BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM NẤM
PAECILOMYCES LILACINUS PHÒNG TRỪ
MỘT SỐ LOÀI SÂU HẠI CÂY TRỒNG
Ngành:
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thị Hai
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1515100003
: Đỗ Anh Duy
Lớp: 15HSH01
TP. Hồ Chí Minh, 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SẢN XUẤT CHẾ PHẨM NẤM
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Công
Nghệ Tp. Hồ Chí Minh – HUTECH đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em học tập và
hoàn thành tốt khóa học 2011 – 2016.
Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô trong khoa Công nghệ sinh
học, Thực phẩm và Môi trường đã giảng dạy em trong những năm qua, những kiến thức
mà em nhận được trên giảng đường đại học sẽ là hành trang giúp em vững bước trong
tương lai.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Thị Hai người đã tận tình
hướng dẫn, giải đáp thắc mắc, truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu, trong suốt quá
trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Huỳnh Văn Thành, cán bộ phòng thí nghiệm
CNSH, Trường Đại học Công Nghệ TP.HCM – HUTECH đã tạo điều kiện thuận lợi
nhất để em có thể hoàn thành tốt đồ án.
Em xin cảm ơn KS. Nguyễn Ngọc Phong, cán bộ công ty Sitto Việt Nam đã tận
tình hỗ trợ, hướng dẫn em trong quá trình thực hiện thí nghiệm thực tế trên vườn hồ tiêu
tại tỉnh Bình Phước.
Và tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn trong phòng thí nghiệm CNSH, em Đinh
Thành Hiếu khóa 2013 đã tận tình hỗ trợ, giúp đỡ cùng tôi trải qua những khó khăn trong
quá trình thực hiện đồ án.
Cuối cùng, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình đặc biệt là ba mẹ đã
luôn bên cạnh, cổ vũ, động viên tinh thần, tạo mọi điều kiện để con có thể hoàn thành
tốt Đồ án tốt nghiệp này.
MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... iv
1.3.
Một số kết quả nghiên cứu nấm Paecilomyces sp trừ sâu hại cây trồng .............. 11
1.4.
Giới thiệu phương pháp lên men bán rắn tạo chế phẩm nấm ............................... 12
1.5.
Tổng quan về một số loài sâu bọ chích hút ........................................................... 13
1.5.1.
Tổng quan về rầy nâu ..................................................................................... 13
1.5.1.1.
Hình thái .................................................................................................. 13
1.5.1.2.
Phân bố .................................................................................................... 14
1.5.1.3.
Tập tính sinh sống và quy luật phát sinh gây hại .................................... 15
1.5.1.4.
Tổng quan về rệp muội .................................................................................. 24
1.5.3.1.
Hình thái .................................................................................................. 24
1.5.3.2.
Đặc điểm sinh thái ................................................................................... 25
1.5.3.3.
Triệu chứng và mức độ gây hại ............................................................... 26
1.5.3.4 . Biện pháp phòng trừ ................................................................................. 28
1.5.4.
Tổng quan về rệp muội nâu đen Toxoptera sp hại cây hồ tiêu ...................... 29
1.5.4.1.
Đặc điểm hình thái .................................................................................. 29
1.5.4.2.
Triệu chứng gây hại ................................................................................. 30
1.5.4.3.
2.3.1.1.
Phân lập ................................................................................................... 34
2.3.1.1.
Tạo dòng thuần ........................................................................................ 34
2.3.1.2.
Quan sát đặc điểm hình thái nấm sợi (Agrios, 2005) .............................. 34
2.3.2.
Xác định môi trường nhân sinh khối tạo chế phẩm. ...................................... 36
2.3.3. Ảnh hưởng của các loại thuốc bảo vệ thực vật đến sự phát triển của nấm
Paecilomyces sp. .......................................................................................................... 37
2.3.4.
Đánh giá hiệu lực của chế phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm .............. 38
2.3.4.1. Đánh giá khả năng gây chết rầy nâu Nilaparvata lugens Stal của chế
phẩm nấm Paecilomyces lilacinus ........................................................................... 39
2.3.4.2. Đánh giá khả năng gây chết rệp sáp Planococcus lilacinus của chế phẩm
nấm Paecilomyces lilacinus ..................................................................................... 39
2.3.4.3. Đánh giá khả năng gây chết rệp muội Brevicoryne brassaciae của chế
phẩm nấm Paecilomyces lilacinus ........................................................................... 40
ii
Khả năng gây chết rệp muội........................................................................... 58
3.5. Đánh giá khả năng gây chết rệp muội Texoptera sp hại cây hồ tiêu trong điều kiện
vườn trồng ....................................................................................................................... 63
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.................................................................... 67
4.1. Kết luận .................................................................................................................... 67
4.2. Đề nghị ..................................................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 68
iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BVTV: Bảo vệ thực vật
EC: Emulsifiable Concentrate (thuốc dạng nhũ dầu)
WP: Wettable Powder (thuốc dạng bột hòa nước)
WG: Wettable Granule (thuốc hạt phân tán trong nước)
G: Granule (thuốc dạng bột, khi dùng không hòa với nước)
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Sự sinh trưởng của nấm Paecilomyces lilacinus trên các loại môi
trường nhân sinh khối .............................................................................................. 45
Bảng 3.2. Mật độ bào tử nấm Paecilomyces lilacinus nhân nuôi trên khay
gạo tấm. .................................................................................................................... 48
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của một số loại thuốc BVTV đến sự phát triển của nấm
Paecilomyces lilacinus ............................................................................................. 49
Hình 1.18. Rệp Texoptera sp trên lá cây Hồ tiêu ..................................................... 30
Hình 2.19. Rệp Texoptera sp hút chích trên ngọn cây Hồ tiêu ................................ 31
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu...................................................................................... 33
Hình 2.2. Phòng ẩm .................................................................................................. 35
vi
Hình 3.1. Khuẩn lạc Paecilomyces lilacinus ............................................................ 43
Hình 3.2. Quan sát sợi nấm dưới kính hiển vi 400x ................................................ 44
Hình 3.3. Sinh khối nấm nhân nuôi trên môi trường ngô mảnh .............................. 46
Hình 3.4. Sinh khối nấm nhân nuôi nấm trên môi trường cám ................................ 46
Hình 3.5. Sinh khối nấm nhân nuôi nấm trên môi trường lúa ................................. 47
Hình 3.6. Sinh khối nấm nhân nuôi nấm trên môi trường gạo tấm.......................... 47
Hình 3.7. Nhân nuôi nấm Paecilomyces lilacinus trên khay ................................... 48
Hình 3.8. Ảnh hưởng của một số loại thuốc BVTV đến sự phát triển của nấm
Paecilomyces sp ....................................................................................................... 50
Hình 3.9. Hiệu lực gây chết rầy nâu qua các ngày sau phun thuốc ......................... 53
Hình 3.10. Rầy nâu bị nấm ký sinh, độ phóng đại 40x ............................................ 54
Hình 3.11. Rầy nâu bị nấm ký sinh, độ phóng đại 100x .......................................... 54
Hình 3.12. Hiệu lực gây chết rệp sáp các ngày sau phun thuốc............................... 56
Hình 3.13. Rệp sáp Planococcus lilacinus bị nấm ký sinh, độ phóng đại 40x ........ 57
Hình 3.14. Rệp sáp Planococcus lilacinus bị nấm ký sinh độ phóng đại 100x ....... 58
Hình 3.15. Hiệu lực gây chết rệp muội các ngày sau phun thuốc ............................ 60
Hình 3.16. Rệp muội Brevicoryne brassacicae bị nấm ký sinh, độ phóng
đại 40x ...................................................................................................................... .61
Hình 3.17. Rệp muội Brevicoryne brassacicae bị nấm ký sinh, độ phóng
đại 100x .................................................................................................................... 61
Hình 3.18. Rệp muội Brevicoryne brassacicae bị nấm ký sinh, độ phóng
đại 400x .................................................................................................................... .62
vii
không có tác dụng xấu tới môi trường, không tiêu diệt những thiên địch có ích. Trong số
các tác nhân đã được nghiên cứu thì nấm Paecilomyces được xem là có triển vọng vì
hiệu lực diệt sâu cao, mức độ lây lan trong quần thể rộng và kéo dài lại không độc hại
với con người và môi trường, (U.S. Environmental Protection Agency, 2005).
1
Tuy nhiên, ở Việt Nam, những nghiên cứu và ứng dụng về loài nấm có ích này
vẫn còn khá hạn chế. Sản xuất chế phẩm nấm sử dụng trong phòng trừ sâu hại cây trồng
cũng lại là vấn đề quan tâm của Công nghệ sinh học. Đó cũng chính là lý do để em thực
hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm nấm Paecilomyces sp để phòng trừ một
số loài sâu hại cây trồng”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tìm ra môi trường sản xuất nấm Paecilomyces sp và xác định hiệu quả phòng trừ
của chế phẩm trên một số đối tượng sâu hại làm cơ sở cho việc ứng dụng chủng nấm
Paecilomyces lilacinus trong phòng trừ sâu hại cây trồng.
3. Nội dung nghiên cứu
-
Phân lập lại chủng Paecilomyces lilacinus trên rệp.
-
Xác định môi trường nhân sinh khối thích hợp để sản xuất bào tử nấm
Paecilomyces
-
dưa chuột.
Tương tự như vậy, Metarhizium anisopliae có thể làm giảm 72% bọ trĩ trên hoa
cúc trong điều kiện nhà kính trong khi Beauveria bassiana có hiệu quả lên đến 47%
(Brownbridge et al, 1994; Brownbridge, 1995). Fiedler và Sosnowska (2007) cho biết
Paecilomyces lilacinus tỏ ra rất hiệu quả trong việc kiểm soát các giai đoạn cả trước khi
hóa nhộng và nhộng của bọ trĩ
Trong một nghiên cứu khác, Metarhizium chủng V-275 và ERL-700 là có thể gây
chết 85,95% bọ trĩ (Ansari et al., 2007).
P. lilacinus ban đầu được sử dụng để diệt tuyến trùng (Fiedler và Sosnowska,
2007). Nấm tiết enzyme chitinases và protease phân hủy vỏ trứng của tuyến trùng
(Tikhonov et al., 2002) Cơ chế này cũng giống như tác động của nấm đối với các côn
trùng gây hại như bọ trĩ (Fiedler và Sosnowska, 2007).
Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu sản xuất ứng dụng nấm có ích
như nấm trắng Beauveria bassiana, nấm xanh Metarhizium anisopliae, Metarhizium
flavoviride,… để phòng trừ một số loại sâu hại quan trọng như rầy nâu hại lúa, sâu hại
3
rau, cây ăn quả và cây công nghiệp (Võ Thị Bích Chi,2006; Phạm Thị Thuỳ 2004;
Nguyễn Thị Lộc, 2009).
Các công trình nghiên cứu về nấm ký sinh côn trùng tại nước ta chủ yếu tập trung
vào công tác thu thập chủng, phân lập các chủng giống bản địa và phát triển sinh khối
tạo chế phẩm sinh học phòng trừ các loại sâu mà bị chính chủng nấm đó ký sinh.
Từ năm 1996 đến nay, Trung tâm Đấu tranh sinh học - Viện Bảo vệ thực vật đã
thu thập, phân lập, tạo thuần và tuyển chọn được 28 chủng (10 chủng Beauveria và 18
chủng Metahizium) trên các loại sâu hại khác nhau tại các tỉnh phía Bắc và phía Nam.
Trên sâu hại rau, kết quả thí nghiệm trên cây cải bông ở Trà Nóc, Bình Thủy, Cần
Thơ cho thấy dòng nấm trắng B. bassiana (OM2 – SOD) và hai dòng nấm xanh M.
anisopliae chủng OM1 – R và chủng (OM3 – STO) có hiệu lực trừ sâu tơ đạt tương ứng
75,3, 67,4 và 76,1%. Tỷ lệ bông cải thương phẩm và năng suất của 3 công thức này
Lớp:
Eurotiomycetes
Bộ:
Eurotiales
Họ:
Trichocomaceae
Chi:
Paecilomyces
Loài:
Paecilomyces lilacinus
Chi Paecilomyces do Bainier mô tả vào 1907, sau đó được nhiều tác giả chấp
nhận chi mới này và bổ sung nhiều loài mới. Chuyên luận về chi nấm này của Samson
(1974) chấp nhận 16 loài đã mô tả, đồng thời tổ hợp mới 9 loài và đề nghị 6 loài mới, tất
cả tập hợp trong 2 nhóm loài. Nhóm loài thứ nhất là nhóm loài Paecilomyces có các giai
đoạn bào tử túi thuộc các chi Byssochlamys Westling, Talaromyces C.R. Benjamin và
Thermoascus Miehe, gồm các loài ưa nhiệt ôn hòa (mesophile), chịu nhiệt và ưa nhiệt,
có khuẩn lạc màu nâu vàng hay các màu nâu khác. Nhóm loài thứ hai là nhóm loài
Isarioides gồm các loài không có giai đoạn bào tử túi, ưa nhiệt ôn hòa và có khuẩn lạc
màu tím hồng, màu lục và màu vàng. Nhiều loài trong nhóm hai này kí sinh gây bệnh
côn trùng (Samson R.A.,1974,2005).
và thức ăn, xác bã hữu cơ, dư thừa thực vật. Chúng hiện diện ở những nơi ẩm ướt cả
trong phòng và ngoài tự nhiên. Một số loài quan trọng trong phòng trừ sinh học như:
Paecilomyces farinosus: gây bệnh nhiều loài côn trùng, phân bố rộng rãi nhiều
vùng trên thế giới, đã được phân lập từ một số loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy
(Lepidoptera) ở nước ta (Tạ Kim Chính, 1996).
Khuẩn lạc trên môi trường thạch Malt, nhiệt độ nuôi cấy 27oC, 10 ngày, đường
kính 4 – 5 cm, mặt dạng bột, đôi chỗ dạng xếp bông nhẹ, trắng sau chuyển màu vàng
nhạt với các bó sợi màu vàng. Giá bào tử trần hầu hết mọc từ các sợi nấm nên nhẵn,
không màu, 1,0 – 2,5 x 100 - 300µm, mang 1 – 5 nhánh ở đỉnh và phần ngọn. Thể bình
ở đỉnh hoặc các nhánh thành cụm. Bảo tử trần hình elip, hình thoi, đôi khi hình hạt chanh,
7
1,0 – 1,8 x 2 – 3µm, nhẵn, không màu, thành chuỗi. Trên côn trùng, P. farinosus có dạng
lớp bột màu trắng, trắng vàng (Trần Văn Mão, 2002).
Hình 1.3. Đặc điểm vi thể nấm Paecilomyces farinosus
Paecilomyces varioti: Khuẩn lạc trên môi trường thạch Malt (nhiệt độ nuôi cấy
27oC, 10 ngày), đường kính 6 – 8 cm, mặt dạng bột, đôi khi xốp bông hoặc có ít bó sợi,
màu lục nâu, vàng lục. Giá bào tử trần nhẵn hoặc hơi xù xì, 4 – 7 x 12 – 30µm, mang
các nhánh xếp thành vòng hoặc không đều. Thể bình 2,5 – 5,0 x 15 – 25µm mọc thành
cụm 2 – 7 chiếc hoặc đơn độc, phần gốc hình trụ hoặc gần elip, phần cổ hình trụ dài. Bào
tử trần hình gần trụ, hình elip, 2,5 – 4,0 x 3,5 – 5,0µm, nhẵn, không màu hoặc màu vàng
nhạt thành chuỗi (Trần Văn Mão, 2002).
8
Hình 1.4. Đặc điểm vi thể nấm Paecilomyces varioti
esterases, lipase, chitinases và chitobiases. Trong đó, chitinases và endoprotease là hai
emzym giữ vai trò quan trọng nhất (Sandhu S.S, 2012). Sau đó, sợi nấm phát triển ngay
trong cơ thể côn trùng cho đến khi xuất hiện tế bào nấm đầu tiên. Ở giai đoạn này,
lympho của côn trùng chứa đầy sợi nấm, các hồng cầu bị phá vỡ, dinh dưỡng bị đình trệ.
Đồng thời, độc tố nấm tác động vào hệ thần kinh và làm tê liệt hoạt động của côn trùng.
Các ngoại độc tố với bản chất hóa học là destruxin A (C29H47O7N5) và destruxin B
(C30H51O7N5) và overixin (C45H57O9N3), gây hiện tượng tê liệt thần kinh, phá huỷ quá
trình hô hấp, làm cho côn trùng có những thay đổi về bệnh lý và chết. Sau khi côn trùng
chết, nấm vẫn tiếp tục sinh trưởng phát triển trên xác của vật chủ, vì đây là nguồn cơ
chất giàu hữu cơ (Yin Fei, 2010).
1.3.
Một số kết quả nghiên cứu nấm Paecilomyces sp trừ sâu hại cây trồng
Nấm Paecilomyces spp. gây bệnh cho các loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy
thường gây dịch bệnh trên ruộng đậu. Nấm Paecilomyces spp. còn được sử dụng để diệt
sâu đo Trichoplusia ni, sâu xanh Spodoptera frugiperda, sâu ăn tạp Spodoptera litura
(Yoshinori Tanada và Harry K. Kaya,1993). Nấm Paecilomyces spp. có hiệu quả cao đối
với việc phòng trị sâu do có độc tố gọi là Mycotoxin. Ở Ấn Độ, các nhà khoa học đã
chứng minh được nếu sử dụng nấm Paecilomyces spp. với nồng độ 108 bào tử/ml chủng
vào sâu non, sâu non sẽ chết sau 6-8 ngày. Khi chết xác sâu sẽ bị khô lại, sau đó nấm sẽ
phát triển và cơ thể của sâu sẽ bị bao phủ bởi lớp nấm màu tím (Vimala Devi, P.S. 1994).
Ngoài ra, người ta còn sử dụng nấm Paecilomyces spp. để phòng trừ sâu hại bông, sâu
cuốn lá lúa, sâu đục thân bắp (Trần Văn Mão, 2002).
Từ năm 2011 đến nay, nhóm nghiên cứu Nấm có ích thuộc Trung tâm đấu tranh
sinh học, viện BVTV Việt Nam đã thu thập và khởi xướng nghiên cứu nấm Paecilomyces
javanicus tại một số tỉnh đồng Bằng Bắc Bộ, đã đánh giá xác định loài nấm P. javanicus
có tiềm năng ký sinh gây chết rầy nâu cao đạt từ 79,1% đến 84,4% trong điều kiện phòng
lại thích hợp cho sự hình thành bào tử (Trần Văn Mão, 2002).
12
1.5.
Tổng quan về một số loài sâu bọ chích hút
1.5.1. Tổng quan về rầy nâu
1.5.1.1.
Giới (regnum)
Animalia
Ngành (phylum)
Arthropoda
Lớp (class)
Insecta
Bộ (ordo)
Hemiptera
Họ (familia)