đông Nam Á.
Ở Việt Nam, bệnh hại thực vật đã gây nên nhiều trận dịch nghiêm trọng gây
thiệt hại rất lớn cho sản xuất: năm 1955-1956 bệnh đạo ôn đã hại trên 2000 ngàn
mẫu Bắc bộ tại Hà Đông (cũ). Bệnh lúa non đã phá hại đến hàng trăm mẫu Bắc bộ ở
các tỉnh đồng bằng sông Hồng. Bệnh lúa vàng lụi xuất hiện từ 1910 ở Yên Châu,
Tây Bắc tới những năm 40, 50; bệnh xuất hiện cả ở đồng bằng Bắc bộ nhưng tập
trùng phá hoại nặng nhất từ năm 1963–1965 trên diện tích rộng hàng trăm ngàn ha ở
đồng bằng Bắc bộ. Chỉ tính riêng các tỉnh Thanh Hoá, Thái Bình, Nam Định, Hà
Đông và Hà Nam trong năm 1964 đã có 57.500 ha lúa bị bệnh vàng lụi tàn phá hoàn
toàn và hàng trăm ngàn ha bị nhiễm bệnh.
Bệnh đạo ôn phá hại thường xuyên ở vùng đồng bằng Bắc bộ, Bắc và Nam
trung bộ, miền Nam. Từ năm 1981 đến năm 1986 đã thường xuyên phá hại trên
33
10000 ha, có lúc tới 160.000ha bị nhiễm đạo ôn (1985) với mức độ thiệt hại nặng,
nhẹ khác nhau.
Cây khoai tây, cà chua, ớt, cây cam, chanh bị virus, cây hồ tiêu, cà phê,
thuốc lá bị tuyến trùng. Các cây họ cà bị héo xanh vi khuẩn và vô số bệnh hại rau,
cây ăn quả, cây công nghiệp, cây làm thuốc, hoa cây cảnh gây thiệt hại to lớn trong
điều kiện nhiệt đới gió, ấm và mưa nhiều quanh năm ở nước ta. [23]
Thất thu hàng năm do các loài dịch hại gây ra chiếm khoảng 35% khả năng
sản lượng mùa màng (khoảng 75 tỷ đôla); trong đó thiệt hại do sâu là 13,8% (29,7tỷ
đôla); do bệnh cây là 11,6% (24,8 tỷ đôla); do cỏ dại là 9,5% (20,4 tỷ đôla) (theo
Cramer H. H,1967). Nếu tính cho diện tích nông nghiệp của thế giới là 1,5 tỷ hecta,
không kể đồng cỏ và bãi hoang thì thiệt hại bình quân là 47-60 đôla trên 1hecta.
[54]
1.3.3 Một số nấm gây bệnh cho cây trồng.
1.3.3.1 Nấm gây bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae - Pyricularia
grisea (Cooke) Saccardo)
Nấm Pyricularia oryzae thuộc nhóm Nấm khuyết (nấm bất toàn)
Deuteromycetes, họ Moniliales. P. oryzae là nguyên nhân chính gây bệnh đạo ôn
(nổ lốp) ở lúa. Nấm bệnh thường giết chết hoàn toàn cây con, đôi khi trên lúa
trưởng thành, nó cũng nhiễm trên nhiều thực vật như cỏ mần trầu voi (Euleusine
coracana) và kê (Setaria italica). Bệnh đạo ôn trên cây Lúa; là một trong hai bệnh
nguy hại nhất của lúa, là yếu tố làm giảm năng suất lúa của nhiều vùng, đặc biệt các
vùng lúa Đồng bằng Sông Hồng và Duyên hải Miền Trung. Bệnh thường gây tác
hại nặng trong vụ lúa đông xuân. Chúng tàn phá đặc biệt dữ dội trên các giống
nhiễm hoặc trên các ruộng lúa bón dư thừa đạm.
Nấm Pyricularia oryzae có hệ sợi nấm phát triển và phân nhánh, có vách
ngăn, sợi nấm nội bào hoặc gian bào, tế bào thường nhiều nhân, cuống sinh bào tử
thường đơn, dài, mảnh, có hoặc không có vách ngăn (tạo 3 ngăn) (minh họa bằng
hình 1.4). Mỗi bào tử gắn với cuống bào tử bởi rốn hạt (hilum) như nhú lồi. Bào tử
34
phân sinh hình quả lê hoặc hình nụ sen, bào tử không màu, kích thước trung bình
của bào tử nấm 19-23 x 10-12µm. Nhìn chung kích thước của bào tử nấm biến động
tùy thuộc vào các isolates, điều kiện ngoại cảnh khác nhau cũng như trên các giống
lúa khác nhau. Bảo tử nảy mầm tốt nhất ở nhiệt độ 24-28oC. Bào tử phân sinh chính
là phương tiện giúp nấm lan truyền và bùng phát trong vụ thông qua gió và nước
mưa. Bào tử được phóng thích khi ẩm độ rất cao đặc biệt vào ban đêm, có thể sự vỡ
ra của rốn hạt gây phóng thích bào tử [22], [26], [45].
Conidia = bào tử đính, conidiophore = cọng mang túi bào tử
Hình 1.4 :Cuống bào tử và bào tử của Pyricularia oryzae (Sharma, 1998)[45]
1.3.3.2 Nấm gây bệnh khô vằn (Rhizoctonia sp)
Rhizoctonia có phạm vi kí chủ 180 loài cây. Đây là một loại nấm thuộc nhóm
nấm vô sinh, theo đó dưới điều kiện thuận lợi về sinh thái và kí chủ, nấm không
hình thành bất cứ loại bào tử hữu tính hoặc vô tính nào.
Để bảo tồn và lưu truyền, nấm hình thành các cấu trúc dạng hạch có sức
chống chịu cao và có khả năng phát tán rộng. Nấm cũng lấy cấu trúc này làm
phương tiện phát tán và lây nhiễm. Hạch của Rhizoctonia là dạng hạch chưa hoàn
thiện, được kết tụ và cấu trúc từ các sợi nấm với mức độ chắc – chắc thấp. Đó chỉ là
35
những thể kép từ sợi, không mấy chặt chẽ, không phân biệt về mặt giải phẩu giữa
lớp vỏ và lớp ruột của hạch. Một số sợi nấm tạo hạch còn bám dính lại như lông tơ,
vì thế nhìn bề ngoài các hạch như có lông. Chính những lông này giúp các hạch kết
nối lại với nhau hoặc bám dính vào giá thể mà tại đó hạch tồn tại.
Rizoctonia sp là nấm đa thực. Chúng gây nên bệnh khô vằn hại lúa và một số
cây đơn tử diệp khác. Chúng cũng là tác nhâu gây các bệnh lở cổ rễ cho nhiều loại
cây trồng cạn. [26], [23].
1.3.3.3 Nấm gây bệnh tiêm hạch ở lúa, thối thân ở cây thuốc lá
(Sclerotium sp)
Nấm được xếp vào nhóm nấm vô sinh, theo đó dưới các điều kiện thuận lợi,
nấm lấy hạch làm cơ quan bảo tồn, lưu truyền, phát tán và lây nhiễm.
Hạch của Sclerotium là loại hạch thực sự, có kết cấu hoàn thiện. Đó là các
cấu trúc hạt, nhỏ, bề mặt trơn nhẵn, màu sậm, hoàn toàn biệt hóa giữa hạch này với
hạch khác, có cấu tạo giải phẩu khác biệt giữa phần vỏ và phần ruột của hạch.
Người ta cũng phát hiện rằng dưới những điều kiện sinh thái xác định, loài
nấm này cũng hình thành các loại bào tử vô tính và hữu tính. Giai đoạn vô tính của
nấm mang tên Leptosphaeria salvinii Catt. Ở Việt Nam, nấm này tồn tại chủ yếu
dưới giai đoạn hạch.
Nấm này gây bệnh tiêm hạch ở lúa, gây bệnh thối thân ở cây thuốc lá. [26],
[27].
1.3.3.4 Nấm gây bệnh đốm nâu (Curvularia sp.)
Curvularia là một thành viên của họ Dematiaceae của bộ Moniliales, nó
được giới thiệu trên 30 loài. Curvularia tìm thấy trên lúa (Benoit và Mathur, 1970)
và nhiều cây trồng khác. Nó là tác nhân gây bệnh đốm lá, bệnh rỉ sét (thối khô),
biến dạng hạt, biến màu (bạc màu) hạt và thậm chí thối rễ. Giai đoạn hòan chỉnh đã
được biết là dạng loài của Cochliobolus, một thành viên của Loculoascomycetes.
Cuống bào tử đứng thẳng, sợi lớn (marconematous) và sợi đơn (mononematous).
36
Bào tử xoắn thành vòng trên cuống bào tử. Bào tử thường cong. Có 3 bào tử trên
một đế là nhiều nhất (minh họa bằng hình 1.6); Cành bào tử phân sinh màu nâu
đậm, đa bào, không phân nhánh mọc đơn hoặc thành cụm, đỉnh hơi tròn, kích thước
70-270 x 2-8 µm. Bào tử phân sinh mọc thành cụm ở đỉnh, cong, hình gù vai trâu,
đa bào, có 2-5 vách ngang, đa số có 3 ngăn ngang, đỉnh tròn hơn thắt ở gốc. Nấm có
thể kết hợp gây hại với một số loại nấm khác. Sự lồi lên của rốn hạt bào tử trên đế
gặp ở một vài loài như C. Combopogonis, đôi khi cuống bào tử trên chất nền.
Hình 1.5: Cuống bào tử và bào tử của Curvularia lunata (Sharma, 1998).[45]
Ở miền Bắc nước ta, từ năm 1969-1979, bệnh đốm nâu đã xuất hiện ở nhiều
vùng trên các giống lúa mới và vụ 1971 bệnh phổ biến ở khắp các vùng trồng lúa ở
nước ta. Bệnh làm tăng số hạt lép, giảm khối lượng hạt ảnh hưởng tới năng suất,
bệnh nặng kéo dài tới cuối kỳ sinh trưởng có thể làm cây lúa cằn lại, trỗ kém. Hạt bị
bệnh tỷ lệ lép lên tới 60-70%. Có khoảng 14 loài nấm Curvularia có liên quan đến
bệnh này [22], [45].
37
1.3.3.5 Nấm gây bệnh héo rũ gốc mốc đen ở cây lạc (Aspergillus
niger)
Khuẩn lạc của Aspergillus có màu đen nâu, khuẩn ty không màu hay nâu
xẩm tuỳ vùng của khuẩn lạc. Cuống sinh bào tử phồng to ở đầu thành bọng hình
chùy hay cầu. Thể bình xếp hai tầng. Bào tử trần không vách ngăn, thay đổi về hình
dạng, kích thước, màu sắc, bên ngoài có gai, xếp thành chuỗi dài hoặc ngắn tụ họp
thành hình cột hay tia tỏa tròn.[27]
Aspergillus niger gây bệnh héo rũ gốc mốc đen ở cây lạc. Ở cổ rễ, gốc, thân
ngầm sát mặt đất có vết bệnh màu nâu biểu bị và vỏ nứt vỡ thối mục. Cành lá héo
cong, màu lá xanh vàng, mất sắc bóng.
Trên cổ rễ, gốc thâm đen, mục nát bao phủ bởi một lớp mốc đen. Khi nhổ
cây bệnh lên rất dễ bị đứt gốc [22], [23].
1.3.3.6 Nấm gây bệnh thối (Pythium sp.)
Pythium thuộc họ Pythiaceae bộ Peronosporales lớp Phycomycetes. Cành
sinh bào tử (Sporangiophore hoặc conidiophore) sinh ra bọc bào tử (sporangium)
hoặc dạng conidi. Bào tử động hai lông roi sinh ra ở trong sporangium.
Sinh sản hữu tính cho bào tử trứng: Trên sợi nấm sinh ra các cơ quan sinh
sản riêng biệt là bao trứng (Oogonium) cái và bao đực (Antheridium). Sau khi phối
giao thì toàn bộ nhân và chất tế bào của bao đực dồn sang trứng thụ tinh và hình
thành một bào tử trứng. Nấm Pythium có thể tự tổng hợp Vitamin cần thiết cho cơ
thể nếu không có trong môi trường.
Pythium sp gây bệnh thối trên ngô, đậu, ngũ cốc và một số cây trồng khác
[23].
1.3.4 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu, bệnh hiện nay
Ngành Nông nghiệp đang đối mặt sự xuất hiện nhiều loại sâu, bệnh hại nguy
hiểm. Để bảo vệ mùa màng, người nông dân đã phải sử dụng thuốc hoá học có nồng
độ cao để phun phòng trừ ngay trong khi dịch sâu hại mới xảy ra mới có thể đạt kết
38
quả. Bình thường trong một vụ rau nông dân đã phun từ 8-10 lần. Ở những vùng
trồng hành tỏi, sâu keo da láng là loại sâu đã làm mất trắng sản lượng, vì vậy người
dân phải phun từ 12-15 lần.
Trung bình 1ha cây trồng chỉ một lần phun, họ đã dùng 3-5kg thuốc. Ðây là
vấn đề nghiêm trọng đòi hỏi các nhà khoa học nói chung và các nhà bảo vệ thực vật
nói riêng cần nghiên cứu và xem xét một cách đầy đủ, bởi thuốc hoá học tuy dập tắt
được nạn dịch ngay nên nông dân quen sử dụng vì thấy hiệu quả. Sử dụng thuốc trừ
sâu trong nông nghiệp mang lại lợi ích kinh tế to lớn, song việc lạm dụng thuốc đã
gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khoẻ cộng đồng, gây ô nhiễm môi
trường, tiêu diệt nhiều loại động vật có ích, từ đó làm phát sinh nhiều bệnh dịch do
sâu hại kháng thuốc và do không còn thiên dịch trên đồng ruộng để đảm nhận chức
năng tự nhiên là hạn chế sâu hại phát triển thành dịch [53].
Trong sản xuất nông nghiệp có mâu thuẫn là càng thâm canh cây trồng cao
thì sâu, bệnh phát sinh càng nhiều, càng phun thuốc để phòng trừ thì càng huỷ diệt
nhiều sinh vật có ích với con người và càng gây tính kháng thuốc với sâu hại nghĩa
là có khi phun xong thuốc hoá học thì sâu, bệnh lại tăng nhanh đến mức gây đột
phát trận dịch mới, cứ như vậy cái vòng luẩn quẩn này ở hầu hết các vùng nông
thôn nước ta diễn ra hàng năm mà các cán bộ kỹ thuật chưa đủ để khắc phục hạn
chế này. Trước thực tế đó, nhu cầu cấp bách là phải nghiên cứu các chế phẩm sinh
học có khả năng thay thế, hoặc giảm thiểu thuốc hoá học, tiến tới xây dựng nền
nông nghiệp sinh thái không sử dụng hóa chất, duy trì sự cân bằng tự nhiên. Nếu
cây trồng được bón phân vi sinh, phun thuốc trừ sâu bằng chế phẩm vi sinh thì đất
đai được cải tạo, môi trường sẽ được trong lành. [53 ]
Thuốc trừ sâu vi sinh chỉ mới được đưa vào nước ta đầu những năm 1970 với
số lượng rất ít. Nếu tình hình về doanh số chế phẩm sinh học phòng dịch trên thế
giới chưa vượt quá 1% doanh số thuốc phòng dịch thì ở nước ta tỷ lệ đó còn thấp
hơn nhiều.
39
Nhiều nghiên cứu trong nước về các tác nhân sinh học phòng trừ sâu hại đã
có những thành tựu, song việc triển khai ra sản xuất lại rất chậm chạp. Hiện nay, có
nhiều nơi đang sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh, chủ yếu là B.T., với quy mô thí điểm.
Một vài nơi đã sản xuất thuốc virus N.P.V, như Trung tâm nghiên cứu bông Nha
Hố. Còn lại, các tác nhân trừ sâu từ vi khuẩn thuộc giống Serratia, các vi nấm, các
virus C.P.V, G.V, trùng bào tử Nosema, tuyến trùng Stelnennema ... rất có hiệu quả,
nhưng chưa được quan tâm [80].
1.3.5 Những chế phẩm VSV trong phòng trừ sâu, bệnh
Thuốc trừ sâu sinh học không gây độc hại cho người sử dụng, gia súc, làm
trong sạch môi trường, tiêu diệt sâu bệnh với tỷ lệ cao mà không làm cho chúng
nhờn thuốc, hạn chế việc “giết nhầm” những loài côn trùng hữu ích.
Chế phẩm vi sinh sử dụng cho cây trồng đang được các nhà khoa học khuyến
khích nhằm hướng đến sự phát triển nông nghiệp theo hướng sinh thái bền vững
trong tương lai. Các kết quả nghiên cứu trong thời gian qua cho thấy việc sử dụng
các sản phẩm sinh học này sẽ mang lại lợi ích như tăng độ phì nhiêu của đất, tăng
năng suất và chất lượng nông sản, phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng, phân hủy chất
hữu cơ phể phẩm nông nghiệp và công nghiệp chế biến, xử lý môi trường sản xuất.
Từ đó giúp cân bằng hệ sinh thái và phát triển cây trồng khỏe mạnh.
Tiếp thu những thành quả của thế giới. Ở nước ta, một số cơ quan chức năng
như Viện Bảo vệ thực vật, các Viện Sinh học, các phòng thí nghiệm của các trường
Đại học cùng một số cơ quan phối hợp đã tiến hành nghiên cứu và đã đưa xuống
một số địa phương ứng dụng như:
- Công nghệ sản xuất và sử dụng một số loài ong ký sinh mắt đỏ
Trichogramma để trừ sâu cuốn lá loại nhỏ, sâu đục thân ngô, mía, lúa, sâu đo
hại đay, sâu bông, sâu đậu đỗ.
- Công nghệ sản xuất trứng ngài gạo (Corcyra cephalonica Stein), ngài
mạch (Sitotroga)….
40
- Công nghệ sản xuất bọ mắt vàng (Chrysopa), bọ rùa (Cocinellidae) ăn
rệp, nhện ăn thịt.
- Công nghệ sản xuất và sử dụng thuốc trừ sâu VSV trên cơ sở tạo bào
tử mang tinh thể độc tố Endotoxin của vi khuẩn Bacillus thuringiensis trừ
sâu tơ, sâu xanh, sâu đo, sâu khoang ở một số rau chuyên canh của Hà Nội,
Ðà Lạt, thành phố Hồ Chí Minh”.
- Công nghệ sản xuất và sử dụng các chế phẩm nấm gây hại côn trùng
như nấm trắng Beauveria bassiana, nấm xanh Metathizium anisopliae,
Metathizium flavoviridae trừ sâu róm thông, rầy nâu hại lúa, sâu đo xanh hại
đay, châu chấu hại ngô, mía, kiến vương hại dừa, đặc biệt là nấm
Metathizium trừ châu chấu hại ngô mía ở miền Ðông Nam bộ. Nấm
Trichoderma và một số xạ khuẩn trừ bệnh hại cây trồng như bệnh héo rũ lạc,
bệnh ngô vằn ngô, lúa”.
- Công nghệ sản xuất và sử dụng các chế phẩm virus trừ sâu xanh bông,
virus trừ sâu tơ, sâu khoang hại rau, virus trừ sâu keo da láng, virus trừ sâu
xanh hại đay và virus trừ sâu róm hại thông rừng”.
Nhìn chung tất cả các nghiên cứu trên đã thu được những kết quả nhất định
và trong thực tế sản xuất người nông dân sử dụng các chế phẩm sinh học như một
tác nhân sinh vật trên một số diện tích đối với một số cây trồng trừ được một số loài
sâu hại như B.T. trừ sâu rau, nấm trừ sâu đo đay, châu chấu hại ngô ở Bà Rịa-Vũng
Tàu, sâu róm thông hại rừng ở Thanh Hoá, virus trừ sâu róm thông, sâu bông được
các địa phương đánh giá tốt và đề nghị được sử dụng trên diện tích rộng mới thuyết
phục được nông dân. Bên cạnh đó, hiện nay có nhiều sản phẩm sinh học mới được
nghiên cứu từ các Viện, Trường, Doanh nghiệp được sản xuất và thương mại hóa:
- Chế phẩm vi sinh hữu hiệu EM (Effective microorganisms) là tập hợp
các VSV có ích (các vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ
khuẩn, nấm sợi) sống cộng sinh trong cùng môi trường, có thể sử dụng chúng
như là một chất nhằm tăng cường tính đa dạng VSV đất, bổ sung các VSV có
41
ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do các VSV
có hại gây ra, từ đó cải thiện chất lượng, làm tốt đất, chống bệnh do VSV gây
ra và tăng cường hiệu quả của việc sử dụng chất hữu cơ cho cây trồng. Sử
dụng chế phẩm EM góp phần tăng năng suất cây trồng, vật nuôi, tăng sản
lượng nông sản. Chế phẩm EM còn dùng để xử lý rác thải, nước thải, khử
mùi hôi của chất thải chăn nuôi [53], [82].
- Sản phẩm BIMA của Trung tâm công nghệ sinh học Thành phố Hồ
Chí Minh và Vi-ĐK của Công ty sát trùng Việt Nam đang được nông dân sử
dụng để tăng khả năng hoai mục của phân chuồng và giảm mùi hôi thối;
đồng thời phòng chống một số bệnh do nấm Phytophthora palmirova,
Fusarium solani, Pythium sp, Sclerotium rolfosii do tác dụng của nấm đối
kháng Trichoderma có chứa trong chế phẩm.
- BIO-F của Viện Sinh học nhiệt đới có chứa Streptomyces sp.,
Trichoderma sp. và vi khuẩn Bacillus sp. có tác dụng phòng trừ bệnh đốm
vằn do nấm Rhizoctonia solani và bệnh cháy lá lúa do nấm Pyricularia
oryzea gây ra.
- OMETAR từ nấm xanh Metarhizium anisopliae và BIOVIP từ nấm
trắng Beauveria bassiana của Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long có tác
dụng diệt một số sâu bệnh hại lúa và cây ăn trái.
- Sản phẩm PHÂN HỮU CƠ VI SINH như vi khuẩn cố định đạm
(Azotobacter), vi khuẩn và nấm phân giải lân khó tan (Bacillus polymixa,
Bacillus megaterium, Pseudomonas striata, Aspergillus awamori) [81].
- Chế phẩm Liquid Vigo của Trung tâm ứng dụng kỹ thuật Lâm Đồng
là chế phẩm VSV đối kháng nấm bệnh cây trồng Trichoderma và đang được
ứng dụng trên cây rau (bắp cải) và cây hoa (cẩm chướng) ở Đà Lạt [66].
42
1.3.6 Tình hình sản xuất rau, hoa tại Đà Lạt [39]
Đà Lạt là vùng sản xuất rau, hoa lớn nhất đất nước. Diện tích gieo trồng rau,
hoa ngày càng tăng theo từng năm. Chúng ta có thể thấy điều đó qua bảng sau:
Bảng 1.2: Diện tích gieo trồng rau và hoa cắt cành từ năm 1996-2005
Năm Diện tích gieo trồng rau (ha)
Sản lượng
(tấn)
Diện tích gieo
trồng hoa cắt
cành (ha)
Sản lượng
(tấn)
1996 3902 82448 174 26
1997 4819 102670 242 38
1998 4984 107041 253 46
1999 5231 118450 286 58
2000 5520 143520 453 113
2001 7810 187400 508 147
2002 7638 183300 630 183
2003 8490 203800 788 228
2004 8723 209400 930 270
2005 8521 219000 1063 308
Qua bảng 1.2 cho thấy: diện tích gieo trồng rau tăng 218% và diện tích gieo
trồng hoa cắt cành tăng 610% từ năm 1996-2005. Với diện tích tăng nhanh như vậy
trong vòng 9 năm cho thấy hệ quả tất yếu là sâu, bệnh sẽ tăng và số lượng thuốc trừ
sâu, bệnh sử dụng ở Đà Lạt cũng gia tăng. Đặc biệt là những loại sâu trên diện tích
trồng hoa gia tăng nhanh chóng và người nông dân Đà Lạt đã chọn giải pháp trồng
hoa trong nhà kính. (minh họa bằng hình 1.6).
43
Hình 1.6 : Vùng rau hoa Vạn Thành, Cam Ly.
Ngày nay, các tiến bộ kỹ thuật về sản xuất rau theo hướng nông nghiệp tổng
hợp, sử dụng các giống cây trồng mới có đặc tính chống chịu với sâu bệnh, áp dụng
các chế độ phân bón hợp lý và các biện pháp quản trị dịch hại tổng hợp (IPM) đã
làm tăng năng suất và chất lượng nông sản. Trong 5 năm 1996-2000, hàng năm
vùng rau Đà Lạt đã xuất sang các nước trong khu vực với mức xuất khẩu chiếm
10% sản lượng.
Từ năm 2001, sản xuất nông nghiệp Đà Lạt chuyển dịch theo hướng sản xuất
nông sản chất lượng cao, phù hợp với xu thế hội nhập kinh tế với các vùng, miền
trong nước và các nước trong khu vực; được xác định là một thế mạnh để tạo việc
làm cho lao động nông nghiệp với tôn tạo và làm đẹp cảnh quan, môi trường, góp
phần phát triển du lịch của thành phố Đà Lạt. Chất lượng sản phẩm ngày càng được
nâng lên, mức độ tồn dư các dư lượng độc hại trong sản phẩm rau thấp hơn ngưỡng
cho phép nhiều lần.
Giai đoạn năm 2001-2005 là giai đoạn nông nghiệp Đà Lạt bắt đầu có những
sự thay đổi. Sản xuất nông nghiệp phát triển theo định hướng ứng dụng công nghệ
cao trên các vùng nông nghiệp của Đà Lạt đã hình thành những mô hình kinh tế
44
nông nghiệp có hiệu quả. Các chương trình, dự án đầu tư hổ trợ phát triển kinh tế
nông nghiệp được đầu tư trực tiếp vào nông hộ, đã góp phần kích thích sản xuất
phát triển.
Tuy nhiên, khi số sâu hại có xu hướng giảm thì nền Nông nghiệp Đà Lạt phải
đối mặt với những loại bệnh cây mà hiện nay vẫn chưa có thuốc đặc trị như bệnh
sưng rễ ở họ cây thập tự, bệnh thối rễ ở cây Địa Lan.v.v… Do đó cần có nhiều
nghiên cứu hơn về công tác phòng, trị bệnh cho cây trồng nói chung và cây rau, hoa
Đà Lạt nói riêng, đặc biệt là cây Địa Lan (Cymdibium) ở Đà Lạt (minh hoạ bằng
hình 1.7) và thuốc trừ sâu vi sinh chính là sự lựa chọn tối ưu cho nền Nông nghiệp
Đà Lạt xanh, sạch, an tòan.
Hình 1.7: Vườn Hoa Địa Lan Phường 7, Đà Lạt.
1.3.7 Tình hình bệnh hại cây Địa Lan (Cymbidium)
Đà Lạt được gọi là “xứ sở của ngàn hoa” vì phong phú về chủng loại và đa
dạng về màu sắc của những loài hoa nơi đây. Trong đó có thể kể đến Địa Lan
(Cymbidium) được mệnh danh là “nữ hoàng” của các loài lan nhờ chúng có những
45
điểm nổi bật cả về giá trị khoa học lẫn giá trị mỹ thuật. Đặc biệt, một số loài Địa
Lan chỉ có thể ra hoa tại “xứ sở sương mù” này mà thôi.
1.3.7.1 Vài nét giới thiệu về Địa Lan (Cymbidium)
Phân loại : Trong hệ thống phân loại thực vật của thế giới ngày nay, người
ta đã xếp riêng Cymbidium vào một chi, chi này đã được nhà thực vật học người
Thụy Điển Otto Swartz mô tả năm 1799. Trong khoá phân loại của Lindley -
Bentham-Brieger năm 1983, chi Cymdibium thuộc tông phụ Cymbidinae, tông
Dendreae, phân họ Orchidoideae.
Theo tài liệu về thực vật ở Đông Dương, từ năm 1932, Henri Lecompte cho
rằng chi này có 120 loài. Gần đây, năm 1978 Jean Carmard sắp xếp lại và xác định
có khoảng 60 loài. Những nhà phân loại học Việt Nam như Phạm Hoàng Hộ, Võ
Văn Chi… đã giới thiệu ở nước ta có khoảng 12 loài. Các loài thuộc chi Cymbidium
phân bố chủ yếu ở Châu Á, từ dãy Hy Mã Lạp Sơn (Hymalaya) đến Nam Trung
Quốc (Vân Nam), các nước Đông Dương, Miến Điện, Thái Lan… Và một vài loài
phân bố ở các châu lục khác.
Phần lớn các loài trong chi này sống ở các vùng rừng núi cao, khô và lạnh,
một vài loài khác chịu được điều kiện nóng ẩm của rừng nhiệt đới.
Tại Đà Lạt, Địa Lan phát triển rất tốt, ra hoa đều đặn, kể các những giống lai
nhập nội. Các điều kiện khí hậu, thời tiết ở đây cơ bản đã phù hợp với các yêu cầu
sinh thái và sinh lý của Cymbidium.
46
Hình 1.8: Hình thái cây Địa Lan( Cymbidium)
Hình thái: Địa Lan (Cymbidium) là những loài thân thảo, đa niên, đẻ nhánh
hàng năm tạo thành những bụi nhỏ. [54]
Thương hiệu “ Nữ hoàng” Địa Lan (Cymbidium) được nhiều người biết đến
bởi sắc đẹp lộng lẫy của hoa. Đà Lạt là nơi có khí hậu lý tưởng vào loại bậc nhất để
cho loài hoa này sinh sôi nảy nở. Ngoài tiêu thụ nội địa, loài hoa này còn được xuất
khẩu, mang lại thu nhập đáng kể cho người dân Đà Lạt và góp phần tạo nên thương
hiệu xứ sở ngàn hoa. Thế nhưng, các nông dân trồng Địa Lan đang lao đao vì căn
bệnh thối củ Địa Lan, nhiều vườn Địa Lan đang chết dần chết mòn và được coi là
“vô phương cứu chữa”. Tỷ lệ vườn bị bệnh vào cuối năm 2007, đầu năm 2008 đã
lên đến 70-80%, trong đó tỷ lệ cây chết từ 30-60%, thậm chí nhiều vườn chết 100%.
Với tình hình Địa Lan chết nhiều như vậy nhưng hầu hết các hộ nông dân phải tự
cứu mình. Nghe giới thiệu thuốc gì, cách chữa trị ra sao thì lập tức đi tìm mua về
phun, xịt. Xác Lan chết được vứt lung tung, có nơi chở vào rừng đổ, có chỗ bỏ ra
đường cho xe rác hốt, có người mang đi đốt... Nguy hiểm hơn có nhà dùng lại chậu
47
lan đã chết để trồng những cây kiểng khác. Điều này có thể tiềm ẩn bệnh và lây lan
bệnh đi nơi khác. Nhiều hộ trồng Địa Lan đã không dám đầu tư vào cây Địa Lan
nữa, số chậu còn lại họ lo bán đổ, bán tháo để vớt vát. Tuy nhiên, có nhiều hộ “lỡ”
đầu tư vào nhà vườn (nền, khung, lưới) với số tiền khá lớn nên bây giờ vẫn tiếp tục
xoay sở tái đầu tư, dù chưa biết kết quả thế nào.
Điều này cho thấy cần có nhiều đề tài nghiên cứu về cây Địa Lan ở Đà Lạt
hơn nữa, đặc biệt là những nghiên cứu về phòng trừ sâu, bệnh cho cây trồng ở Đà
Lạt nói chung và cây Địa Lan ở Đà Lạt nói riêng.
1.3.7.2 Các loại bệnh ở cây Địa Lan [6], [62], [54]
Theo kết quả nghiên cứu tác nhân gây bệnh và các biện pháp phòng trừ bệnh
chết củ Địa Lan tại Đà Lạt của TS. Lê Đình Đôn (Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM)
thì tác nhân gây bệnh chính trên cây Địa Lan gồm 7 loài nấm, 3 loài vi khuẩn, 2 loài
virus, chưa phát hiện tuyết trùng kí sinh. Thế nhưng, điều đáng nói là nông dân thì
làm sao xác định được nguyên nhân gây bệnh do nấm, virus hay vi khuẩn để lựa
chọn đúng thuốc trị bệnh.
1.3.7.2.1. Bệnh thối chồi non và hư giả hành do nấm
Phytophithora sp
Đặc điểm triệu chứng:
Giả hành : Có bẹ lá gần ngọn bị hư với màu nâu. Khi xẻ dọc, mô bên trong
giả hành bị thâm đen ở phần gốc, ranh giới giữa mô bệnh và mô khoẻ khá rõ ràng,
có mùi hôi nhẹ nhưng không thối nhũn. Giả hành khô và chỉ còn trơ lại xơ khi bị
nhiễm bệnh nặng.
Chồi và phát hoa: Bệnh thường xuất hiện trên phát hoa và chồi non, không
thấy xuất hiện bệnh trên những phát hoa đã có tai hoa hoặc phát hoa đã trưởng
thành. Vết bệnh ban đầu là một điểm nhỏ dạng hình bất định, ủng nước màu nâu
đen, bệnh có thể hình thành dịch trong điều kiện có ẩm độ cao (giọt nước, giọt
sương, mưa phùn) và nhiệt độ thấp (trên dưới 20oC), ở gốc phát hoa không nhày,
48
nhưng vẫn úng nước và ngửi có mùi hôi nhẹ. Thời tiết khô, vết bệnh khô lại và có
màu xanh đen. Đặc biệt mô khoẻ vẫn giữ được màu xanh bình thường, ranh giới
giữa mô bệnh và mô khoẻ được phân biệt khá rõ ràng.
Sự phát triển của bệnh theo quy luật : từ dưới lên trên và từ trong ra ngoài.
Có thể dùng tay rút phát hoa hoặc chồi bệnh lên một cách dễ dàng.
Nguyên nhân gây bệnh và điều kiện phát triển bệnh
Do nấm Phytophthora sp thuộc lớp nấm tảo Phycomycetes gây ra
Nấm xâm nhiễm qua vết thương vùng thân ngầm, hay vết thương trên giả
hành. Thời gian xâm nhiễm tới xuất hiện triệu chứng dài hơn 1 năm ở Địa Lan 2-3
năm tuổi.
1.3.7.2.2. Bệnh thối chồi non và giả hành do nấm Fusarium sp.
Đặc điểm triệu chứng
Trên lá: Lá bị bệnh có sự chuyển màu trên các mô lá còn non từ xanh chuyển
sang vàng nâu đen, ấn nhẹ giả hành bị nhiễm bệnh vẫn cứng, sau đó vết bệnh lớn
dần làm khô tóp đoạn thân gần gốc và cổ rễ, thân gốc có màu đen. Khi xẻ dọc giả
hành, mô bệnh có màu vàng cam sũng nước, cò mùi hôi nhẹ nhưng không thối
nhũn. Cây con thường chết sau 2-3 tuần nhiễm bệnh.
Nguyên nhân gây bệnh
Do nấm Fusarium sp., thuộc lớp nấm bất toàn Deuteromycetes gây ra
1.3.7.2.3. Bệnh thối nâu gốc do nấm Sclerotium rolfsii
Đặc điểm triệu chứng
Khi điều kiện thời tiết ẩm ướt, nấm xâm nhiễm từ gốc rễ gây chết mô rễ, bẹ
lá giả hành và bệnh phát triển dần hướng lên trên làm thân cây teo tóp, lá vàng. Do
gốc rễ bị tổn thương nên thân lá thường răn rúm, cây lan sinh trưởng kém, bệnh
nặng làm cây chết. Mô bệnh có màu nâu đen, khô và không có mùi hôi, ranh giới
giữa mô bệnh và mô khoẻ khá rõ ràng,
49
Khi mô bệnh xuất hiện rất nhiều những hạch nấm nhỏ tròn đều có màu nâu
và những sợi nấm trắng xuất hiện dày đặc khi tách bé lá tại các vị trí bị nhiễm bệnh.
Nguyên nhân gây bệnh
Do nấm Sclerotium rolfsii, thuộc nhóm nấm bất thụ Mycelia sterilia gây ra
1.3.7.2.4. Bệnh đốm đen do nấm Colletotrichum sp.,
Đặc điểm triệu chứng
Trên lá: Nấm bệnh xâm nhiễm là đầu chóp lá cháy khô có màu nâu đen vằn
vện, ranh giới giữa mô bệnh và mô khoẻ khá rõ ràng. Khi quan sát mặt dưới lá bị
bệnh, thường thấy xuất hiện những chấm đen nhỏ, đó là những ổ bào tử của nấm
bệnh.
Trên hoa và cuống hoa: Với triệu chứng là mô bệnh bị hoại tử, vết bệnh lõm
xuống. Vết bệnh vô định hình có màu nâu đen trên cuống hay vết đốm trong trên
cánh hoa.
Trên đỉnh sinh trưởng: Chẻ dọc đỉnh giả hành có thể thấy tất cả mô lá ngọn
đều có vết bệnh, đỉnh sinh trưởng bị khô với màu nâu sáng.
Nguyên nhân gây bệnh
Do nấm Colletotrichum sp., thuộc lớp nấm bất toàn Deuteromycetes gây ra.
1.3.7.2.5. Bệnh đốm lá do nấm Cercospora sp.
Đặc điểm triệu chứng
Vết bệnh thường có hình thoi hoặci hình tròn nhỏ (đường kính trung bình
1mm, màu xám nâu, xuất hiện ở mặt dưới lá. Bệnh nặng làm lá vàng, chóng rụng,
cây cằn cỗi, sinh trưởng kém.
Nguyên nhân gây bệnh
Do nấm Cercospora sp. thuộc lớp nấm bất toàn Deuteromycetes gây ra.
50
1.3.7.2.6. Bệnh thối do vi khuẩn:
Trên chồi: Bệnh thường xuất hiện khi cây con từ 11-20cm. Vết bệnh đầu tiên
tại gốc chồi phát triển lên trên, từ lá trong ra lá ngoài và lan theo chiều rộng của
phiến lá. Ở những chồi bệnh có thể rút các lá lên một cách dễ dàng. Dựa vào màu
sắc vết bệnh có thể chia thành 2 triệu chứng bệnh khác nhau (bệnh thối nâu đen và
bệnh thối nâu vàng).
Trên giả hành: triệu chứng bệnh do vi khuẩn gây ra trên giả hành rất dễ nhằm
lẫn với bệnh do nấm. Điểm khác biệt duy nhất giữa chúng là vi khuẩn thường gây
thỗi nhũn giả hành kèm theo mùi hôi rất nặng đặc trưng.
Trên phát hoa: Vi khuẩn thường gây bệnh trên phát hoa có chiều cao khoảng
10cm, nhưng hiếm khi gây hại trên phát hoa đã có tai hoa hay phát hoa đã nở. Bệnh
xuất hiện từ gốc phát hoa, từ lá bao trong ra lá bao ngoài và lan theo chiều rộng của
lá bao hoa. Khi phát hoa bị bệnh, có thể dùng tay rút bao phát hoa lên một cách dễ
dàng. Mô bệnh có màu nâu vàng, vết bệnh nhày, úng nước và ngửi có mùi hôi rất
khó chịu.
¾ Bệnh thối đen do vi khuẩn Pseudomonas gladioli.
Đặc điểm triệu chứng
Trên thân: Bệnh lây lan từ trên xuống giả hành. Vết bệnh ban đầu có màu
nâu nhạt, sau đó chuyển sang màu nâu đen, không có dịch nhầy, có mùi hôi. Khi
bệnh phát triển mạnh làm gia tăng số lượng chồi bị thối dẫn đến cả chậu bị bệnh.
Trên giả hành : Ban đầu bộ lá chuyển vàng nhưng chậm, giả hành mềm ít đôi
khi vỏ giả hành hơi nhăn, mô giả hành có màu nâu đen, nhầy ít, có mùi hôi nhẹ. Bộ
lá vàng và rụng dần, giả hành mềm rỗng ruột chỉ còn lại xơ bên trong.
Nguyên nhân gây bệnh
Do vi khuẩn Pseudomonas gladioli gây ra
51
¾ Bệnh thối vàng do vi khuẩn Erwnia.
Đặc điểm triệu chứng
Trên thân: Mô bệnh có màu nâu vàng, vết bệnh nhầy, sũng nước, lá ngọn dễ
rút ra khỏi thân chính dễ dàng, ngửi có mùi hôi rất khó chịu. Gặp thời tiết ẩm ướt
mô bệnh bị thối úng, thời tiết khô hanh mô bệnh khô tóp có màu trắng xám.
Trên giả hành: Triệu chứng nhận biết giả hành mềm nhũn, mô giả hành có
màu nâu vàng, bị nhày, ướt, ngửi có mùi rất khó chịu, không phân biệt được phần
bệnh và không bệnh. Vết bệnh ban đầu có thể từ gốc bẹ lá, gốc thân ngầm, và vết
cắt của phát hoa cũ.
Nguyên nhân gây bệnh
Do vi khuẩn Erwnia carotovora, Erwnia sp. Gây ra.
1.3.7.2.7. Virus gây sọc vàng trên lá
Đặc điểm triệu chứng
Trên lá có nhiều sọc vàng nhạt phân biệt rõ với vùng xanh của phiến lá. Cây
bệnh nặng các vết bệnh liên kết lại với nhau làm cho cây bị vàng, lá thẳng đứng và
mọc xít vào nhau. Bệnh xuất hiện ở cây con 6 tháng tuổi với bộ lá vàng nhạt. Trên
cây lớn với phát hoa thấp ngắn và hoa không nở.
Nguyên nhân gây bệnh
Do virus Odontoglossum Ringspot Virus (ORSV)
1.3.7.2.8. Virus gây đốm đen trên lá
Đặc điểm triệu chứng
Vết bệnh gồm nhiều chấm đen nhỏ xuất hiện tại một vị trí trên lá. Các vết
bệnh lớn liên kết với nhau tạo thành những mảng đen cả mặt trên và dưới lá. Khi
bệnh nặng, các chấm đen phát triển trên cả phần bẹ lá, làm bộ lá bị khô nhanh gây
52
hiện tượng khô xám giả hành. Bệnh nặng trên cây có nhiều tuổi, tất cả giả hành,
chồi con, phát hoa đều có triệu chứng bệnh trong cùng một chậu.
Nguyên nhân gây bệnh
Do virus Cymbidium Mosaic Virus (CymMv)
Ngoài ra trên lan còn nhiễm 1 loại virus khác là Orchid Fleck Virus (OFV)
Ngoài các bệnh hại nêu trên, cây lan còn bị các bệnh khác gây hại như bệnh
tàn cánh hoa do nấm Botrytiss cineria, bệnh thối trắng rễ do nấm Rhizoctonia
solani.
1.4 Vài nét giới thiệu về Đà Lạt.
1.4.1. Vị trí địa lý
Thành phố Đà Lạt nằm trên cao nguyên Lang Biang, độ cao trung bình so
với mặt biển khoảng 1500m.
Đà Lạt ở phía đông bắc tỉnh Lâm Đồng, không có đường địa giới hành
chính chung với các tỉnh lân cận, phía bắc giáp huyện Lạc Dương, phía đông và
đông nam giáp huyện Đơn Dương, phía tây giáp huyện Lâm Hà, phía tây nam
giáp huyện Đức Trọng.
Diện tích tự nhiên là 391,06km
1.4.2. Địa hình
Bình sơn nguyên Đà Lạt chỉ là một bộ phận của đới Đà Lạt. Từ lâu người ta
vẫn thường gọi bình sơn nguyên này là cao nguyên Lang Biang hay Lâm Viên.
Bình sơn nguyên Đà Lạt có độ cao trung bình 1500m, độ cao có xu hướng
thấp dần từ 1600m ở phía Bắc xuống 1400m về phía nam. Giới hạn về phía tây, bắc,
đông bắc là các dãy núi hình cánh cung cao gần 2000m. Trên bề mặt có những núi
sót có độ cao tương đối từ 200-400m. Bình sơn nguyên Đà Lạt có dạng một thung
lũng cổ, đây là bề mặt sang bằng cổ được bảo tồn tốt nhất trên lãnh thổ Việt Nam.
53
Bên trong bình sơn nguyên, thành phố Đà Lạt có hai dạng địa hình: Địa hình núi và
địa hình bình sơn nguyên trên núi.
- Địa hình núi phân bố chung quanh vùng cao nguyên trung tâm thành
phố. Từ thành phố Đà Lạt nhìn về hướng bắc, dãy núi Lang Biang sừng sững
như một trường thành kéo theo hướng đông bắc – tây nam từ suối Đạ Sar đến
hồ Đan Kia. Dãy núi này có nhiều đỉnh cao, trong đó có hai đỉnh cao nhất có
độ cao 2167m và 2064m.
- Dọc theo ranh giới giữa thành phố Đà Lạt và huyện Lâm Hà, kéo dài
từ khu vực Măng Linh phía bắc đến tận hồ Tuyền Lâm ở phía nam là các dãy
núi có độ cao trên 1600m kéo dài liên tục theo hình cánh cung án ngữ phía
tây thành phố.
- Về phía đông, các núi phân bố theo hình cánh cung chạy từ bắc xuống
nam ôm lấy vùng trũng trung tâm Đà Lạt
- Ở phía nam, địa hình núi chuyển tiếp sang bậc địa hình thấp hơn, đặc
trưng là khu vực đèo Prenn với các núi cao xen với các thung lũng sâu. Địa
hình phân cắt dọc và ngang lớn, các núi có độ cao tương đối từ 200 – 300m,
sườn dốc.
- Ở phía tây nam, gần ranh giới Đà Lạt – Lâm Hà, núi Pin Hatt (1691m)
là một bộ phận trong dãy núi Voi.
Địa hình bình sơn nguyên trên núi phân bố ở vùng trung tâm thành phố, được
bao quanh bởi những dãy đồi đỉnh tròn, sườn thoải hướng về trung tâm là hồ Xuân
Hương có cao độ 1477m. Phần lớn các đồi này là đồi trọc, có độ cao tương đối đồng
nhau, càng xa trung tâm càng cao dần để đi đến vùng núi cao bao phủ chung quanh,
làm cho trung tâm thành phố Đà Lạt có dạng như một lòng chảo hình bầu dục mà
trục lớn theo hướng bắc – nam có độ dài độ 18km và trục nhỏ theo hướng đông –
tây dài độ 12km.
54
1.4.3. Tài nguyên rừng.
Lâm Đồng là một vùng đất cực Nam Tây nguyên, nơi tập trung một hệ thực
vật phong phú, đa dạng mang những đặc trưng vùng nhiệt đới núi cao, mưa mùa và
những nét của rừng Á nhiệt đới với nhiều kiểu rừng thưa (rừng lá kim), rừng kín
thường xanh, rừng rụng lá, rừng hỗn giao và rừng tre nứa, …
Rừng Lâm Đồng nói chung và Đà Lạt nói riêng là nơi nổi tiếng với nhiều
loài cây, loài con quý hiếm được đưa vào sách đỏ. Hiện nay, nhiều nhà khoa học
trong và ngoài nước đang chú ý đến các loài thông hai lá dẹt (Pinus krempfii), thông
năm lá (Pinus dalatensis), thủy tùng (Glyptostrobus pensisis), thông đỏ (Taxus
willichiana).
Động vật rừng phong phú với nhiều loài chim, thú như: Heo rừng, Hoẵng,
Nai, Sơn dương, Gấu, Két, Đa đa, Gõ kiến ... và còn là nơi cư trú và sinh sống của
những loài động vật quý hiếm như tê giác một sừng, voi, bò tót, sói xám, voọc xám,
beo gấm, báo hoa mai, gấu, vượn,… cùng vớ
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- LVSHVSV014.pdf