HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THỊ THÚY
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GÂY BỆNH CỦA
NẤM Isaria javanica (Friederichs & Bally) Samson &
Hywel-Jones KÝ SINH SÂU KHOANG Ở NGHỆ AN
CHUYÊN NGÀNH : BẢO VỆ THỰC VẬT
MÃ SỐ
: 62 62 01 12
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
HÀ NỘI, 2016
Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Ngƣời hƣớng dẫn: GS. TS. NGUYỄN VIẾT TÙNG
PGS. TS. TRẦN NGỌC LÂN
Phản biện 1:
GS.TS. PHẠM VĂN LẦM
Viện Sinh thái và Môi trƣờng nhiệt đới
Phản biện 2:
GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Phản biện 3:
PGS.TS. ĐẶNG THỊ DUNG
Hội Bảo vệ thực vật
Luận án sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi
giờ, ngày
tháng
năm 2016
Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:
- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam
- Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bệnh nấm gây chết côn trùng là một hiện tượng phổ biến trong tự nhiên. Hạn
chế của thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng là hiệu quả gây bệnh chưa cao và
hiệu lực còn kém ổn định. Hiệu lực nấm gây bệnh cho côn trùng phụ thuộc vào
nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là khả năng gây bệnh của mầm bệnh, đặc
điểm của côn trùng vật chủ và điều kiện ngoại cảnh. Vận dụng các hiểu biết về cơ
chế gây bệnh là để giải đáp các vấn đề liên quan đến sinh thái của quá trình gây
bệnh làm cơ sở để lựa chọn các mẫu phân lập triển vọng và phương pháp sử dụng
hợp lý để nâng cao hiệu quả của thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng.
Sâu khoang gây hại nguy hiểm cho nhiều loài cây trồng và việc phòng trừ
bằng thuốc hoá học đã không đem lại hiệu quả và hướng sử dụng thuốc trừ sâu
sinh học từ nấm ký sinh côn trùng là giải pháp hữu ích được quan tâm.
Các nghiên cứu Vườn quốc gia Pù Mát bước đầu phát hiện một số loài nấm
hữu ích trong phòng trừ sinh học và dược liệu, trong đó có loài I. javanica. Ở Việt
Nam, các nghiên cứu về đặc điểm gây bệnh của nấm ký sinh trên côn trùng vật
chủ còn ít được quan tâm, nên hy vọng kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ có những
đóng góp cho vấn đề này ở Việt Nam.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Trên cơ sở nghiên cứu về khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica trên
vật chủ sâu khoang trong mối quan hệ với các yếu tố liên quan, từ đó đánh giá, lựa
chọn các mẫu phân lập triển vọng cũng như đề xuất các biện pháp tác động nhằm
nâng cao hiệu quả ứng dụng chế phẩm sinh học từ nấm ký sinh côn trùng trong
bảo vệ thực vật.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Điều tra xác định về thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ của
chúng được thu thập tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
- Đi sâu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài nấm Isaria javanica
được thu thập tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
- Nghiên cứu khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487 trên sâu khoang.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Bổ sung dẫn liệu về thành phần loài nấm thuộc chi Isaria gồm 10 loài và
vật chủ của chúng; các đặc điểm sinh học, sinh thái của loài I. javanica thu thập tại
VQG Pù Mát, Nghệ An.
1
- Đã mô tả được đặc điểm về chu kỳ xâm nhiễm, gây bệnh và phát triển bên
ngoài của nấm I. javanica trên sâu khoang, gồm 5 giai đoạn chính và mỗi giai
đoạn thể hiện những triệu chứng đặc trưng cho loài.
- Đã tuyển chọn được 4 trong 18 mẫu phân lập của loài nấm I. javanica có
triển vọng trong phòng trừ sâu khoang gồm VN1472, VN1487, VN1801 và
VN1802. Nấm I. javanica VN1487 có khả năng tồn tại và thích ứng được trong hệ
sinh thái tại khu vực thử nghiệm.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Bổ sung thêm các dẫn liệu về thành phần, đặc điểm sinh học, sinh thái của
các loài nấm thuộc chi Isaria làm cơ sở cho việc đánh giá tiềm năng và ứng dụng
trong phòng trừ sinh học sâu hại cây trồng.
- Cung cấp một số dẫn liệu khoa học cho nghiên cứu cơ bản về khả năng gây
bệnh của nấm I. javanica trên sâu khoang ở Việt Nam.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề xuất các tiêu chí để áp dụng trong quá trình đánh giá, tuyển chọn các mẫu
phân lập mục tiêu. Kết quả của đề tài cũng đã xác định được 4 mẫu phân lập của
loài I. javanica có triển vọng trong phòng trừ sâu khoang.
- Đề xuất một số biện pháp tác động nhằm nâng cao hiệu quả ứng dụng nấm
I. javanica trong phòng trừ sâu khoang.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Khái niệm “Nấm ký sinh côn trùng - Entomopathogenic fungi (EPF)” hay
“nấm côn trùng - Insect fungi” được các nhà khoa học sử dụng như là thuật ngữ
đồng nghĩa, đề cập về nhóm nấm ký sinh gây bệnh cho côn trùng. Chi Isaria phát
hiện khá lâu nhưng chủ yếu khai thác làm dược liệu mà chưa chú ý nhiều đến
phòng trừ sinh học. Loài I. javanica mới nghiên cứu gần đây, dẫn liệu còn hạn chế.
Trong đề tài này sẽ dựa trên cơ sở các nghiên cứu về chi nấm Isaria và các loài nấm
truyền thống như B. bassiana, M. anisopliae và N. rileyi.
Khoa học nghiên cứu bệnh côn trùng gọi là bệnh lý học côn trùng. Đây
không chỉ đơn thuần mô tả những biến đổi bệnh lý trong cơ thể côn trùng và các
tác nhân gây bệnh, dịch bệnh, cũng như các đặc điểm cơ bản và những diễn biến
của nấm ở bên trong và bên ngoài cơ thể vật chủ (dẫn theo Tạ Kim Chỉnh, 2009).
2
2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm nấm ký sinh côn trùng chi Isaria
Các loài nấm chi Isaria phân bố khá rộng ở nhiều nước trên thế giới nhưng
không phổ biến. Chi nấm này chủ yếu thu thập được ở hệ sinh thái rừng nhiệt đới,
với phổ vật chủ khá đa dạng thuộc bộ Cánh màng, bộ Cánh vảy, bộ Cánh nửa, bộ
Nhện lớn, ở pha sâu non, nhộng và trưởng thành (Morakot, 2003; Alexandre et al.,
2009. Loài I. fumosorosea và I. javanica có phân bố ở cả rừng trồng và hệ sinh
thái nông nghiệp nhưng không phổ biến (Scorsetti et al., 2008; Shimazu and
Takatsuka; 2010; Wazeer et al., 2012).
Nghiên cứu nhân nuôi nấm chi Isaria tập trung vào xác định môi trường lỏng
(Chun-Ping et al., 2003; Ali et al., 2009); xác định môi trường rắn (Gabriel et al.,
2010 ); ảnh hưởng nhiệt độ và độ ẩm (Bouamama et al., 2010); bảo quản nấm (Jae
et al., 2014).
Trong những nấm gần đây, một số loài nấm chi Isaria được nghiên cứu chiết
xuất các chất có hoạt tính sinh học cao làm dược liệu, như Isaria sinclairii (Yan
Shen et al., 2007); I. japonica (Ichiro et al., 2001; Akira et al., 2005, 2009);
I. tenuipes (Kikuchi et al., 2004), I. farinosa (Yan et al., 2008).
Một số loài I. javanica, I. fariosa, I. fumosorosea đã nghiên cứu và ứng dụng
phòng trừ sâu hại thuộc bộ Lepidoptera, Hemiptera, Diptera, Coleoptera,
Hymenoptera,… ở các nước như Trung Quốc, Hoa Kỳ, Brazil, Thái Lan và cho
kết quả khá tốt (Jason et al., 2008; Karen et al., 2012; Scorsetti et al., 2008; Rahim
et al., 2013; Hong Zhu et al., 2013, Shimazu and Takatsuka, 2010).
Trước đây chi Isaria và chi Peacilomyces không có sự tách biệt, loài
I. javanica được xem là loài P. javanicus. Đến nay đã tách biệt thành 2 chi thuộc 3
họ riêng biệt, trong đó chi Isaria thuộc họ Cordycipitaceae, chi Peacilomyces thuộc
2 họ là Clavicipitaceae và Ophiocordycipitaceae, bộ Hypocreales.
2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vòng đời và chu kỳ phát triển của nấm ký sinh
trên côn trùng
Cho đến nay nghiên cứu về quá trình gây bệnh chưa đưa ra được mẫu hình
thống nhất của chu kỳ phát triển của nấm trên vật chủ. Đó là (i) chu kỳ xâm nhiễm
có tính tuần tự nhưng phân chia thành các pha, giai đoạn chưa thống nhất, như chu
kỳ có 8 giai đoạn (Charnley, 1989), có 4 giai đoạn (Sandhu et al., 1993), có 6 giai
đoạn (Clarkson and Charnley, 1996; Cheah et al., 2004), có 3 pha chính (Charnley,
2003), có 5 giai đoạn (Thomas and Read, 2007; Vega et al., 2008), 4 giai đoạn
3
chính (Gao et al., 2011); (ii) hoặc là chỉ tập trung vào khả năng xâm nhập qua lớp
vỏ cơ thể (Sandhu et al., 2012; Thomas and Read, 2007), hoặc là chỉ tập trung vào
khả năng phát triển của nấm (Gao et al., 2011), hoặc là chỉ tập trung vào pha hoại
sinh bên ngoài (Posada and Vega, 2005; Vega and Posada, 2008). Khả năng phát
triển của nấm trong xoang vật chủ còn ít được nghiên cứu.
2.2.3. Nghiên cứu tuyển chọn nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu hại
Nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm triển vọng chủ yếu dựa vào tỷ lệ chết,
LC50, LT50 khả năng phát triển trên môi trường nuôi cấy nên chưa đánh giá được
đầy đủ tiềm năng của các chủng nấm. Hiện nay, đánh giá thêm tiêu chí về khả năng
phát triển của nấm như tỷ lệ mọc nấm, chu kỳ phát triển của nấm, nồng độ bào tử
hình thành. Việc đánh giá như trên sẽ giúp xác định được chủng tốt nhất, tăng tính
ổn định và khả năng lưu tồn của nấm trên đồng ruộng (Roberto et al., 2001; Posada
and Vega, 2005; Lopes et al., 2011; Wilberth et al., 2013).
2.2.4. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng gây bệnh của nấm trên
côn trùng
Khả năng gây bệnh của nấm ký sinh trên vật chủ chịu tác động của nhiều yếu
tố gồm nguồn nấm, vật chủ, điều kiện ngoài cảnh. Sự gây bệnh của nấm trong mối
quan hệ với các yếu tố sinh thái còn rất ít được biết đến. Nnghiên cứu còn mang
tính độc lập, chưa đủ để khái quát thành mối quan hệ qua lại lần nhau (Jason et al.,
2009; Sandhu et al., 1993; Vega et al., 2009;...).
2.2.5. Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu khoang
Trên thế giới các nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng
trừ sâu khoang còn hạn chế, mới chỉ có một số nghiên cứu thời gian gần đây. Các
nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các loài B. bassiana và N. rileyi, (Baskar et al.,
2012; Joseph et al., 2010; Lin et al., 2007; Vimala et al., 2003; Vijayavani et al.,
2009), các loài nấm chi Isaria còn ít được quan tâm.
2.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM
2.3.1. Nghiên cứu về nấm ký sinh côn trùng chi Isaria
Kết quả nghiên cứu ở Vườn Quốn gia Pù Mát, Trần Ngọc Lân và cs. (2008a,
b) xác định được 71 loài nấm thuộc 17 chi ký sinh trên 3 bộ côn trùng, trong đó chi
Isaria có 4 loài; Trần Ngọc Lân và cs. (2011a) xác định 10 loài thuộc chi Isaria. Ở
VQG Cát Tiên xác định 3 loài Isaria (Lê Tấn Hưng và cs., 2010). Ở HST nông
nghiệp, Phạm Thị Vượng và cs. (2014) thu được loài P. javanicus ký sinh rầy nâu
hại lúa tại Thái Bình. Trần Thị Tho và cs. (2014) thu được 7 chủng P. javanicus ký
4
sinh trên rệp sáp giả hại cây ăn quả tại Cần Thơ, Vĩnh Long và Sóc Trăng.
Ở Việt Nam chủ yếu nghiên cứu nhân nuôi nấm Beauveria và Metarhizium
Tạ Kim chỉnh, 2009; Tạ Kim chỉnh và cs., 2006; Phạm Thị Thùy và cs., 2005;...).
Nghiên cứu nhân nấm chi Isaria mới một số kết quả của Trần Ngọc Lân và cs.
(2011), Nguyễn Thị Thúy và cs. (2012), Trần Thị Tho và cs. (2014).
Ở Việt Nam, các nghiên cứu hoạt chất sinh học của nấm ký sinh côn trùng
còn hạn chế. Theo Trần Ngọc Lân và cs. (2008) một số loài chi Isaria có hoạt chất
sinh học mới đang được thử nghiệm. Loài I. javanica phát hiện 5 hoạt chất sinh
học, trong đó có 3 chất mới trên thế giới nhưng chưa được định danh.
Loài I. javanica có khả năng phòng trừ một số loài sâu hại như sâu khoang,
rệp xám và rệp muội (Trần Ngọc Lân và cs., 2011a; Nguyễn Thị Thanh và cs.,
2011a; Nguyễn Thị Thanh và cs., 2011b).
2.3.2. Nghiên cứu tuyển chọn nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu hại
Ở Việt Nam, phương pháp sử dụng chủ yếu là nuôi cấy để đánh giá khả năng
sản sinh enzyme ngoại bào; hoặc lây nhiễm bệnh nhân tạo lên sâu hại để đánh giá
về tỷ lệ chết (Tạ Kim Chỉnh, 1994; Phạm Văn Nhạ và cs., 2013). Tuy nhiên các
tiêu chí đánh giá này chưa phản ảnh đầy đủ sức sống, khả năng phát triển của nấm.
2.3.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng xâm nhiễm và gây bệnh
của nấm trên côn trùng
Nghiên cứu của Phạm Văn Nhạ và cs. (2012): Ở nhiệt độ 25 - 28oC tất cả các
chủng đều phát triển tốt, ở 35oC nấm không phát triển, ở 30oC các chủng nấm
B. bassiana là BR2, BR4, BR7, BR10, BR11, BR13 và BR16 có phát triển tốt.
Chủng PaeR2 của loài P. javanicus phát triển được cả trên 2 môi trường PDA
và SDAY ở nhiệt độ 20, 25, 30oC, tốt nhất 25 - 30oC trên môi trường PDA (Phạm
Thị Vượng và cs., 2014).
2.3.4. Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu khoang
Ứng dụng nấm I. javanica gây bệnh cho sâu khoang mới dừng lại ở thử
nghiệm nhân nuôi và đánh giá hiệu lực gây chết. Theo Trần Ngọc Lân và cs.
(2011a), Nguyễn Thị Thanh và cs. (2011) nấm I. javanica có nhiều triển vọng
trong phòng trừ sâu khoang hại cây trồng, hiệu lực phòng trừ ở mức nồng độ
8,50x107 bào tử/ml đạt trên 90% sau 10 ngày xử lý, cao nhất là tuổi 1, 2. Phạm Thị
Thùy và cs. (2013) ứng dụng nấm N. rileyi phòng trừ sâu khoang hại rau
5
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
- Thu thập mẫu nấm chi Isaria tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
- Thu bắt sâu khoang trên ruộng lạc tại Nghi Lộc, Nghệ An.
- Nghiên cứu tại Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Điều tra thu mẫu năm 2011 - 2013, tiến hành thí nghiệm năm 2012 - 2014.
3.3. ĐỐI TƢỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
3.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Các loài nấm thuộc chi Isaria, tập trung vào loài Isaria javanica (Friederichs
& Bally) Samson & Hywel-Jones. (Hypocreales: Cordycipitaceae), trọng tâm là
mẫu phân lập I. javanica VN1487, thu thập tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
3.3.2. Vật liệu nghiên cứu
- Vật chủ nghiên cứu chỉnh là sâu non sâu khoang Spodoptera litura Fabricius
- Nguyên liệu: Khoai tây, agar, glucose, gạo lứt, bột nhộng tằm,...
3.3.3. Thiết bị và dụng cụ
- Thiết bị: Tủ hấp tiệt trùng, buồng nuôi cấy vi sinh, tủ sấy, tủ định ôn, kính
hiển vi soi nổi, kính hiển vi điển tử, tủ lạnh khô, tủ,…
- Dụng cụ thí nghiệm: Đĩa petri, ống nghiệm, bình thủy tinh, hộp nhựa, dụng
cụ thu mẫu thực địa, bộ dụng cụ nuôi cấy,…
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ của chúng thu thập ở Vườn
Quốc gia Pù Mát, Nghệ An;
- Đặc điểm sinh học, sinh thái của loài nấm I. javanica thu thập ở Vườn Quốc
gia Pù Mát, Nghệ An;
- Tuyển chọn các mẫu phân lập của loài nấm I. javanica triển vọng để phòng
trừ sâu khoang;
- Đánh giá ảnh hưởng một số yếu tố đến khả năng gây bệnh của nấm
I. javanica VN1487 trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm;
- Đánh giá khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487 trên sâu khoang
ở ô lưới ngoài đồng ruộng
6
3.5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Nghiên cứu thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ của chúng ở
Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An
- Phương pháp thu thập và xử lý mẫu vật nấm thuộc chi Isaria theo Lacey
and Brooks (1997), Luangsa-ard et al. (2006).
- Phương pháp phân lập và nuôi cấy nấm thuộc chi Isaria theo Choi et al.
(1997), Luangsa-ard et al. (2006), Sung et al. (2007).
- Phương pháp định loại và mô tả hình thái chi Isaria theo Luangsa-ard et al.
(2007), Kobayasi (1983), Samson et al. (1988), Sung et al. (2007).
- Phương pháp bảo quản các mẫu phân lập nấm thuộc chi Isaria theo Kirsop
and Doyle (1991).
3.5.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài nấm Isaria javanica thu
thập ở Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An
- Xác định vật chủ, vị trí phân bố và hình thái của loài nấm I. javanica thep
phương pháp trình bày mục 3.5.1.
- Nghiên cứu vòng đời và chu kỳ phát triển của nấm I. javanica trên sâu
khoang theo phương pháp của Alcides et al. (2002); Posada and Vega (2005);
Vega et al. (2008): Phun nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, nhiệt độ 25±1oC và độ ẩm
70±2% RH.
- Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian các giai đoạn, đặc điểm vòng đời và chu kỳ
phát triển của nấm trên vật chủ; triệu chứng sâu bị bệnh do nấm.
3.5.3. Nghiên cứu tuyển chọn các mẫu phân lập của loài nấm Isaria javanica
triển vọng để phòng trừ sâu khoang
Theo phương pháp của Posada and Vega (2005), Vega et al. (2008).
- Chuẩn bị nguồn 18 mẫu phân lập nấm I. javanica và sâu khoang thí nghiệm;
- Phun 3 ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml; 10 sâu tuổi 2 - 3/hộp, nhiệt độ
25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm, thời
gian phát triển, mật độ bào tử nấm hình thành trên sâu khoang.
3.5.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng một số yếu tố đến khả năng gây bệnh của Isaria
javanica VN1487 trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm
3.5.4.1. Ảnh hưởng mầm bệnh nấm Isaria javanica VN1487
Theo phương pháp của Joseph et al. (2010), Posada and Vega (2005),
Vijayavani et al. (2009).
7
- Chuẩn bị nguồn nấm I. javanica VN1487 và sâu khoang thí nghiệm;
- Thí nghiệm 4.1.1: Nồng độ 2,6x105; 2,6x106; 2,6x107; 2,6x108 bào tử/ml; 3
ml/hộp, 10 sâu tuổi 2 - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Thí nghiệm 4.1.2: Mật độ sâu nhiễm nấm 1, 2, 3, 4, 5/10 sâu khỏe; mật độ
4,8x107 bào tử/con; 10 sâu khỏe tuổi 2 - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm, thời
gian các giai đoạn, vòng đời và chu kỳ phát triển nấm trên sâu khoang (ngày)
3.5.4.2. Ảnh hưởng vật chủ
Theo phương pháp của Jason et al. (2009), Posada and Vega (2005),
Vijayavani et al. (2009).
- Chuẩn bị nguồn nấm I. javanica VN1487 và 10 vật chủ thí nghiệm;
- Thí nghiệm 4.2.1: 10 loài vật chủ; 3 ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 10
sâu/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Thí nghiệm 4.2.2: Mật độ 5, 10, 15, 20 sâu tuổi 2 - 3/hộp; 3 ml/hộp, nồng độ
2,6x107 bào tử/ml, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Thí nghiệm 4.2.3: Sâu khoang 6 tuổi; 3 ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml,
10 sâu/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm; thời
gian phát triển của nấm trên sâu khoang (ngày).
3.5.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm
Theo phương pháp của Lord (2005), Moino et al. (1998), Rao et al. (2006),
Vega et al. (2008).
- Chuẩn bị nguồn nấm I. javanica VN1487 và sâu khoang thí nghiệm;
- Thí nghiệm 4.3.1: Nhiệt độ 20, 25, 30, 35oC; 3 ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào
tử/ml, 10 sâu tuổi 2 - 3/hộp, độ ẩm 70±2% RH.
- Thí nghiệm 4.3.2: Độ ẩm 50, 60, 70, 80 % RH; 3 ml/hộp, nồng độ 2,6x107
bào tử/ml, 10 sâu tuổi 2 - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm; thời
gian phát triển của nấm trên sâu khoang (ngày).
3.5.5. Nghiên cứu khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên
sâu khoang ở ô lƣới ngoài đồng ruộng
- Thí nghiệm 5.1. Đánh giá khả năng gây bệnh của nấm trên sâu khoang: Phun
30 ml, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 30 sâu tuổi 2 - 3/ô lưới 1,5 m2.
8
- Thí nghiệm 5.2. Đánh giá khả năng phát tán và lây nhiễm của nấm trên sâu
khoang: 15 sâu nhiễm nấm/30 sâu khỏe tuổi 2 - 3/ô lưới 1,5 m2 .
+ Thí nghiệm 5.3. Khả năng lưu tồn trong đất và lây nhiễm lên sâu của nấm ở
vụ Hè Thu và Thu Đông 2014: Phun 30 ml, nồng độ 2,6x10 7 bào tử/ml, 30 sâu
tuổi 2 - 3/ô lưới 1,5 m2.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm, số
lượng bào tử nấm lưu tồn trong đất (bào tử/g đất).
3.5.6. Phƣơng pháp tính toán và xử lý số liệu
- Tỷ lệ % của mỗi loài nấm thuộc chi Isaria thu thập được;
- Trong phòng thí nghiệm: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm
được tiến hành theo công thức Abbott (1925).
- Trên đồng ruộng: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm được
tính theo công thức Henderson - Tilton.
- Công thức tính nồng độ bào tử của Lomer and Lomer (1998).
- Xử lý số liệu thống kê sinh học bằng IRRISTAT version 5.0
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1.1. Thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ của chúng thu thập ở
Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An
4.1.1.1. Thành phần loài nấm thuộc chi Isaria thu thập ở Vườn quốc gia Pù Mát
Kết quả điều tra nấm ký sinh côn trùng tại Vườn quốc gia Pù Mát từ năm
2011 đến 2013 đã thu thập, phân lập được 146 mẫu vật và định loại xác định gồm
10 loài nấm thuộc chi Isaria, họ Cordycipitaceae, bộ Hypocreales (bảng 4.1).
Trong đó, loài nấm Isaria tenuipes phổ biến nhất với 89 mẫu vật (chiếm
60,69%). Loài nấm Isaria javanica đứng vị trí thứ 2 với 18 mẫu vật (chiếm
12,33%). Tiếp theo là loài nấm Isaria sp1. với 16 mẫu vật (chiếm 10,96%), loài
nấm Isaria farinose với 9 mẫu vật (chiếm 6,16%). Các loài nấm còn lại rất hiếm
gặp, chỉ thu thập được từ 1 - 5 mẫu vật.
Trên thế giới, loài nấm I. tenuipes chủ yếu được nghiên cứu theo hướng làm
dược liệu, còn ứng dụng trong phòng trừ sinh học có một số loài như
I. fumosorosea, I. farinosa, I. javanica. Do đó, theo định hướng của đề tài, chúng
tôi quan tâm đến những loài ngoài I. tenuipes, nhất là I. javanica.
9
Bảng 4.1. Thành phần loài nấm thuộc chi Isaria
thu thập ở Vƣờn quốc gia Pù Mát từ năm 2011 đến 2013
Tên loài nấm
TT
Số lượng (mẫu)
Tỷ lệ (%)
1
2
Isaria amoenerosea (Henn.) Samson
Isaria farinosa (Holmsk.) Fr.
1
9
0,68
6,16
3
4
Isaria fumosorosea Wize
Isaria javanica (Friederichs & Bally)
1
18
0,68
12,33
5
6
Samson & Hywel-Jones
Isaria tenuipes (Peck) Samson
Isaria xylariiformis Lloyd
89
2
60,96
1,37
7
8
Isaria sp1.
Isaria sp2.
16
4
10,96
2,74
9
Isaria sp3.
4
2,74
10
Isaria sp4.
2
1,37
146
100
Tổng
10 loài
4.1.1.2. Thành phần vật chủ các loài nấm chi Isaria thu thập ở Vườn quốc gia
Pù Mát
Các loài nấm thuộc chi Isaria thu thập ở VQG Pù Mát ký sinh trên vật chủ
thuộc 3 bộ côn trùng là bộ Cánh vảy, bộ Cánh màng và bộ Cánh nửa; 1 bộ nhện lớn.
Trong đó, các loài côn trùng bộ Cánh vảy là nhóm vật chủ ưa thích bị 8/10 loài
nấm ký sinh với 127 mẫu vật (chiếm 86,99%); tếp theo là bộ Cánh màng bị 4/10
loài nấm ký sinh với 12 mẫu vật (chiếm 8,22%). Theo pha phát triển của vật chủ thì
các loài nấm chi Isaria thu thập được ký sinh nhiều nhất ở pha nhộng 67,13%, rồi
đến pha sâu non 19,86% và ít nhất là pha trưởng thành 13,01%.
4.1.1.3. Vị trí phân bố của các loài chi Isaria thu thập ở Vườn quốc gia Pù Mát
Chi Isaria được thu thập ở Vườn quốc gia Pù Mát trên 3 loại vi sinh cảnh
khác nhau. Phần lớn mẫu vật nấm được tìm thấy trong tàn dư thực vật 61,64%,
tiếp đến là trong lớp đất mặt (2 - 3 cm) 26,03% và ít nhất là mặt dưới lá cây
12,33% (chủ yếu là các lá già).
4.1.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của loài nấm Isaria javanica thu thập ở
Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An
4.1.2.1. Vật chủ và vị trí phân bố của loài nấm Isaria javanica
Kết quả thu thập ở Vườn quốc gia Pù Mát đã xác định được 18 mẫu
I. javanica, có 6 mẫu (chiếm 33,33%) ký sinh sâu non bộ Cánh vảy; có 8 mẫu
(chiếm 44,44%) ký sinh trưởng thành của 5 loài ong và 3 loài kiến bộ bộ Cánh
10
màng; có 4 mẫu (chiếm 22,23%) ký sinh trưởng thành bộ Nhện lớn. Nấm
I. javanica được tìm thấy ở tàn dư thực vật có 12 mẫu (chiếm 66,67%) và ở mặt
dưới lá cây 6 mẫu (hình 4.2).
Tỷ lệ (%)
100
80
66.67
66.67
60
44.44
33.33
33.33
33.33
40
22.23
20
0
Bộ Cánh
màng
Bộ Cánh
vảy
Bộ Nhện
lớn
Sâu non
Bộ vật chủ
Trưởng
thành
Pha bị ký sinh
Tàn dư
thực vật
Mặt dưới lá
cây
Vi sinh cảnh
Hình 4.2. Tỷ lệ thành phần vật chủ và vị trí phân bố của loài nấm
I. javanica thu thập ở Vƣờn quốc gia Pù Mát từ năm 2011 đến 2013
4.1.2.2. Đặc điểm hình thái và khả năng sinh trưởng, phát triển của loài nấm
Isaria javanica trên môi trường PDA
a) Đặc điểm hình thái và giải phẫu
Khi bị bệnh do nấm I. javanica cơ thể vật chủ bị bao phủ một lớp nấm màu
trắng sau chuyển sang xám nhạt hoặc xám tro. Cuống bào tử đính (conidiophore)
dạng đơn, mọc thẳng đứng, phân nhánh, chiều dài 50 µm và rộng 1,5 - 2,5µm. Thể
bình (phialides) chủ yếu có dạng hình trụ, chiều dài 8,4 - 14,2 µm và đường kính
2,2 - 2,8 µm. Bào tử đính (conidia) thường tạo thành dạng chuỗi dài đính trên các
thể bình,hình thoi, bầu dục đôi khi hình trụ, kích thước 4,5 - 7,4x1,4 - 1,7 µm,
không có bào tử vách dày.
b) Sự sinh trưởng, phát triển của I. javanica trên môi trường PDA
Trên môi trường Potato Dextrose Agar (PDA) ở 25oC, nấm sinh trưởng và
phát triển khá mạnh với đường kính khuẩn lạc 23,14±1,02 mm, nồng độ 5,41x107
bào tử/ml sau 10 ngày nuôi cấy. Khuẩn lạc mọc tỏa tròn hướng lên trên, dạng lông
nhung mềm mượt.
11
4.1.2.3. Đặc điểm vòng đời và chu kỳ phát triển của loài nấm Isaria javanica
trên sâu khoang
a) Thời gian phát triển của loài nấm I. javanica trên sâu khoang
Quá trình phát triển của nấm I. javanica trên sâu khoang gồm 5 giai đoạn: (1)
Lây nhiễm nấm đến sâu khoang chết 2,08±0,09 ngày, (2) Sâu khoang chết đến khi
sợi nấm mọc ra ngoài 92±0,19 ngày, (3) Sợi nấm mọc ra trên xác sâu khoang chết
đến khi quan sát thấy cuống bào tử đính 2,82±0,15 ngày, (4) Thấy cuống bào tử
đính đến khi nấm bao phủ phần lớn xác chết sâu khoang 2,63±0,14 ngày, (5) Nấm
bao phủ phần lớn xác chết sâu khoang đến khi bào tử bắt đầu phát tán 2,34±0,15
ngày; Vòng đời phát triển của nấm từ lúc lây nhiễm nấm đến khi nấm hình thành
bào tử mới trên xác sâu khoang chết 7,82±0,23 ngày; Chu kỳ phát triển của nấm từ
lúc lây nhiễm đến khi phát tán bào tử từ trên xác chết sâu khoang 12,79±0,36 ngày.
Thời gian phát triển của nấm I. javanica trên mọt ngô dài nhất với vòng đời
11,24±0,42 ngày và chu kỳ 17,83±0,85 ngày; trên sâu khoang ở mức trung bình
với vòng đời 7,82±0,23 ngày và chu kỳ 12,79±0,36 ngày; trên rệp xám là ngắn nhất
với vòng đời 7,32±0,20 ngày và chu kỳ 11,86±0,34 ngày (hình 4.7, 4.8, 4.9)
Lây nhiễm
mầm bệnh
Phát tán bào tử
2, Gia
08 i đ
±0 oạ
,0
9 n1
ng
ày
Giai đo
ạ
2,34±0,1 n 5
5 ngày
Chu kỳ Isaria javanica VN1487
trên sâu khoang 12,79±0,36 ngày
Vòng đời Isaria javanica VN1487
trên sâu khoang 7,82±0,23 ngày
Lớp nấm bao phủ cơ thể
2, Gia
63 i
± 0 đo
,1 ạ n
4
ng 4
ày
G
2,9 iai đo
2±0 ạn
,19 2
ngà
y
Sâu khoang chết
Giai đoạn 3
2,82±0,15 ngày
Bào tử hình thành
Sợi nấm mọc ra ngoài
Hình 4.7. Vòng đời và chu kỳ phát triển của nấm I. javanica VN1487
trên sâu khoang S. litura
12
Lây nhiễm
mầm bệnh
Phát tán bào tử
2, Gia
01 i đ
±0 oạ
,0
7 n1
ng
ày
Chu kỳ Isaria javanica VN1487
trên rệp xám 11,86±0,34 ngày
Giai đoạ
n5
2,62±0,1
1 ngày
Rệp chết
Lớp nấm bao phủG cơ thể
1 , ia
92 i
± 0 đo
, 0 ạn
8
ng 4
ày
G
2,7 iai đo
1 ±0 ạ n
,14
2
ngà
y
Vòng đời Isaria javanica VN1487
trên rệp xám 7,32±0,20 ngày
Giai đoạn 3
2,60±0,12 ngày
Sợi nấm mọc ra ngoài
Bào tử hình thành
Hình 4.8. Vòng đời và chu kỳ phát của nấm I. javanica VN1487 trên rệp B. brassicae
Giai đo
ạn 5
3,07±0
,23 ngà
y
Phát tán bào tử
Chu kỳ Isaria javanica VN1487
trên mọt ngô 17,83±0,85 ngày
1
n
y
oạ ngà
iđ
ia 36
G ±0,
3
4,8
Lây nhiễm
mầm bệnh
Vòng đời Isaria javanica VN1487
trên mọt ngô 11,24±0,42 ngày
Lớp nấm bao phủ cơ thể
3, Gia
52 i
± 0 đo
,3 ạ n
7
ng 4
ày
G
3,5 iai đ
6± oạn
0,2
8n 2
gày
Mọt chết
Giai đoạn 3
2,85±0,14 ngày
Bào tử hình thành
Sợi nấm mọc ra ngoài
Hình 4.9. Vòng đời và chu kỳ phát triển của nấm I. javanica VN1487
trên mọt ngô S. zeamais
13
b) Sự xen gối các giai đoạn phát triển của I. javanica trên sâu khoang
Quá trình phát triển của nấm I. javanica VN1487 trên cùng một cá thể hoặc giữa
các cá thể sâu khoang khác nhau không đồng đều, kéo dài dẫn tới hiện tượng các
giai đoạn xen gối với nhau. Thời gian xen gối giai đoạn (1) và (2) dài nhất khoảng
48 giờ, giai đoạn (2) và (3) khoảng 24 giờ, giai đoạn (3) và (4) khoảng 24 giờ, giai
đoạn (4) và (5) ngắn nhất khoảng 8 giờ. Trong nhân nuôi và phòng trừ sâu hại cần
tạo điều kiện môi trường thích hợp để kích nấm phát triển tập trung, rút ngắn thời
gian phát triển, tăng sinh khối và hiệu quả gây bệnh
c) Một số triệu chứng trên sâu khoang bị bệnh do nấm I. javanica
Sâu khoang bị bệnh nấm I. javanica có nhiều triệu chứng khác nhau ở cả pha
gây bệnh và pha hoại sinh. Điểm đặc trưng về màu sắc, lúc đầu màu trắng đục sau
chuyển sang màu xám nhạt hoặc xám tro, một số màu tím nhạt; bào tử hình nhiều
tạo lớp bột xốp trên bề mặt.
4.1.3. Tuyển chọn các mẫu phân lập của loài nấm Isaria javanica triển vọng
để phòng trừ sâu khoang
Tiến hành lây nhiễm 18 mẫu phân lập của loài nấm I. javanica trên sâu
khoang và theo dõi xác định các tiêu chí để tuyển chọn các mẫu có triển vọng.
- Nhóm tiêu chí đánh giá khả năng gây bệnh của các mẫu phân lập trên sâu
khoang (theo dõi sau 10 ngày xử lý) gồm: (1) Tỷ lệ sâu khoang chết (%) và (2)
Thời gian gây chết trung bình (LT50, ngày);
- Nhóm tiêu chí đánh giá khả năng phát triển của các mẫu phân lập trên sâu
khoang gồm: (3) Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm (%), (4) Thời gian chu kỳ phát triển
của nấm trên sâu khoang (ngày), (5) Tỷ lệ nấm hoàn thành chu kỳ phát triển trên
sâu khoang (%), (6) Mật độ bào tử nấm hình thành trên sâu khoang (bào tử/con).
Áp dụng phương pháp đánh giá dựa vào 6 tiêu chí đã tuyển chọn được 4
trong 18 mẫu phân lập của loài nấm I. javanica có triển vọng phòng trừ sâu
khoang gồm VN1472, VN1487, VN1801 và VN1802; với tỷ lệ sâu khoang chết
76,60±5,21 - 81,48±5,54%; tỷ lệ sâu khoang mọc nấm 70,68±7,69 - 78,11±7,73%;
thời gian gây chết trung bình 3,30±0,18 - 3,97±0,21 ngày, thời gian chu kỳ phát
triển của nấm trên sâu khoang là 12,46±0,35 - 13,45±0,38 ngày; mật độ bào tử
nấm hình thành trên sâu khoang 6,3x107 - 7,1x107 (bào tử/con) (bảng 4.10, 4.11).
14
Bảng 4.10. Các tiêu chí đánh giá về khả năng gây bệnh
của nấm I. javanica trên sâu khoang S. litura
Ký hiệu
TT
mẫu phân lập
Tiêu chí đánh giá (TB±SD)
Tỷ lệ sâu khoang chết
Thời gian gây chết trung bình
(%)
(LT50, ngày)
1
VN1359
55,56±3,78c
7,37±0,40f
2
VN1362
65,76±4,47b
8,50±0,46g
3
VN1366
51,85±3,53cd
6,67±0,36e
4
VN1472
80,43±5,47a
3,50±0,19a
5
VN1477
48,15±3,27d
6,60±0,36e
6
VN1482
66,67±4,53b
6,13±0,33d
7
VN1487
81,48±5,54a
3,43±0,19a
8
VN1491
74,08±5,04ab
5,57±0,30cd
9
VN1493
55,50±3,77c
7,43±0,40f
10
VN1636
45,40±3,09d
8,20±0,44g
11
VN1701
54,06±2,88cd
7,50±0,41f
12
VN1801
77,78±5,29a
3,30±0,18a
13
VN1802
76,60±5,21ab
3,97±0,21a
14
VN1803
68,73±5,79b
4,70±0,25b
15
VN1911
50,53±3,44cd
5,70±0,31cd
16
VN1912
53,55±3,64cd
5,43±0,29c
17
VN2002
64,60±4,39b
4,60±0,25b
18
VN2009
70,37±4,79b
4,83±0,26b
LSD0,05
7,20
0,51
CV%
6,80
5,40
Ghi chú: Các chữ cái là số mũ khác nhau trong cột sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05);
TB: Trung bình, SD: Độ lệch chuẩn
Trong số 4 mẫu phân lập triển vọng của loài nấm I. javanica, chúng tôi đã
chọn mẫu phân lập VN1487 có các tiêu chí đều ở mức cao nhất để tiếp tục đi sâu
nghiên cứu, 3 mẫu còn lại sẽ được lưu giữ bảo quản cho các nghiên cứu sau.
15
Bảng 4.11. Các tiêu chí đánh giá về khả năng phát triển của
nấm I. javanica trên sâu khoang S. litura
Ký hiệu
TT
mẫu
phân lập
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
VN1359
VN1362
VN1366
VN1472
VN1477
VN1482
VN1487
VN1491
VN1493
VN1636
VN1701
VN1801
VN1802
VN1803
VN1911
VN1912
VN2002
VN2009
LSD0,05
CV%
Tiêu chí đánh giá (TB±SD)
Tỷ lệ nấm hoàn Thời gian chu kỳ
Mật độ bào tử
Tỷ lệ sâu
thành chu kỳ
phát triển của
nấm hình thành
khoang mọc
phát triển trên
nấm trên sâu
trên sâu khoang
nấm (%)
sâu khoang (%)
khoang (ngày)
(bào tử/con)
cd
cd
f
44,44±4,40
40,31±3,84
17,08±0,48
5,9x106±4,5x105f
58,20±5,61bc 52,10±4,24bc
17,16±0,48f
3,1x107±2,4 x106e
37,03±3,67d
35,83±3,06d
15,24±0,43cd
4,0x107±3,1 x106d
13,45±0,38ab
6,8x107±5,2x106ab
78,11±7,73a
72,11±5,86a
40,74±4,03d
37,04±3,30d
16,27±0,46e
4,3x107±3,3x106d
59,26±5,87bc
59,26±5,87b
14,56±0,41c
5,2x107±4,0 x106c
74,08±7,33a
74,08±7,33a
12,79±0,36a
7,1x107±5,5x106a
62,97±6,23b
61,79±5,31b
13,04±0,37ab
6,5x107±5,0x106b
51,85±5,13c
46,21±3,89c
16,90±0,47ef
6,1x106±4,7x105f
39,36±3,90d
36,66±3,26d
17,32±0,49f
6,7x106±5,2 x105f
52,53±5,20c
50,03±4,72c
17,42±0,49f
7,3 x106±5,6x105f
6,7x107±5,1x106ab
75,67±7,49a
75,67±7,49a
12,46±0,35a
6,3x107±4,9x106b
70,68±7,69a
70,68±7,69a
12,80±0,31a
55,56±5,50bc
55,56±5,50b
13,69±0,38b
4,2x107±3,2x106d
42,03±4,16d
39,60±3,26cd
15,59±0,44de
6,7x107±5,2x106ab
45,06±5,45d
37,13±3,22d
15,53±0,43d
4,4x107±3,4x106d
52,61±5,21c
52,61±5,21bc
15,78±0,44de
4,1x107±3,2x106d
57,23±5,67bc 53,11±4,02bc
14,78±0,41c
4,5x107±3,4x106d
9,28
9,13
0,70
0,55
8,90
9,30
6,90
7,70
Ghi chú: Các chữ cái là số mũ khác nhau trong cột sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05);
TB: Trung bình, SD: Độ lệch chuẩn
4.1.4. Ảnh hƣởng một số yếu tố đến khả năng gây bệnh của nấm Isaria
javanica VN1487 trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm
4.1.4.1. Ảnh hưởng của mầm bệnh nấm Isaria javanica VN1487 đến khả năng
gây bệnh của chúng trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm
a) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch bào tử nấm I. javanica VN1487
Phun dung dịch nấm I. javanica VN1487 nồng độ 2,6x107 - 2,6x108 bào
tử/ml cho hiệu quả cao nhất với tỷ lệ sâu khoang chết là 79,33±5,18 - 82,04±5,12%;
tỷ lệ sâu khoang mọc nấm là 67±4,85 - 60,33±4,67% sau 10 ngày xử lý và thời gian
phát triển của nấm trên sâu khoang là 12,44±2,34 - 13,10±2,76 ngày (hình 4.12).
16
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
80
60
40
2,6x105
2,6x106
2,6x107
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
0
4 ngày
20
2 ngày
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
2,6x108
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.12. Tỷ lệ sâu khoang S. litura chết và mọc nấm ở các nồng độ
dung dịch bào tử nấm I. javanica VN1487
b) Ảnh hưởng tương quan mật độ giữa sâu nhiễm nấm và sâu khỏe
Khi thả 4 - 5 sâu khoang nhiễm nấm (mật độ 4,8x107 bào tử/con) cùng với 10
sâu khoang khỏe cho hiệu quả cao nhất với tỷ lệ sâu chết 83,78±7,15 - 87,23±8,12%;
tỷ lệ sâu mọc nấm 70,03±6,37 - 75,69±7,22% sau 10 ngày xử lý và thời gian phát
triển của nấm trên sâu khoang là 12,84±2,18 - 13,19±2,51 ngày (hình 4.13).
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
80
60
40
1 con
2 con
3 con
4 con
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
0
4 ngày
20
2 ngày
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
5 con
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.13. Tỷ lệ sâu khoang S. Litura chết và mọc nấm ở các tƣơng quan
mật độ giữa sâu nhiễm nấm I. javanica VN1487 và sâu khỏe
17
4.1.4.2. Ảnh hưởng của vật chủ đến khả năng gây bệnh của nấm Isaria
javanica VN1487
a) Ảnh hưởng của loài vật chủ đến khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487
Nấm ký sinh cho cả 10 loài vật chủ thí nghiệm ở pha sâu non và trưởng thành.
Hiệu quả cao nhất là rệp xám, rệp muội, sâu khoang, sâu xanh bướm trắng, mọt ngô
với tỷ lệ chết đạt 72,41 - 86,56% và tỷ lệ mọc nấm đạt 57,14 - 72,86% (bảng 4.20).
Bảng 4.20. Khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487
cho một số loài vật chủ
Tên loài vật chủ
TT
Pha phát dục
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc
(%)
nấm (%)
1
Rệp muội hại cải
Aphis medicaginis
Trưởng thành
82,76a
68,97a
2
Rệp xám hại cải
Brevicoryne brassicae
Trưởng thành
86,21a
72,86a
3
Bọ xít xanh
Nezara viridula
Trưởng thành
31,03c
20,68c
4
Sâu khoang
Spodoptera litura
Sâu non
79,31ab
62,07ab
5
Bỏ nhảy sọc cong
Phyllotetra striolata
Trưởng thành
37,93c
25,00c
6
Sâu xanh bướm trắng Pieris rapae
Sâu non
75,86ab
58,62ab
7
Sâu tơ
Plutella xylostella
Sâu non
66,67b
48,28b
8
Mọt gạo
Sitophilus oryzae
Trưởng thành
68,97b
46,67b
9
Mọt ngô
Sitophilus zeamais
Trưởng thành
72,41ab
57,14ab
Tribolium castaneum
Trưởng thành
58,62b
42,86b
LSD0,05
12,24
13,04
CV(%)
8,50
8,20
10 Mọt thóc đỏ
Ghi chú: Các chữ cái là số mũ khác nhau trong cột chỉ sự sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05).
b) Ảnh hưởng mật độ sâu khoang đến khả năng gây bệnh của nấm
Mật độ sâu khoang có ảnh hưởng đến tỷ lệ chết và tỷ lệ nhiễm nấm, nhưng ít
ảnh hưởng đến thời gian phát triển của nấm I. javanica VN1487 trên sâu. Tỷ lệ sâu
chết và tỷ lệ nhiễm nấm tăng theo mật độ và thời gian sau xử lý, đạt cao nhất
tương ứng là 74,13±5,89% và 63,33±5,85% ở mật độ 20 con/hộp sau 10 ngày xử
lý; thời gian vòng đời là 12,35 - 14,96 ngày (hình 4.15).
18
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
80
60
40
20
5 con
10 con
15 con
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
0
20 con
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.15. Tỷ lệ sâu chết và mọc nấm I. javanica VN1487
ở các mật độ sâu khoang S. litura
c) Ảnh hưởng của tuổi sâu khoang đến khả năng gây bệnh của nấm
Sâu khoang ở cả 6 tuổi đều có cá thể bị chết và nhiễm nấm. Tỷ lệ sâu chết
cao nhất ở tuổi 1, 2 là 76,39 - 82,14%; tỷ lệ nhiễm nấm cao nhất ở sâu tuổi 1, 2, 3
là 57,94 - 68,06% và thấp nhất sâu tuổi 6 là 20,00%; thời gian vòng đời là 12,95 15,29 ngày, ngắn nhất là tuổi 1, 2, 3 và dài nhất là tuổi 6 (hình 4.16).
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
80
60
40
20
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
2 ngày
4 ngày
6 ngày
8 ngày
10 ngày
0
Tuổi 1
Tuổi 2
Tuổi 3
Tuổi 4
Tuổi 5
Tuổi 6
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.16. Tỷ lệ sâu khoang S. litura chết và mọc nấm I. javanica VN1487
theo tuổi sâu khoang
19
4.1.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến khả năng gây bệnh của nấm
Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang S. litura
Nấm gây bệnh cho sâu khoang trong phạm vi khá rộng, với nhiệt độ 20 30oC và độ ẩm từ 50 - 80% RH. Điều kiện thích hợp cho nấm ký sinh sâu khoang
là ở nhiệt độ 25oC và độ ẩm 70 - 80% RH với tỷ lệ sâu chết đạt 77,78 - 81,48%, tỷ
lệ sâu mọc nấm đạt 57,14 - 64,29% sau 10 ngày xử lý; thời gian chu kỳ phát triển
của nấm trên sâu 11,34 - 12,85 ngày (hình 4.18, 4.19).
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
80
60
40
20
20oC
25oC
30oC
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
0
35oC
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.18. Tỷ lệ sâu khoang S. litura chết và mọc nấm I. javanica VN1487
ở các nhiệt độ khác nhau
Tỷ lệ chết
Tỷ lệ mọc nấm
Tỷ lệ chết, mọc nấm (%)
100
80
60
40
20
50%
60%
70%
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
10 ngày
8 ngày
6 ngày
4 ngày
2 ngày
0
80%
Thời gian sau xử lý nấm
Hình 4.19. Tỷ lệ sâu khoang S. litura chết và mọc nấm I. javanica VN1487
ở các độ ẩm khác nhau
20
4.1.5. Khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang
S. litura ở ô lƣới ngoài đồng ruộng
4.1.5.1. Khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang
S. litura ở ô lưới ngoài đồng ruộng
Khi phun dịch bào tử nồng độ 2,6x107 bào tử/ml trên 50 sâu khoang thì cho
hiệu lực khá cao với tỷ lệ chết đạt 73,51±6,35%, tỷ lệ sâu mọc nấm đạt
45,17±3,86% sau 12 ngày xử lý (bảng 4.33).
Bảng 4.33. Hiệu lực gây bệnh trên sâu khoang S. litura sau khi phun
nấm I. javanica VN1487 ở ô lƣới ngoài đồng ruộng
Thời gian sau
xử lý nấm
2 ngày
Hiệu lực gây bệnh (TB±SD) (%)
Tỷ lệ sâu khoang chết
Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm
3,33±0,28
0,00
4 ngày
6 ngày
18,42±2,07
46,62±4,60
3,57±0,28
14,40±1,25
8 ngày
62,95±5,99
31,18±2,80
10 ngày
12 ngày
71,35±6,29
73,51±6,35
42,27±3,68
45,17±3,86
14 ngày
73,51±6,35
45,17±3,86
Ghi chú: TB: Trung bình, SD: Độ lệch chuẩn
4.1.5.2. Khả năng phát tán và lây nhiễm của bào tử nấm Isaria javanica VN1487
trên sâu khoang S. litura ở ô lưới ngoài đồng ruộng
Bào tử nấm I. javanica VN1487 có khả năng phát tán từ sâu nhiễm nấm và lây
nhiễm sang các sâu khỏe. Khi thả 25 sâu nhiễm nấm (nồng độ 4,8x107 bào tử/con)
cùng với 30 sâu khỏe cho tỷ lệ chết đạt 64,72±6,01% và tỷ lệ mọc nấm đạt
53,36±4,19% sau 14 ngày xử lý (bảng 4.34)
Bảng 4.34. Hiệu lực gây bệnh khi thả sâu khoang S. litura nhiễm
nấm I. javanica VN1487 trên ô lưới ngoài đồng ruộng
Thời gian sau
xử lý nấm
2 ngày
Hiệu quả gây bệnh (TB±SD) (%)
Tỷ lệ sâu chết
Tỷ lệ sâu mọc nấm
0,00
0,00
4 ngày
10,29±1,79
0,00
6 ngày
28,63±2,83
9,46±1,21
8 ngày
46,77±4,52
19,80±2,44
10 ngày
54,36±5,02
37,07±3,16
12 ngày
62,45±5,88
49,11±3,54
14 ngày
64,72±6,01
53,36±4,19
Ghi chú: TB: Trung bình, SD: Độ lệch chuẩn
21
4.1.5.3. Khả năng lưu tồn và lây nhiễm của nấm Isaria javanica VN1487 ở ô
lưới ngoài đồng ruộng
Kết quả cho thấy nấm I. javanica VN1487 có khả năng lưu tồn trên đồng
ruộng, mặc dù tỷ lệ lây nhiễm nấm qua mùa vụ không cao. Cả 2 công thức thì ở vụ
lạc Xuân sau khi phun dung dịch nấm đều cho tỷ lệ sâu khoang mọc nấm khá cao
(46,59 - 47,73%). Bào tử nấm lưu tồn trong đất được khoảng 3 - 4 tháng khi có
cây trồng và sâu khoang và lây nhiễm sang sâu khỏe từ vụ Xuân sang vụ Hè Thu,
tuy tỷ lệ nhiễm nấm còn thấp (8,05%) (bảng 4.35).
Bảng 4.35. Tỷ lệ sâu khoang S. litura mọc nấm I. javanica VN1487
trên ô lƣới ngoài đồng ruộng ở các mùa vụ năm 2014
Tỷ lệ sâu mọc nấm ở các mùa vụ (%)
Mùa vụ
Lạc Xuân
(phun nấm)
Đậu xanh Hè Thu (CT1)
(CT2 bỏ hoang 2,5 tháng)
Lạc Thu Đông
CT1
CT2
46,59
8,05
0,00
47,73
-
0,00
Ghi chú: CT1: Lạc Xuân (15/1-20/5) - Đậu xanh Hè Thu (2/6-5/8) - Lạc Thu Đông (12/8-20/12);
CT2: Lạc Xuân (15/1-15/5) - bỏ hoang 2,5 tháng (21/5-8/8) - Lạc Thu Đông (12/8-15/12).
4.2. THẢO LUẬN
4.2.1. Phân tích, đánh giá các kết quả đạt đƣợc của luận án
Đề tài luận án tập trung nghiên cứu để trả lời câu hỏi sau:
(1) Phân tích đặc điểm về thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ
của chúng thu thập ở VQG Pù Mát? Ý nghĩa khoa học và thực tiễn?
(2) Phân tích đặc điểm sinh vật học của loài nấm I. javanica thu thập ở VQG
Pù Mát? Ý nghĩa khoa học và thực tiễn?
(3) Đánh giá phương pháp tuyển chọn những mẫu phân lập tiềm năng của
loài nấm I. javanica trong phòng trừ sâu khoang? Ưu điểm và hạn chế?
(4) Các yếu tố (mầm bệnh nấm, vật chủ, nhiệt độ, độ ẩm) ảnh hưởng như thế
nào đến khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487 trên sâu khoang trong
phòng thí nghiệm?
(5) Nấm I. javanica VN1487 thu thập ở hệ sinh thái rừng liệu có khả năng
thích ứng với điều kiện hệ sinh thái nông nghiệp?
22
Trên đây là những câu hỏi đặt ra mà đề tài tập trung nghiên cứu giải quyết,
để có các dẫn liệu cơ bản cần thiết làm cơ sở khoa học cho việc ứng dụng có hiệu
quả nấm I. javanica trong phòng trừ sâu khoang.
4.2.2. Một số điểm chƣa có điều kiện nghiên cứu của luận án
- Trong quá trình điều tra, chúng tôi chưa thu được mẫu vật của loài nấm
I. javanica ở hệ sinh thái nông nghiệp để có những nghiên cứu đầy đủ hơn.
Nguyên nhân có thể do phạm vi, số lượng điểm và mẫu điều tra chưa đủ lớn để bắt
gặp được khu vực phân bố của loài này trên đồng ruộng. Ngay trong điều kiện
thích hợp như ở VQG Pù Mát, loài I. javanica cũng chỉ phân bố tập trung ở một số
điểm và khu vực nhất định.
- Ở phòng thí nghiệm, khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng
gây bệnh của nấm (mầm bệnh nấm, vật chủ, nhiệt độ, độ ấm) mới đánh giá riêng rẽ
từng yếu tố mà chưa tìm hiểu tác động tổng hợp giữa chúng.
- Trên đồng ruộng, chưa có điều kiện đi sâu nghiên cứu các yếu tố liên quan
đến cơ chế gây bệnh của nấm cũng như quá trình lưu tồn của bào tử nấm trong đất
khi không có sâu khoang.
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1. KẾT LUẬN
1) Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An có tính đa dạng sinh học cao về nấm ky
sinh côn trùng chi Isaria. Kết quả điều tra từ năm 2011 đến 2013 đã thu thập được
146 mẫu vật của 10 loài nấm thuộc chi Isaria, phổ biến là Isaria tenuipes (89 mẫu)
và Isaria javanica (18 mẫu). Các loài nấm thuộc chi Isaria có phổ vật chủ khá đa
dạng thuộc bộ Cánh vảy, bộ Cánh màng, bộ Cánh nửa và bộ nhện lớn; nhiều nhất là
ở pha nhộng bộ Cánh vảy (67,13%); phân bố chủ yếu trong tàn dư thực vật
(61,64%).
2) Loài nấm Isaria javanica có dạng sinh sản vô tính, dễ phân lập, nhân
nuôi, sinh trưởng nhanh trên môi trường PDA. Trên sâu khoang nấm xâm nhiễm,
gây bệnh và phát triển khá nhanh qua 5 giai đoạn, với vòng đời 7,82±0,23 ngày và
chu kỳ 12,79±0,36 ngày. Mỗi giai đoạn có những triệu chứng khác nhau và điểm
đặc trưng là bào tử hình thành sớm sau 5 - 6 ngày sâu chết, mật độ cao 7,1x107 bào
tử/con, dạng bông xốp, màu xám nhạt hoặc xám tro.
23