Số hóa bởi trung tâm học liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
_____o0o_____ CHU HỒNG QUẢNG
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM BÀO TỬ NẤM KÍ
SINH CÔN TRÙNG TỪ CHỦNG NẤM LECANICILLIUM
LECANII L439 VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
CỦA CHẾ PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Thái Nguyên – 2013
Số hóa bởi trung tâm học liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
_____o0o_____ CHU HỒNG QUẢNG


hƣởng xấu đến sức khỏe của con ngƣời và sinh vật có ích. Ngoài ra, tính độc cao của
thuốc trừ sâu hóa học có thể gây ra hiện tƣợng đột biến và kháng thuốc của rệp dẫn tới
nguy cơ bùng phát dịch rệp hại trên nhiều loại cây trồng.
Việc ứng dụng khống chế sinh học bằng các loài thiên địch và kí sinh trùng gây
bệnh dùng để thay thế một phần cho thuốc hóa học bảo vệ thực vật trong trồng trọt có
ƣu điểm vƣợt trội nhƣ an toàn đối với con ngƣời và môi trƣờng sinh thái, góp phần
duy trì sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp.
Nấm kí sinh côn trùng Lecanicillium ssp. là chi nấm có khả năng kí sinh tự
nhiên trên một số loài rệp và côn trùng. Từ những năm 1960, trên thế giới đã có nhiều
công trình nghiên cứu ứng dụng nấm Lecanicillium ssp. để diệt rệp hại cây trồng, một
vài sản phẩm đã đƣợc thƣơng mại hóa tuy nhiên kết quả đạt đƣợc còn nhiều hạn chế.
Vì vậy, việc tăng cƣờng nghiên cứu và phát triển các chế phẩm diệt rệp từ
Lecanicillium ssp. là cần thiết.
Việc tối ƣu môi trƣờng lên men, sản xuất, bảo quản chế phẩm bào tử và thử
nghiệm độc lực của bào tử là những vấn đề cần đƣợc giải quyết trong nghiên cứu này.
2
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

Vì những lí do trên, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm bào
tử nấm kí sinh côn trùng từ chủng nấm Lecanicillium lecanii L439 và đánh giá
đặc điểm sinh học của chế phẩm”, đề tài đƣợc thực hiện tại Phòng các chất Chức
năng sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Mục tiêu nghiên cứu: Sản xuất chế phẩm bào tử nấm diệt rệp hại cây trồng có
hiệu quả cao, an toàn, dễ sử dụng và có thể chuyển giao kĩ thuật cho hộ nông dân sản
xuất và sử dụng
Nội dung nghiên cứu:
1. Tối ƣu môi trƣờng lên men
2

hoặc không màu. Rệp là nhóm côn trùng chích hút phổ biến nhất hiện nay, phân bố tập
trung nhất ở các vùng ôn đới [72], một số sống ở cả cận nhiệt đới và nhiệt đới với số
lƣợng khoảng 3700 loài rệp đã đƣợc biết trên thế giới [48].

Hình 1.1. Cấu tạo ngoài của rệp
(University of Birmingham, England) [105].
Rệp có thể sinh sản theo cả hình thức đơn tính và hữu tính. Vào mùa thu, khi có
sự thay đổi về cƣờng độ chiếu sáng, nhiệt độ, sự giảm sút về nguồn thức ăn hoặc chất
lƣợng thức ăn, rệp cái sinh ra cả rệp đực và rệp cái con. Đặc điểm di truyền của rệp
đực giống hệt rệp mẹ ngoại trừ việc ít hơn một nhiễm sắc thể giới tính. Rệp con hữu
tính có thể thiếu cánh, thậm trí thiếu vòi chích hút [72]. Khi trƣởng thành, rệp cái giao
4
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

phối với rệp đực rồi đẻ trứng. Trứng sống sót qua mùa đông khắc nghiệt rồi nở ra rệp
cái có cánh hoặc không cánh (Hình 1.2). Các rệp cái sẽ sinh sản vô tính ra rệp cái
không cánh hoặc rệp cái có cánh (khi khan hiếm thức ăn) để bay đến cây kí chủ khác.
Tuy nhiên, trong môi trƣờng ấm áp nhƣ ở vùng nhiệt đới hoặc trong nhà kính, rệp có
thể sinh sản vô tính trong nhiều năm. Trong vòng đời, một rệp cái có thể sinh ra 31 đến
93 rệp con theo hình thức sinh sản này [12], [111], [115]. Đặc biệt, một số loài có khả
năng sinh sản lồng, khi rệp cái mẹ sinh ra rệp cái con thì rệp cái con cũng chuẩn bị
sinh ra thế hệ tiếp theo đã có sẵn trong cơ thể nó. Cách sinh sản này có thể ảnh hƣởng
đến kích thƣớc của rệp và tốc độ sinh sản tăng lên [54], [81].

Hình 1.2. Vòng đời của rệp
(BMC Developmental Biology) [99].
Trong điều kiện thuận lợi, vòng đời trung bình của một cá thể rệp khoảng 30
ngày. Rệp con sinh ra sẽ phát triển trong khoảng 4 đến 10 ngày để trƣởng thành và bắt
đầu sinh sản ra các thế hệ mới [68].

Chúng không chỉ gây hại trực tiếp, hút cạn nguồn dinh dƣỡng mà còn là vật trung gian
truyền nhiều loại virus gây bệnh cho thực vật, đồng thời rất khó kiểm soát chúng bằng
một loại thuốc bảo vệ hóa học thực vật thông thƣờng bởi khả năng kháng thuốc rất
mạnh của rệp nên số lƣợng cá thể tăng nhanh [34].
Đậu tƣơng là loại hạt dầu đƣợc trồng nhiều nhất trên thế giới nhƣng năng suất
bị đe dọa nghiêm trọng bởi rệp đậu tƣơng (A. glycines). Sản lƣợng hạt bị thiệt hại ƣớc
tính khoảng 34%, theo tính toán của Catangui và cộng sự (2009), con số thiệt hại thậm
6
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

chí lên đến 48 – 72%. Nguyên nhân do rệp chích hút có thể làm giảm 50% tốc độ
quang hợp của lá cây [29].
Đậu đũa (Vigna unguiculata) là loại cây đƣợc trồng nhiều ở châu Phi, ƣớc tính
sản lƣợng hàng năm ở khu vực này khoảng 3,36 triệu tấn. Không giống nhƣ ở cây
bông vải bị phá hoại chủ yếu bởi A. gossypii, đậu đũa bị phá hoại bởi nhiều loài rệp
nhƣ A. craccivora, A. leguminosae, A. labburni, A. fabae, Myzus persica và cả A.
gossypii. Ở những khu vực không có biện pháp bảo vệ, sản lƣợng thiệt hại có thể lên
đến 20 – 100% [83].
Rệp đào (Myzus persicae Sulzer) là một trong những loài rệp nguy hiểm nhất
với cây trồng. Chúng đƣơc biết đến từ năm 1776, cơ thể có hình quả lê dài 2 mm với
nhiều mầu sắc khác nhau. Rệp đào kí sinh trên hàng trăm loài cây thuộc 40 họ khác
nhau. Các cây này phân bố rộng khắp thế giới, nhiều cây phân bố ở những vùng khá
lạnh nhƣ Atiso, bắp cải, cà rốt, súp lơ, ngô, su hào, cải dầu, củ cải đƣờng, cà
chua,…[75] chúng hút nhựa làm cho chồi non cong queo, lá xoăn, làm rụng hoa quả
non gây ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và phát triển của cây. Kennedy và cộng
sự (1962) đã liệt kê hơn 100 loại virus lây truyền qua loài rệp này. Một số bệnh gây
thiệt hại nghiêm trọng nhƣ virus khoai tây, cà chua, củ cải, súp lơ, dƣa hấu, dƣa
chuột,…[27]. Rệp đào truyền virus gây bệnh khảm có thể làm thiệt hại 60% năng suất
dƣa chuột [101]. Chúng cũng gây bệnh trầm trọng ở cải bắp ngay từ giai đoạn 3 – 4 lá,

Lipaphis erysimi (rệp cải dầu) kí sinh trên một số loài cây nhƣng chủ yếu là các
loại cải và cải dầu, ngoài ra nó còn kí sinh trên cà rốt, cà chua và bí xanh. Ở phía đông
miền Trung Ấn Độ, L. erysimi cùng với M. persicae và Brevicoryne brassicae là ba
loại rệp nguy hiểm đối với cây cải dầu (Brassica juncea). Trong đó L. erysimi phá hoại
nhiều nhất, riêng nó gây thiệt hại 35,4 – 91,3% sản lƣợng [24]. Theo nghiên cứu của
Patel và cộng sự (2004), nếu không có biện pháp bảo vệ, L. erysimi có thể gây thiệt hại
80,6 – 97,6% [87]. Trong một nghiên cứu khác, Razaq và cộng sự (2011) cũng chỉ ra
rằng, M. persicae và Brevicoryne brassicae cũng gây thiệt hại 75,1 – 81,9% sản lƣợng
cải dầu ở Multan, Punjab, Pakistan [94].
Aphis craccivora (rệp đậu lăng) cũng là một loài rệp kí sinh trên nhiều loại cây
trồng khác nhau nhƣ đậu đũa, bông vải, táo, cà rốt, lúa mì, đậu lăng. Theo nghiên cứu
của Hossain và cộng sự (2006), A. craccivora gây thiệt hại tới 9% cho sản xuất đậu
lăng. Tuy nhiên, sản lƣợng đậu lăng đã tăng 0,91 – 9,89% khi áp dụng các biện pháp
8
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

diệt rệp hoặc gieo trồng tránh rệp [50]. A. craccivora truyền virus gây bệnh rụng lá ở
đậu lăng, đậu răng ngựa, đậu gà [56], [80].
Diuraphis noxia (rệp lúa mì Nga) chuyên phá hoại lúa mì, lúa mạch đen, lúa
mạch trắng, yến mạch. Theo nghiên cứu của Akhtar và cộng sự (2010), năng suất lúa
mì có thể bị giảm 7,9 – 34,2% do D. noxia phá hoại [15].
Tình hình rệp hại cây trồng ở Việt Nam
Tại Việt Nam, theo nghiên cứu và thống kê của các nhà khoa học, nƣớc ta chịu
sự phá hoại của hơn 250 loài rệp khác nhau. Tại đồng bằng sông Cửu Long, cây sầu
riêng bị rệp sáp phá hoại. Một số cây ăn quả ở thành phố Hồ Chí Minh và vùng phụ
cận cũng bị ảnh hƣởng bởi nhiều loài rệp làm giảm năng suất và thiệt hại về kinh tế.
Cây cà phê tại một số vùng ở Tây Nguyên cũng đang gặp phải vấn nạn rệp sáp và rệp
bông. Tại tỉnh Đắc Lắc, rệp sáp kí sinh trên chùm hoa và quả non gây thiệt hại từ 8 –
25%. Tại tỉnh Đắc Nông, rệp đã tấn công gây hƣ hại trên 500 ha, trong đó gây thiệt hại

các sinh vật khi chúng tích tụ lại trong chuỗi thức ăn.
Từ 2000 năm trƣớc công nguyên, con ngƣời đã biết sử dụng thuốc trừ sâu có
nguồn gốc tự nhiên để bảo vệ cây trồng [74] nhƣng chỉ đến khi các hóa chất đƣợc tổng
hợp nhân tạo dễ dàng trong các nhà máy hóa chất, đặc biệt là sau khi Paul Hermann
Müller phát hiện ra khả năng diệt côn trùng mạnh mẽ của DDT vào năm 1939 thì
nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ sâu, bệnh và cỏ dại đƣợc nghiên cứu và đƣa
vào sử dụng. Từ năm 1945 đến năm 1975, lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sản xuất
tại Mỹ đã tăng 40 lần, từ 15,9 nghìn tấn/năm lên 636,3 nghìn tấn/năm. Từ năm 1975
đến nay, mặc dù con ngƣời đã ý thức đƣợc mức độ nguy hại của thuốc bảo vệ thực vật
có nguồn gốc hóa học nhƣng trƣớc sự phá hoại mạnh mẽ của côn trùng và các dịch hại
khác trong khi chƣa có biện pháp thay thế thực sự hiệu quả thì việc sản xuất và sử
dụng thuốc bảo vệ thực vật nguồn gốc hóa học đã tăng rất nhanh cả về khối lƣợng và
giá trị thƣơng mại [21], [42], [57], [96].
Ở Việt Nam, thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sản xuất và sử dụng lần đầu tiên ở
miền Bắc vào năm 1956 để tiêu diệt bọ gai và sâu cuốn lá hại lúa tại tỉnh Hƣng Yên.
Tại miền Nam, thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sử dụng bắt đầu từ năm 1962. Từ đó đến
nay, lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đƣợc tiêu thụ đều tăng mạnh qua các năm. Theo Lê
Kế Sơn (1993), lƣợng thuốc bảo vệ thực vật nhập khẩu vào nƣớc ta trong những năm
1980 chỉ khoảng 20 – 24 nghìn tấn/năm nhƣng đến những năm 1990 con số đó tăng
10
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

lên khoảng trên 35 nghìn tấn/năm [2]. Theo báo cáo của Cục bảo vệ thực vật (Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn) năm 2012, mỗi năm lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đƣợc
nhập vào nƣớc ta khoảng 70 nghìn tấn, đạt giá trị thƣơng mại từ 210 – 500 triệu USD
[4].
* Thuốc trừ sâu sinh học
Thuốc trừ sâu sinh học (còn đƣợc gọi là thuốc diệt côn trùng có nguồn gốc sinh
học hay chế phẩm sinh học trừ sâu) là một sản phẩm đang đƣợc nhiều nƣớc trên thế

bào tử nấm Lecanicillium spp. đã rất đƣợc quan tâm để kiểm soát côn trùng và sâu
bệnh hại cây trồng. Bên cạnh đó, giun tròn nang gây hại đậu tƣơng, nấm mốc gây hại
dƣa chuột và các loại nấm gỉ gây hại cây hoa cúc cũng có thể đƣợc kiểm soát bởi loại
nấm này [73], [104], [109]. Hơn nữa, Lecanicillium spp. đã đƣợc chứng minh có độc
tính rất mạnh đối với một số loài rệp nhƣ rệp đào (Myzus persicae), rệp bông (Aphis
gossypii) và Macrosiphum euphorbiae [19]. Do đó, tại Anh, Mỹ và một số nƣớc khác
đã nghiên cứu và có chế phẩm thƣơng mại nhƣ Vertalec ® từ bào tử nấm L.
longisporum diệt nhiều loại rệp chích hút nhựa cây. Ngoài ra, Lecanicillium spp. đã
đƣợc chứng minh có các hoạt động chống nấm mốc gây bệnh phấn trắng trên nhiều
loại cây trồng, diệt sâu, bọ chích hút nhựa cây [41], [59], [67].
Trong nghiên cứu của Park và cộng sự (2010), chủng Lecanicillium sp. 4078
diệt đƣợc trứng, ấu trùng và con trƣởng thành của Bemisia tabaci với các tỉ lệ lần lƣợt
là 77,68 ± 12,01%; 77,55 ± 6,68% và 99,33 ± 11,55% [86]. Guclu và cộng sự (2010),
Lecanicillium muscurium có thể diệt 60 – 75% bƣớm Ricania simulans sau 7 ngày
phun [43]. Lecanicillium muscarium trong nghiên cứu của Cuthbertson và cộng sự
(2010) đã đƣợc làm tăng hiệu quả diệt bƣớm khoai lang (Bemisia tabaci) nhờ phụ gia
[30].
Nấm kí sinh không chỉ đƣợc nghiên cứu để diệt côn trùng gây hại cây trồng mà
còn đƣợc nghiên cứu để diệt các côn trùng kí sinh truyền bệnh cho ngƣời và vật nuôi.
Angelo và cộng sự (2010) đã nghiên cứu khả năng kiểm soát rận Phipicephalus
microplus của L. lecanii. Trong hỗn hợp với phụ gia, bào tử nấm L. lecanii diệt đƣợc
97,6% R. microplus trƣớc khi rận kịp đẻ trứng [17]. Bukhari và cộng sự (2011) đã
nghiên cứu khả năng kiểm soát ấu trùng muỗi Anopheles truyền bệnh sốt rét của
Beauveria bassiana và Metarhizium anisopliae. Hỗn hợp bào tử của hai chủng nấm
này diệt đƣợc 39 – 50% ấu trùng muỗi [25].
12
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

Tại Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng thuốc trừ sâu sinh học trong phòng

Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

thu nhập cho ngƣời trồng lúa. Nguyễn Dƣơng Khuê đã sử dụng nấm M. anisopliae để
kiểm soát mối nhà. Chế phẩm từ hai loại nấm này giúp bảo vệ môi trƣờng và tạo thêm
một số mô hình kinh tế mới nhƣ trồng lúa kết hợp nuôi tôm. Sử dụng biện pháp sinh
học này giúp việc kiểm soát rầy nâu giảm bớt chi phí so với dùng thuốc trừ sâu hóa
học [6].
Vi nấm M. anisopliae cũng có hiệu lực cao đối với rệp sáp giả Dysmicoccus sp.
hại na. Phun nấm với nồng độ 9×10
8
bào tử/ml đã kiểm soát đƣợc 82% rệp sáp giả sau
5 ngày xử lý. Tuy nhiên, hiệu quả trừ rệp sáp giả của nấm M. anisopliae trên cây na ở
điều kiện đồng ruộng ở ngoại ô TP. Hồ Chí Minh thấp hơn so với ở phòng thí nghiệm
nhƣng cũng đạt 56 – 78% [8]. Chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học 2B có nguồn gốc từ
nấm B. bassiana đã đƣợc thử nghiệm kiểm soát rầy nâu hại lúa [7]. Các chủng B.
thuringiensis đƣợc chọn lọc từ tự nhiên ở Việt Nam và nƣớc ngoài cũng đã đƣợc
nghiên cứu tạo chế phẩm, chế phẩm Bt do Viện Công nghệ sau thu hoạch sản xuất có
hoạt tính diệt sâu cao đối với côn trùng bộ cánh vảy hại rau hoa quả, nông sản bảo
quản [1].
Có thể thấy, xu hƣớng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc là sinh học
trên thế giới và Việt Nam ngày càng nhiều và càng đƣợc quan tâm, trong đó có xu
hƣớng sử dụng nấm kí sinh côn trùng.
1.2.2. Ưu và nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học và thuốc trừ sâu sinh học
* Ưu nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học
Ưu điểm
Thuốc trừ sâu hóa học nói riêng và thuốc bảo vệ thực vật nói chung là những
sản phẩm dễ sản xuất trên quy mô lớn, giá thành rẻ, phổ tác dụng rộng, độc lực mạnh
và hiệu quả tác dụng nhanh.
Nhược điểm

độc cấp tính hoặc mãn tính cho ngƣời sử dụng. Theo WHO (1990) thì mỗi năm trên
thế giới có khoảng 3 triệu trƣờng hợp ngộ độc thuốc trừ sâu, trong đó 220 nghìn ca tử
vong do ngộ độc cấp tính [62]. Eddleston và cộng sự (2008), tại các vùng nông thôn ở
các nƣớc đang phát triển khu vực châu Á có khoảng 300 nghìn ca tử vong mỗi năm
[95].
15
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

Ở Việt Nam hiện nay có khoảng từ 15 – 20 triệu ngƣời thƣờng xuyên tiếp xúc
với thuốc bảo vệ thực vật, có khoảng 70% trong số đó đã có biểu hiện của sự nhiễm
độc [4]. Theo Cục Y tế dự phòng và Môi trƣờng (Bộ Y tế) năm 2009, các bệnh viện đã
tiếp nhận 4515 trƣờng hợp nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật và 138 trƣờng hợp đã tử
vong [9]. Trên thực tế số lƣợng trƣờng hợp nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật còn lớn
hơn nhiều.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, những ngƣời nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật sẽ
làm tăng nguy cơ mắc các bệnh nhƣ rối loạn cảm giác, rối loạn trí nhớ, viêm họng mãn
tính, viêm phế quản mãn tính, rối loạn chức năng tinh hoàn và vô sinh, đột biến gen,
máu trắng, ung thƣ. Thời gian tiếp xúc càng kéo dài thì nguy cơ mắc các bệnh này
càng tăng lên.
Từ những thông tin vừa trình bày, ngày nay thế giới có xu hƣớng giảm dần và
tiến đến không sử dung thuốc trừ sâu hóa học mà thay vào đó là các biện pháp phòng
trừ bằng thuốc trừ sâu sinh học an toàn và hiệu quả hơn.
* Ưu nhược điểm của thuốc trừ sâu sinh học
Ưu điểm:
Các chế phẩm sinh học có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với hóa chất tổng hợp về
độ thân thiện với môi trƣờng, hệ sinh thái và sức khỏe con ngƣời. Chúng không gây
độc hại cho ngƣời và gia súc, không gây ô nhiễm môi trƣờng, không ảnh hƣởng đến
chất lƣợng nông sản.
Các chế phẩm sinh học có tác dụng chọn lọc, mỗi chế phẩm chỉ tác dụng lên

lớp Sordariomyces, bộ Hypocreales, họ Clavicipitacae. Lecanicillium lecanii là một
trong số những chủng nấm gây bệnh côn trùng (entomopathogens) mà trƣớc đó đã
đƣợc biết đến rộng rãi nhƣ Verticillium lecanii. Hầu hết, các nấm gây bệnh côn trùng
chỉ kí sinh trên cơ thể côn trùng. Tuy nhiên, một số nấm kí sinh côn trùng nhƣ
Lecanicillium lecanii có thể tồn tại trên cây trồng. Vì vậy, Lecanicillium lecanii có thể
có hai vật chủ là côn trùng và thực vật. Nấm Lecanicillium có thể sợi màu trắng, tốc độ
tăng trƣởng 29 – 33 mm sau 10 ngày, tồn tại trong không khí và trong môi trƣờng nuôi
cấy. Bào tử đính có hình elip đƣợc bố trí theo hình trụ ở đỉnh, trong suốt, 2,5 – 3,5 x 1
– 1,5 µm [51] (Hình 1.3).
Lecanicillium có khả năng kí sinh tự nhiên và diệt nhiều loài côn trùng nhƣ rệp,
ruồi trắng, bọ trĩ, Cơ chế diệt côn trùng của Lecanicillium dựa trên sự tiếp xúc trực
17
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

tiếp của bào tử với côn trùng. Sau khi bám trên vỏ côn trùng (chitin), các bào tử nảy
mầm rồi tiết ra enzyme (chitinase, proteinase) phân hủy lớp biểu bì, kết hợp với áp lực
nảy mầm của bào tử nấm giúp sợi nấm đâm sâu vào các khoang trong cơ thể. Tại đây
sợi nấm tiết các enzyme (proteinase, lipase, chitinase) thủy phân các mô, tiết các độc
tố nấm gây độc thần kinh cho côn trùng. Kết quả là côn trùng bị tổn thƣơng, bị đa
nhiễm bởi Lecanicillium và các vi sinh vật gây bệnh khác. Sau khi côn trùng chết nấm
tiếp tục phát triển và sinh bào tử bên ngoài cơ thể côn trùng và có thể lây truyền bệnh
cho côn trùng khác [76]. Do đó việc sử dụng bào tử nấm để sản xuất chế phẩm diệt
côn trùng hại cây trồng là rất hiệu quả.

A B
Hình 1.3. Nấm Lecanicillium lecanii;
A. Sợi nấm và bào tử chồi của nấm L. lecanii dƣới kính hiển vi quang học 40x;
B. Khuẩn lạc
Lecanicillium spp. trong tự nhiên thƣờng gây bệnh trên quần thể rệp, ruồi trắng

ngày phun và 80% sau 7 ngày phun. Thử nghiệm trên cây ớt đƣợc trồng trong nhà
kính, chủng nấm này diệt đƣợc 72 – 92% rệp sau 12 ngày phun [58]. Chủng L.
indicum (Petch) Gams và L. lecanii (Zimmermann) Viegas thể hiện độc tính rất mạnh
đối với mối Cryptotermes brevis Walke (Isoptera: Rhinotermitidae) và Odontotermes
brunneus Hagen (Isoptera: Termitidae), khả năng gây chết mối bởi hai chủng nấm này
cao hơn so với M. anisopliae (Metsch) Sorok [66], [79]. Năm 2009, Diaz và cộng sự
(2009) đã khảo sát độc lực của L. lecanii đối với một số loài rệp. Kết quả là chủng này
diệt đƣợc 95% M. persicae, trong khi sản phẩm thƣơng mại Vertalec® chỉ diệt đƣợc
91,6% [35].
19
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

Có nhiều sản phẩm diệt côn trùng có nguồn gốc từ Lecanicillium đã đƣợc
thƣơng mại hóa. Một số sản phẩm tiêu biểu nhƣ Vertalec, Verelac, Mycotal, Envert,…
đóng gói 500 g có mật độ bào tử từ 10
8
– 10
10
bào tử/g, pha với nƣớc (có thể bổ sung
thêm chất phụ gia) phun trên bề mặt lá bằng các thiết bị tƣơng tự nhƣ khi phun thuốc
trừ sâu hóa học. Các chế phẩm này, không chỉ có tác dụng lên rệp mà còn tác dụng lên
nhiều loại côn trùng khác nhƣ ruồi trắng, bọ trĩ, ve bét [113].
Mặc dù tiềm năng kiểm soát các côn trùng gây hại cây trồng của nấm
Lecanicillium rất lớn nhƣng việc nghiên cứu ứng dụng Lecanicillium để bảo vệ cây
trồng cũng nhƣ kết quả đạt đƣợc còn hạn chế, nhất là ở Việt Nam. Hiệu quả diệt côn
trùng của chế phẩm Lecanicillium cũng nhƣ các chế phẩm sinh học khác còn kém,
khối lƣợng chế phẩm diệt côn trùng sinh học đƣợc sử dụng mới chỉ chiếm tỉ trọng thấp
trong tổng khối lƣợng các loại thuốc diệt côn trùng. Do vậy, việc tăng cƣờng nghiên
cứu phát triển chế phẩm diệt côn trùng từ nấm Lecanicillium là cần thiết.

o
C để đánh giá khả năng sống sót theo định kỳ sau thời gian bảo quản (Hình 1.4)
[26], [38], [53], [69] , [71], [78], [84], [93].

Hình 1.4. Sơ đồ quá trình sản xuất bảo tử nấm kí sinh côn trùng.
1.4.1. Lên men lỏng (chuẩn bị giống cấp 1, cấp 2)
Các môi trƣờng lỏng sử dụng cho giai đoạn đầu của quá trình lên men sản xuất
bào tử cần có nguồn carbohydrate để cung cấp năng lƣợng và nitơ dƣới dạng của axit
amin hoặc nitơ vô cơ nhƣ KNO
3
để tổng hợp protein cần thiết cho sự tăng trƣởng [69].
Khi lên men bất kì chủng vi sinh vật nào thì môi trƣờng cũng phải cung cấp đủ 2 thành
phần này. Một môi trƣờng lỏng rẻ tiền và hiệu quả để sản xuất nấm với số lƣợng lớn
có thể đƣợc chuẩn bị rỉ đƣờng (sản phẩm phụ của công nghiệp đƣờng mía) nhƣ là
21
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

nguồn cung cấp cacbon và chất thải lên men bia đƣợc dùng làm nguồn cung cấp nitơ.
Ngoài ra, glucose cũng đƣợc sử dụng làm nguồn cung cấp cacbon, các đƣờng khác
nhƣ fructose, maltose hoặc cao malt ít đƣợc sử dụng hơn. Nguồn nitơ có thể là vô cơ
và hữu cơ nhƣ cao nấm men, peptone, cao thịt, KNO
3
, NH
4
NO
3
,… Một số nguồn nitơ
vô cơ có thể ức chế tăng trƣởng của nấm [69].
1.4.2. Ảnh hưởng của môi trường lên men rắn đến khả năng sinh bào tử của nấm

nấm, Gao và cộng sự (2009) đã chỉ ra rằng tỉ lệ C/N phù hợp cho chủng L. lecanii CA.
22
Số hóa bởi trung tâm học liệu
Luận văn Thạc sĩ Chu Hồng Quảng

1.G, P. lilacinus IPC – P và M. anisopliae RS.4.1 là 5:1, P. lilacinus M.14 và T. viride
TV.1 là 10:1, M. anisopliae SQZ. 1.21 là 80:1 [40]. Tuy nhiên, trong môi trƣờng tự
nhiên nhƣ bột ngũ cốc, pepton, cao nấm men,… thì rất khó kiểm soát đƣợc hàm lƣợng
nitơ cũng nhƣ tỉ lệ C/N.
Shi và cộng sự (2009) đã sử dụng peptone, cao nấm men, bột đậu tƣơng làm
nguồn cacbon để lên men V. lecanii CBS 102071, bào tử sản xuất nhiều nhất với
nguồn nitơ là cao nấm men [98]. Vu và cộng sự (2008) đã chọn đƣợc nguồn nitơ là
KNO
3
với nồng độ 0,6% bào tử sản xuất bởi nấm L. lecanii 41185 đạt cao nhất [108] .
Nhiệt độ lên men :
Dựa vào khoảng nhiệt độ thích nghi, có thể phân loại vi sinh vật thành 3 nhóm.
Nhóm ƣa lạnh sinh trƣởng tốt ở nhiệt độ dƣới 15
o
C, nhóm ƣa ấm sinh trƣởng tốt ở 20
– 37
o
C, nhóm ƣa nhiệt sinh trƣởng và phát triển tốt ở nhiệt độ trên 50
o
C. Phần lớn nấm
là sinh vật ƣa ấm và phát triển tốt nhất ở 25 – 30
o
C [3]. Theo Kope và cộng sự (2008),
nấm Lecanicillium spp. sinh trƣởng tốt nhất ở 25
o

(cacbon, nitơ, muối khoáng), chúng còn ảnh hƣởng đến khả năng sinh bào tử của nấm
L. lecanii vì mỗi nguồn cơ chất sẽ tạo ra độ thoáng khí, khả năng trao đổi nhiệt cho
môi trƣờng lên men khác nhau.
Bào tử đính đƣợc sản xuất trên môi trƣờng rắn (dạng bào tử thích hợp nhất để
bảo quản và phối trộn với dầu khi sử dụng), cơ chất rắn từ các loại ngũ cốc nhƣ gạo,
kê, ngô, cám lúa mì, là các sản phẩm tự nhiên nên thành phần dinh dƣỡng của chúng
rất đa dạng, các loại nấm sẽ sử dụng một phần dinh dƣỡng của cơ chất để tăng trƣởng
và sinh bào tử. Trong một số trƣờng hợp, cấu trúc bề mặt của cơ chất quan trọng hơn
các chất dinh dƣỡng cung cấp [69].
Một cơ chất lý tƣởng sẽ tạo ra một diện tích bề mặt lớn và có không gian để
thông khí tốt nhất trong cơ chất tạo điều kiện cho hình thành bào tử. Do đó, gạo, gạo
tấm thƣờng đƣợc sử dụng làm cơ chất để lên men rắn sản xuất bào tử. Với các hạt nhỏ
tạo ra một diện tích bề mặt lớn và nếu đƣợc xử lí cẩn thận, các hạt gạo vẫn tách riêng
biệt sau khi hấp khử trùng và cấy giống [69]. Shi và cộng sự (2009), V. lecanii sinh
bào tử trên cơ chất bã mía tốt hơn trên cơ chất cám lúa mì [98]. Vu và cộng sự (2008)
đã chọn đƣợc gạo là nguồn cơ chất tốt nhất để lên men rắn sản xuất bào tử từ chủng
nấm L. lecanii 41185, sau khi đánh giá nhiều nguồn cơ chất nhƣ cám mì, gạo, trấu,
than bùn, gạo trộn cám gạo, gạo trộn bột mì, gạo trộn gạo tấm [108]. Chất khoáng có
trong các cơ chất tự nhiên nhƣng hàm lƣợng các chất khoáng có sự khác nhau. Vu và
cộng sự (2008) đã chứng minh L. lecanii 41185 sinh bào tử cao nhất khi bổ sung 0,6%
KNO
3
và 0,02% MgSO
4
[108].
1.4.3. Tạo chế phẩm bào tử và sử dụng
Theo Soper và Ward (1981) chế phẩm sinh học thƣơng mại phải đƣợc xây dựng
theo hai tiêu chí: (1) dễ dàng sử dụng trên đồng ruộng; (2) thời hạn sử dụng và hiệu
lực diệt côn trùng lâu dài là những tiêu chuẩn để đánh giá cho một chế phẩm nấm kí
sinh trùng. Một chế phẩm sinh học tốt phải đƣợc phối trộn chính xác các thành phần