intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp: Phân lập và khảo sát hiệu quả của nấm Mycorhiza đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô

Chia sẻ: Trương Yến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

43
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm phân lập, quan sát được hình dạng bào tử, dạng xâm nhiễm của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2; đánh giá hiệu quả mang lại của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 đến sự phát triển của cây ngô; xác định được mức P2O5 phù hợp, nâng cao khả năng cộng sinh của 2 chủng nấm Mycorrhyza sp1 và Mycorrhiza sp2 đối với cây ngô. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Phân lập và khảo sát hiệu quả của nấm Mycorhiza đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA NẤM Mycorrhiza ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY NGÔ Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thị Hai Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Như MSSV: 1051110216 Lớp: 10DSH02 TP. Hồ Chí Minh, 2014
  2. Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đồ án này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thị Hai. Các số liệu, trích dẫn trong đồ án này hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc công bố dƣới bất cứ hình thức nào. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Sinh viên Nguyễn Ngọc Nhƣ i
  3. Đồ án tốt nghiệp LỜI CÁM ƠN Qua khoảng thời gian học tập tại trƣờng Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh, tôi muốn gừi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu trƣờng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ sinh học-Thực phẩm-Môi trƣờng đã nhiệt tình hƣớng dẫn và giảng dạy cho tôi những kiến thức chuyên môn, giúp tôi có kiến thức chuyên sâu về lĩnh vực mà tôi đang học, đồng thời giúp tôi có đƣợc những kiến thức cần thiết để hoàn thành cuốn luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Hai đã nhiệt tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Huỳnh Văn Thành phụ trách phòng thí công Công nghệ sinh học – Môi trƣờng đã giúp đỡ tôi tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn gia đình tôi đã luốn bên cạnh quan tâm, giúp đỡ, động viên những lúc tôi khó khăn nhất. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến những ngƣời bạn thân yêu đã luôn chia sẻ và động viên tôi trong những lúc khó khan để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này. TpHCM, ngày 17 tháng 7 năm 2014 ii
  4. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i LỜI CÁM ƠN ......................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU ................................................................................. vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .............................................................................. viii DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................ x CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 1 1.1 Kết quả nghiên cứu về nấm Mycorrhiza trên thế giới.................................. 1 1.1.1 Giới thiệu về nấm Mycorrhiza ............................................................. 1 1.1.2 Đặc tính sinh thái học của nấm rễ Mycorrhiza ..................................... 5 1.1.3 Sự hình thành nấm rễ nội cộng sinh ..................................................... 6 1.1.4 Sự hình thành nấm rễ ngoại cộng sinh .................................................. 7 1.1.5 Ảnh hƣởng của các yếu tố dinh dƣỡng đối với nấm Mycorrhiza .......... 7 1.1.6 Vai trò cuả Mycorrhiza ........................................................................ 9 1.1.7 Phƣơng thức sử dụng nấm rễ cộng sinh .............................................. 11 1.1.8 Ứng dụng của Mycorrhiza ................................................................. 12 1.2 Các chế phẩm nấm Mycorrhiza ................................................................ 13 1.3 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .............................................................. 14 1.4 Sơ lƣợc về cây ngô ................................................................................... 16 1.5 Các bệnh thƣờng gặp ở ngô ...................................................................... 17 1.5.1 Bệnh khô vằn ..................................................................................... 17 1.5.2 Bệnh mốc hồng hại ngô ..................................................................... 17 CHƢƠNG 2. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 19 2.1 Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19 2.1.1 Nội dung 1 ......................................................................................... 19 2.1.2 Nội dung 2 ......................................................................................... 19 2.1.3 Nội dung 3 ......................................................................................... 19 iii
  5. Đồ án tốt nghiệp 2.1.4 Nội dung 4 ......................................................................................... 19 2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................. 19 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu .......................................................................... 19 2.2.2 Thời gian nghiên cứu ......................................................................... 19 2.3 Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................ 19 2.3.1 Nguyên liệu ....................................................................................... 19 2.3.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .............................................................. 19 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................... 20 Tính toán và xử lý số liệu ......................................................................... 25 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 26 3.1 Phân lập, quan sát bào tử nấm, xác định dạng xâm nhiễm và lƣu giữ bảo quản nấm............................................................................................................ 26 3.1.1 Hình dạng bào tử nấm [4], [5] ............................................................ 26 3.1.2 Dạng xâm nhiễm của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 [6] 27 3.2 Ảnh hƣởng của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1, Mycorrhiza sp2 đến sinh trƣởng, phát triển của cây ngô ........................................................................... 29 3.2.1 Chiều cao thân cây ............................................................................. 29 3.2.2 Khối lƣợng thân cây........................................................................... 33 3.2.3 Chiều dài rễ ....................................................................................... 35 3.2.4 Khối lƣợng rễ..................................................................................... 36 3.2.5 Đƣờng kính rễ .................................................................................... 38 3.3 Hiệu quả mang lại của 2 chế phẩm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 sau khi đƣợc nhân giống ........................................................................................... 39 3.3.1 Chiều cao thân ngô ............................................................................ 40 3.3.2 Khối lƣợng thân, chiều dài rễ, khối lƣợng rễ ngô ............................... 41 3.4 Ảnh hƣởng của 4 mức phân P đến khả năng cộng sinh của nấm Mycorrhiza 43 3.4.1 Đối với nấm Mycorrhiza sp1.............................................................. 43 3.4.2 Đối với nấm Mycorrhiza sp2.............................................................. 45 iv
  6. Đồ án tốt nghiệp 3.5 Đánh giá khả năng kháng nấm Rhizoctonia solani và Fusarium sp của nấm Mycorrhiza ......................................................................................................... 47 3.5.1 Khả năng đối kháng của nấm Mycorrhiza sp1 .................................... 48 3.5.2 Khả năng đối kháng của nấm Mycorrhiza sp2 .................................... 51 CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 53 4.1 Kết luận .................................................................................................... 53 4.2 Kiến nghị.................................................................................................. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 54 PHỤ LỤC................................................................................................................ 1 v
  7. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VAM - Vesicular Arbuscular Mycorrhiza AM - Arbuscular Mycorrhiza V - Vesicular A - Arbuscular CT - Công thức vi
  8. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU O C - độ C g - gam cm - centimet kg - kilogam vii
  9. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Các chế phẩm nấm Mycorrhiza .............................................................. 13 Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện sự phát triển chiều cao cây ngô ở các giai đoạn 10,16,22,28 ngày sau mọc giữa các công thức ....................................................... 30 Hình 3.2 Chiều cao cây ngô sau 28 ngày theo dõi .................................................. 32 Hình 3.3 Biểu đồ so sánh khối lƣợng trung bình thân ngô giữa các công thức ...... 33 Hình 3.4 Cây ngô sau 28 ngày theo dõi ................................................................. 34 Hình 3.5 Biểu đồ so sánh chiều dài trung bình rễ ngô giữa các công thức .............. 36 Hình 3.6 Biểu đồ so sánh khối lƣợng trung bình rễ ngô giữa các công thức ........... 37 Hình 3.7 Biểu đồ so sánh đƣờng kính trung bình rễ ngô giữa các công thức .......... 38 Hình 3.8 Bộ rễ ngô sau 28 ngày ............................................................................. 39 Hình 3.9 Cây ngô sau 30 ngày theo dõi ................................................................. 42 Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hƣởng của 4 mức phân lân đến chiều cao ngô .. 44 Hình 3.11 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hƣởng của 4 mức phân lân đến chiều cao ngô .. 46 Hình 3.12 Hạt nảy mầm sau 5 ngày theo dõi .......................................................... 49 Hình 3.13 Đặc điểm cây ngô bị nấm R.solani tấn công ......................................... 50 Hình 3.14 Cây ngô bị bệnh lỡ cổ rễ ....................................................................... 52 viii
  10. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Hình dạng bào tử nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 ..................... 26 Bảng 3.2 Dạng xâm nhiễm của nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 ............... 28 Bảng 3.3 Chiều cao cây ngô ở các ngày sau mọc ................................................... 30 Bảng 3.4 Khối lƣợng thân cây ngô sau 28 ngày sau mọc ....................................... 33 Bảng 3.5. Chiều dài rễ ngô sau 28 ngày theo dõi ................................................... 35 Bảng 3.6 Khối lƣợng rễ ngô sau 28 ngày theo dõi.................................................. 37 Bảng 3.7 Đƣờng kính rễ ngô sau 28 ngày theo dõi ................................................. 38 Bảng 3.8 Chiều cao thân cây ngô .......................................................................... 40 Bảng 3.9 Khối lƣợng thân, chiều dài rễ, khối lƣợng rễ ngô .................................... 41 Bảng 3.10 Kết quả chiều cao cây phát triển ở giai đoạn 12,16,20 ngày sau mọc của các công thức......................................................................................................... 43 Bảng 3.11 Kết quả chiều cao cây phát triển ở giai đoạn 12,16,20 ngày sau mọc của các công thức......................................................................................................... 45 Bảng 3.12 Tỷ lệ (%) hạt nảy mầm giữa các công thức ........................................... 48 Bảng 3.13 % tỷ lệ cây bệnh do nấm R.solani gây ra.............................................. 50 Bảng 3.14 Tỷ lệ (%) hạt nảy mầm giữa các công thức .......................................... 51 Bảng 3.15. Tỷ lệ (%) cây bệnh do nấm R.solani gây ra .......................................... 51 ix
  11. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Địa hình ở nƣớc ta chủ yếu là vùng đồi núi, lƣợng mƣa lớn, tập trung, sự phân hoá giữa hai mùa khô và mƣa rõ rệt nên đất dễ bị xói mòn, rửa trôi và bị thoái hoá, tạo nên tầng kết cứng két von và đá ong làm giảm tiềm năng sản xuất của đất (Đỗ Đình Sâm et al, 2006). Đặc biệt ở những vùng đất miền Trung và miền bắc, các vùng đất thuộc các cao nguyên, nơi trồng các cây công nghiệp có giá trị và cây ngô, quá trình này diễn ra càng nặng nề hơn. Để khắc phục, hằng năm, một lƣợng lớn phân bón hóa học đã phải bổ sung để duy trì năng suất cây trồng, tuy nhiên, hiệu quả không cao. Mặt khác, phân hóa học còn làm chua hóa đất và càng làm đất bị chai cứng. Do vậy, viêc duy trì và quản lý độ phì đất đang là một vấn đề rất quan trọng và bức thiết hiện nay (Đỗ Đình Sâm et al, 2006). Trong đất tồn tại nhiều nhóm sinh vật khác nhau bao gồm động vật, thực vật và vi sinh vật. Các nhóm sinh vật này sống trong đất, tƣơng tác lẫn nhau trong các mối quan hệ: cộng sinh, hổ sinh, ký sinh, đối kháng. Cộng sinh là hiện tƣợng mà cả 2 loài cùng hợp tác và hổ trợ nhau phát triển. Trong đó điển hình là hiện tƣợng cộng sinh giữa nấm rễ Mycorrhiza và rễ cây. Nấm Mycorrhiza có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản để cung cấp cho cây nguồn dinh dƣỡng để cây phát triển. Ngoài ra, nấm Mycorrhiza trong quá trình phát triểncòn giúp cho đất trở nên tƣơi xốp và tăng cƣờng giữ ẩm cho đất trong mùa khô. Việc ứng dụng nấm rễ cộng sinh Mycorrhiza đã đem lại hiệu quả về nhiều mặt trong phát triển nông, lâm nghiệp và bảo vệ môi trƣờng ở nhiều nƣớc trên thế giới (Nguyễn Văn Sức, 2008). Những nƣớc đi tiên phong nhƣ: Mỹ, Tây Ban Nha, Ấn Độ …và một số nƣớc châu Á nhƣ :Nhật Bản, Hàn Quốc, Thái lan, Phillipin, Đài Loan, Malaysia.. còn có cả trung tâm tuyển chọn nấm nội cộng sinh (ví dụ nhƣ Arbuscular mycorrhizal fungal Collection center in Taiwan – ACT)…..Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc nghiên cứu nấm Mycorhiza ở Việt Nam vẫn còn khá khiêm tốn và chƣa có ứng dụng nào về Mycorhiza trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp đƣợc công bố. x
  12. Đồ án tốt nghiệp Xuất phát từ những lý do trên sinh viên thực hiện đề tài” phân lập và khảo sát hiệu quả của nấm Mycorhiza đến sinh trƣởng, phát triển của cây ngô” làm cơ sở cho những nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo về nhóm nấm này. Mục đích nghiên cứu - Phân lập đƣợc 2 chủng nấm Mycorrhiza từ 2 chế phẩm. - Đánh giá đƣợc hiệu quả mang lại của 2 chủng nấm Mycorrhiza đến khả năng sinh trƣởng và phát triển của cây ngô. Mục tiêu nghiên cứu: - Phân lập, quan sát đƣợc hình dạng bào tử, dạng xâm nhiễm của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2. - Đánh giá hiệu quả mang lại của 2 chủng nấm Mycorrhiza sp1 và Mycorrhiza sp2 đến sự phát triển của cây ngô. - Xác định đƣợc mức P2O5 phù hợp, nâng cao khả năng cộng sinh của 2 chủng nấm Mycorrhyza sp1 và Mycorrhiza sp2 đối với cây ngô. - Đánh giá hiệu quả kháng lại 2 loại nấm bệnh Rhizoctonia solani và Fusarium sp của 2 chủng nấm Mycorrhyza sp1 và Mycorrhiza sp2. xi
  13. Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Kết quả nghiên cứu về nấm Mycorrhiza trên thế giới 1.1.1 Giới thiệu về nấm Mycorrhiza 1.1.1.1 Khái niệm Mycorrhiza Cộng sinh là quan hệ hỗ trợ cần thiết và chặt chẽ giữa hai hay nhiều loài trong đó các loài đều có lợi. Đa số các loại thực vật có thể khai thác đƣợc các chất dinh dƣỡng từ đất là nhờ vào các vi sinh vật có lợi trong đất cộng sinh với chúng, các vi sinh vật đó cộng sinh ở vùng rễ của thực vật và có các nhánh sợi phân chia len lỏi vào trong các hạt đất nên đƣợc gọi là nấm vùng rễ hay còn gọi là nấm rễ Mycorrhiza. Mycorrhiza là quan hệ cộng sinh giữa nấm và rễ thực vật. Thuật ngữ này bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Mykes (nấm) và Rhiza (rễ). Đây là một hiện tƣợng phổ biến trong tự nhiên. Chúng có tác dụng hỗ trợ nhau cùng phát triển. Nấm không có rễ thì không thể phát triển đƣợc, cây không có nấm thì sinh trƣởng yếu vàng. Năm 1885, Frank – nhà bệnh cây lâm nghiệp ngƣời Đức – đƣa ra khái niệm “mycorhiza” để chỉ sự cộng sinh đặc biệt giữa rễ cây và nấm ngoại cộng sinh. Đồng thời Frank (Năm 1887) đã chỉ ra sự khác biệt giữa nấm ngoại cộng sinh và nội cộng sinh, sự khác biệt này dùng để chỉ nấm cộng sinh với Ericaceous và Orchid . Những nghiên cứu tiếp theo về cấu trúc đã dẫn đến sự thay đổi tên gọi loại hình cộng sinh này. Năm 1897, Janse đã gọi cấu trúc intramatrical của bào tử là “vesicules” (gọi là thể V). Năm 1905 Gallaud (1905) gọi những cấu trúc khác trong tế bào thƣờng đƣợc quan sát thấy là “arbuscular” (gọi là thể A). Vì vậy tên gọi “vesicular – arbuscular mycorrhiza” đƣợc hình thành và tồn tại cho đến thời gian gần đây. Vesicular – arbuscular mycorrhiza thƣờng đƣợc viết tắt là VAM. Ngoài ra, trong một số bài báo, công trình khoa học còn sử dụng tên gọi “vesicular – arbuscular mycorrhiza fungi” để chỉ loại hình cộng sinh này. Sau này, các nhà khoa học nhận ra không phải tất cả các nấm đều hình thành vesicules (thể V) nhƣng thể A là đặc điểm chung nhất của các chi. Vấn đề này đặt ra yêu cầu loại hình cộng sinh này phải đƣợc đổi lại tên là “arbuscular 1
  14. Đồ án tốt nghiệp mycorrhiza”. Những tranh luận xung quanh tên gọi của loại hình cộng sinh này vẫn tiếp diễn. Năm 2005 một hội nghị về nấm nội cộng sinh tổ chức tại Lisboa tại Portugal tên gọi “arbuscular mycorrhiza fungi” (AMF) đƣợc sử dụng để chỉ loại hình cộng sinh này. Hiện nay, trong các tài liệu mới đƣợc công bố, thuật ngữ “arbuscular mycorrhiza fungi”(AMF) đƣợc các nhà khoa học thống nhất sử dụng song song và tiến tới thay thế cho thuật ngữ “vesicular – arbuscular mycorrhiza”(VAM). Vào giữa thế kỷ 20, việc nghiên cứu về nấm rễ cộng sinh đã đƣợctìm hiểu rộng rãi và sâu sắc hơn.Theo các nhà khoa học dự đoán, trên thế giới có 1000 chi thuộc 200 họ nấm rễ. Theo thống kê của Trappe (1962) cho biết,có 535 loài nấm thuộc 81 chi, 30 họ và 10 bộ nấm có thể cộng sinh với trên 1500 loài cây gỗ khác nhau. 1.1.1.2 Phân loại và đặc điểm cấu trúc của nấm Mycorrhiza Hiện nay, việc phân loại nấm nội cộng sinh có rất nhiều hạn chế. Nguyên nhân là do tất cả các loài đều là vô tính, khó tồn tại trong môi trƣờng nhân tạo, nhiều đặc điểm loài chồng chéo lên nhau, việc xác định đặc điểm thuộc sợi nấm và bào tử, thiếu khoá phân loại đầy đủ về loài và chi.Cho đến nay việc phân loại dựa vào một số phƣơng pháp : Phân loại theo đặc điểm hình thái, cấu trúc của nấm, màu sắc biến đổi của bào tử dựa trên bảng màu của Morton (1992) để phân loại. Các tiêu chí dùng để phân loại bào tử gồm: sự sắp xếp bào tử, hình dạng bào tử, kích thƣớc bào tử, mầu sắc của bào tử (phát hiện qua bảng màu chuẩn), sự phát triển của bào tử, cầu trúc bề mặt bào tử (thông qua phản ứng nhuộm Melzer)… Phƣơng pháp huỳnh quang: năm 1993 Simon đƣa ra phƣơng pháp huỳnh quang, phƣơng pháp này có thể dùng để xác định sự xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh trong rễ, xác định đƣợc số lƣợng nấm Mycorrhiza với cây chủ đặc trƣng. Phƣơng pháp phân loại dựa trên cơ sở huyết thanh học (Aldwell và Hall 1987), điện di gen (Hepper, 1987) và mức độ thay đổi axit béo (Bentivenga và Morton, 1994). Ngày nay phƣơng pháp AND đƣợc các nhà khoa học đánh giá rất 2
  15. Đồ án tốt nghiệp cao (Cummings, 1990; Davidson và Geringer, 1990; Simon và cộng sự, 1990, 1992, 1993; Redecker 2000). Năm 2001, Schubler sử dụng dữ liệu phân tử chứng minh mối liên hệ giữa nấm nội cộng sinh và nấm khác. Thông thƣờng việc phân loại nấm nội cộng sinh sẽ vẫn dựa chủ yếu vào các đặc điểm cấu trúc. Phƣơng pháp giải phẫu sẽ đƣợc dùng để đánh giá quan hệ ở mức cao hơn. Các hệ thống phân loại ngày nay đƣợc sử dụng đều dựa trên cơ sở hệ thống phân loại của Morton và Benny xây dựng năm 1990. Thông thƣờng, căn cứ vào hình thái giải phẫu thì rễ nấm đƣợc chia ra làm 3 loại chính: a. Rễ nấm ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza) sợi nấm bao quanh rễ dinh dƣỡng chƣa hóa gỗ, không xuyên qua mô tế bào mà chỉ kéo dài giữa các vách tế bào. Đặc trƣng cơ bản của loài này là: trên bề mặt rễ dinh dƣỡng hình thành một màng nấm (mantle) do các sợi nấm đan chéo nhau. Giữa các tế bào tầng vỏ rễ hình thành một mạng lƣới do thể sợi nấm sinh trƣởng mà thành và đƣợc gọi là lƣới Hartig (Hartig net), do tác dụng của nấm rễ, bộ rễ ngắn,to, tròn và có màu sắc khác nhau, tán rễ và biểu bì không có lông hút, bề mặt màng có nhiều sợi nấm kéo dài ra. Trong đó nấm tạo thành một lớp áo xung quanh rễ và một mạng lƣới Hartig giữa các tế bào rễ mà không xâm nhập vào nội bì. Sau đó mạng lƣới này sẽ lan khắp các hệ thống rễ. Nấm rễ ngoại cộng sinh không có hình dạng và màu sắc nhất định rất dễ nhận biết bằng mắt thƣờng Tính đa dạng thể hiện trên loài cây chủ và nấm rễ khác nhau. Nấm rễ ngoại cộng sinh đƣợc hình thành do nấm thuộc Basidiomycota, Ascomycota, và Zygomycota sống cộng sinh với rễ của khoảng 10% các loài thực vật, chủ yếu là cây thân gỗ gồm có bạch dƣơng, bạch đàn, thông, sồi, và các loài hoa hồng. b. Rễ nấm nội cộng sinh (Endomycorrhiza): có quan hệ cộng sinh với trên 80% thực vật, đặc biệt là cây thân thảo, cây nông nghiêp. Nấm rễ nội cộng sinh là thể nấm có thể xuyên qua tế bào và rễ cây chủ, không biến đổi hình thái, bề mặt rễ không hình thành màng nấm chỉ có các sợi lƣa thƣa, lông hút vẫn giữ 3
  16. Đồ án tốt nghiệp nguyên. Tuy nhiên thể sợi nấm vẫn kéo dài giữa gian bào nhƣng không hình thành mạng lƣới Hartig (Hartig net). Sợi nấm xuyên qua vách tế bào vào trong hình thành vòi hút. Những loại này thƣờng khó nhìn thấy bằng mắt thƣờng. Căn cứ vào kết cấu của sợi nấm có vách ngăn, ngƣời ta chia ra làm hai loại: không có vách ngăn (Aseptate – endotrophic Mycorrhizal) và loại có vách ngăn (Septate – endotrophic Mycorrhizal).  Loại có vách ngăn: lại căn cứ vào cây chủ và hình dạng sợi nấm trong tế bào mà chia ra: rễ nấm loại Đỗ Quyên (Ericaceous Mycorrhizal) sợi nấm trong tế bào xoắn vòng (Coil), rễ nấm họ lan (Orchidaceous Mycorrhizal), sợi nấm trong tế bào dạng kết thắt (Knot) hoặc cục (Peloton). Một số loài cây phổ biến cộng sinh với nấm này là các loại cây thân thảo, hoa lan và một số loại cây khác.  Loại không có vách ngăn: thƣờng có dạng túi bóng (Vesicular) và dạng chùm (Arbuscular), gọi là rễ nấm dạng túi chùm (Vesicula – Arbuscular Mycorrhizal) gọi tắt là VA hoặc VAM.  Cấu trúc của túi bóng (Vesicular) Túi bóng phát triển để tích luỹ các sản phẩm dự trữ trong nhiều quần hợp VAM. Vesicular đƣợc hình thành ngay sau khi có arbuscule đầu tiên, nhƣng tiếp tục phát triển khi các arbuscule trở nên già. Vesicular là sợi nấm sƣng phồng lên trong vỏ rễ có chứa chất béo và tế bào chất. Vesicular có thể phát triển các thành dày trong rễ già hơn và có thể có chức năng nhƣ chồi (Biermann and Linderman, 1983). Cấu trúc của dạng chùm (Arbuscular): Đây là những giác mút nhánh phức tạp đƣợc hình thành trong tế bào vỏ rễ. Nó đƣợc đặt tên bởi Gallaud (1905), bởi vì chúng trông giống nhƣ bụi nhỏ. Arbuscular đƣợc hình thành do sự phân nhánh lặp đi lặp lại và sự giảm chiều rộng sợi nấm, bắt đầu từ thân sợi nấm ban đầu (đƣờng kính 5 – 10µm) và kết thúc bằng sự gia tăng của các nhánh sợi nấm nhỏ (đƣờng kính < 1µm). Arbuscular bắt đầu hình thành khoảng 2 ngày sau khi xâm nhập vào rễ (Brundrett et al., 1985). Chúng phát triển bên trong các tế bào riêng lẻ của vỏ rễ, 4
  17. Đồ án tốt nghiệp Arbuscular đƣợc coi là nơi trao đổi dinh dƣỡng chính giữa nấm và cây chủ. Giả thiết này đƣợc dựa trên diện tích lớn của bề mặt Arbuscular nhƣng đã không đƣợc xác nhận (Smith, 1995). Arbuscular hình thành sau sự tăng trƣởng của sợi nấm, lan ra phía ngoài từ các điểm ban đầu. Arbuscular tồn tại trong thời gian ngắn và bắt đầu hỏng sau một vài ngày, nhƣng sợi nấm và các túi có thể vẫn còn trong rễ trong nhiều tháng hoặc năm. c. Rễ nấm nội ngoại cộng sinh (Ectendomycorrhiza) Đây là loại nấm rễ có cả của cả hai loại trên. Chúng thƣờng có ở rễ cây thông (Pinacea), cáng lò (Betulaceae), Đỗ quyên quả mọng (Arbutus) và cây thuốc thuộc họ lan thủy (Monotropaceae). 1.1.2 Đặc tính sinh thái học của nấm rễ Mycorrhiza Những nghiên cứu về sinh thái học của Mycorrhiza cho thấy, sự cộng sinh của VAM tại một vùng có thể chỉ ra mức độ đặc trƣng riêng của hệ sinh thái vùng đó. Sự phát triển mạnh của nấm nội cộng sinh phụ thuộc vào nhiệt độ (McGonigle và Fitter năm 1990). Số lƣợng bào tử thay đổi theo các mùa trong năm, số lƣợng bào tử nhiều vào cuối mùa hè hoặc mùa thu và sẽ giảm vào mùa động, mùa xuân và mùa hè (Sutton & Barron, 1972; Khan, 1974). Khi nghiên cứu về nấm nội cộng sinh trong các khu rừng nhiệt đới, Jha.D.K, G.D Sharma và R.R Mishra nhận thấy, nấm nội cộng sinh ở đây có ƣu thế hơn so với vùng rừng cận nhiệt đới. Số lƣợng bào tử và sự phát triển của nấm nội cộng sinh tƣơng quan nghịch với độ ẩm đất. Loài cây chủ cũng đƣợc xác định có liên quan đến số lƣợng bào tử nấm nội cộng sinh trong đất. Thí nghiệm nhân nuôi bào tử nấm nội cộng sinh trong chậu vại cho thấy cây ngô có khả năng tạo ra số lƣợng bào tử nhiều hơn so với cây đỗ tƣơng. Một yếu tố khác ảnh hƣởng tới số lƣợng bào tử là độ sâu tầng đất. Năm 1972, Sutton & Barron trong nghiên cứu của mình đã cho nhận xét: số lƣợng nấm nội cộng sinh trong đất canh tác nông nghiệp giảm theo độ sâu tầng đất mặt. Đối với dạng lập địa là cồn cát, sự xâm nhiếm của nấm nội cộng sinh cũng giảm dần theo độ sâu tầng đất. Mohankumar.V và A.Mahadevan cũng có những kết luận tƣơng tự 5
  18. Đồ án tốt nghiệp về rừng nhiệt đới ở Ấn Độ, đồng thời cho nhận xét về tỷ lệ nhiễm nấm rễ cộng sinh trong mùa khô cao hơn mùa mƣa. Nghiên cứu về số lƣợng VAM (Vesicular-Arbuscular-Mycorrhiza) trong đất, Schenck và cộng sự đã nhận thấy rằng: ở các loại đất nghiên cứu khác nhau thì số lƣợng bào tử của nấm rễ cộng sinh cũng khác nhau, nhƣng đặc điểm chung là ở trong đất đƣợc trồng trọt thƣờng xuyên (đất trồng lúa nƣớc, trồng đậu, trồng lúa mỳ và đất trồng nhiều loại cây) luôn có số lƣợng nhiều hơn trong đất tự nhiên. Tuy nhiên, thành phần loài của nấm rễ cộng sinh trong đất tự nhiên lại đa dạng hơn so với đất trồng trọt. 1.1.3 Sự hình thành nấm rễ nội cộng sinh Nấm rễ nội cộng sinh thuộc ngành phụ nấm tiếp hợp (Zygomycotina), lớp nấm tiếp hợp (Zygomycetes). So với nấm rễ ngoại cộng sinh, nấm rễ nội sinh có rất ít loài. Năm 1989 mới chỉ phát hiện 133 loài nấm rễ nội cộng sinh. Trong đất tồn tại các bào tử nấm rễ nội cộng sinh. Sự phát triển của bào tử nấm, lại bị hấp dẫn bởi các hợp chất tiết ra từ rễ cây. Đầu tiên, các hợp chất tiết ra từ rễ sẽ kích thích sự phát triển ống mầm của nấm. Sau đó, ống mầm phân ra nhiều nhánh và hƣớng tới những vị trí nhất định khác nhau trên vỏ rễ. Khi nhận diện đƣợc cây kí chủ, thì nấm rễ sẽ hình thành vòi bám, xâm nhập vào trong vỏ rễ. Lúc này, nấm cộng sinh sẽ phát tín hiệu cho cây, để cây sản sinh ra các hợp chất nuôi Mycorrhiza phát triển đến một giai đoạn nhất định.(Ende 1978) Khả năng xâm nhập của nấm rễ phụ thuộc rất lớn vào mức độ già, non của lông hút và loài cây chủ. Rễ cỏ 3 lá (Trifolim repens) thƣờng phải sau 3 tuần, bạch đàn và cam quýt thƣờng phải sau 1 tháng mới bắt đầu xâm nhiễm. Về tỷ lệ xâm nhiễm ngƣời ta thƣờng lấy ngô làm đối chứng, sau 2 tuần tỷ lệ xâm nhiễm là 23 – 27%. Thể sợi nấm sau khi xâm nhập vào rễ có thể sinh trƣởng nhanh len lỏi giữa các tế bào rồi mới vào trong tế bào, cũng có thể phát triển giữa các tế bào, nhƣng không hình thành lƣới Hartig nhƣ nấm ngoại cộng sinh. 6
  19. Đồ án tốt nghiệp Sợi nấm sau khi vào trong tế bào liền bao lấy nguyên sinh chất, phân nhánh hình thành vòi hút. Cuộc sống sợi nấm trong tế bào rất ngắn chỉ mấy ngày đến mƣời mấy ngày là bị phân giải, nhƣng tế bào bị nhiễm vẫn sống và bị nhánh sợi nấm khác tạo ra nhánh sợi mới. Cho nên trong tế bào ta phát hiện cả sợi nhánh, các xác sợi nấm. Khi xâm nhập vào tế bào rễ, chúng chỉ phân nhánh ở tầng giữa và tầng trong của vỏ cây. Nhánh sợi nấm trong tế bào rất nhỏ chỉ 0,5 – 1,0µm. Chỗ phân nhánh là nơi trao đổi dinh dƣỡng giữa nấm và rễ, bởi vì ở gốc nhánh sợi nấm ngƣời ta phát hiện nhiều hạt đƣờng và giọt dầu, và trong dịch bào phát hiện có hạt muối photphorat và một số hợp chất hòa tan. Nhánh phân ra bị phân giải lại cung cấp cho rễ cây sử dụng. 1.1.4 Sự hình thành nấm rễ ngoại cộng sinh Quá trình hình thành nấm ngoại cộng sinh cũng nhƣ quá trình xâm nhiễm, chia ra tiếp xúc, xâm nhập, ủ bệnh hay phát triển và xuất hiện. Trong đất hình thành nhiều bào tử nấm, sợi nấm, xâm nhiễm vào bộ rễ, làm cho rễ cây ngừng tăng trƣởng, phình lên và hình thành bao nấm, sau đó sợi nấm phân nhánh thành bao và rễ cây phân nhánh rất khác nhau. Sợi nấm xâm nhiễm vào tầng vỏ của rễ dinh dƣỡng, giữa tế bào hình thành mạng lƣới gọi là lƣới Hartig. Phần lớn nấm rễ chỉ hình thành rễ nấm với rễ dinh dƣỡng, bởi vì chỉ có nấm lấy dinh dƣỡng từ rễ dinh dƣỡng và trong điều kiện tự nhiên bộ rễ hình thành nấm rễ thƣờng rất non cây con sinh trƣởng nhờ dinh dƣỡng đƣợc cung cấp từ hạt, còn sau đó cây cần dinh dƣỡng trong đất. Giai đoạn này nếu bộ rễ tiếp xúc với nấm rễ, thì sự hình thành rễ nấm rất nhanh và rất có lợi. Cho nên mấy năm nay, nhiều ngƣời dùng phƣơng pháp cấy nấm vào lúc cây con mới nẩy mầm để làm tăng nhanh quá trình nấm tiếp xúc với rễ để cung cấp chất dinh dƣỡng cho cây phát triển. 1.1.5 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng đối với nấm Mycorrhiza Khác rất nhiều với các nhóm vi sinh vật nấm rễ Mycorhiza không thể thực hiện quá trình nhân sinh khối trên môi trƣờng nuôi cấy nhân tạo mà phải thông qua cây kí chủ hoặc qua nuôi cấy cơ quan của rễ . 7
  20. Đồ án tốt nghiệp Nguồn Carbon Đối với Mycorrhiza, hợp chất carbon là yếu tố cần thiết trong quá trình hình thành tế bào và quá trình trao đổi chất. Nguồn carbon chủ yếu là lignin và cellulose. Những loài nấm khác nhau nhu cầu carbon không nhƣ nhau. Phần lớn nấm ngoại cộng sinh cần đƣờng đơn nhƣ glucose, fructose, một số loài cần đƣờng đôi nhƣ saccharose, maltose, một số ít cần đa đƣờng nhƣ cồn, tinh bột. Nấm ngoại cộng sinh nhờ dinh dƣỡng carbon của bộ rễ cung cấp, một số loài tiết ra enzyme để phân giải đƣờng. Cho nên hợp chất carbon trong rễ có hay không, nhiều hay ít cũng quan hệ đến sinh trƣởng phát triển của nấm rễ Khác với nấm ngoại cộng sinh, nấm nội cộng sinh cần dinh dƣỡng từ ngoài vào do không thể tiết ra enzyme phân giải đƣờng. Thông qua nguyên tử đánh dấu C14 các nhà khoa học đã chứng minh đƣợc, nấm lấy hợp chất carbon do quang hợp của cây. Ở giai đoạn đầu, bộ rễ non của cây chủ cũng rất cần chất dinh dƣỡng để phát triển chứ không riêng gì nấm Mycorrhiza.. Do vậy, nồng độ hợp chất cacbon hòa tan trong rễ cây chủ thay đổi khi nấm rễ hình thành và cộng sinh. Thời kỳ đầu này, rễ cây và nấm tranh giành nhau hợp chất cacbon. Mức cacbon trong rễ giảm trong suốt 10 ngày đầu sau khi có sự cộng sinh giữa nấm và cây chủ. Lúc này, nấm rễ sẽ tạm thời ngƣng phát triển để nhƣờng cho cây. Sau một thời gian thì hiện tƣợng tranh giành này sẽ đƣợc xóa bỏ vì sự tích lũy cacbon trong cây tăng lên giúp cho cả hai cùng sinh trƣởng tốt hơn. Nguồn Photpho Trong dinh dƣỡng, khoáng P là thành phần quan trọng nhất đối với cả nấm ngoại cộng sinh lẫn nội cộng sinh. Trong đó, nucleotide và nucleoside phosphoride là thành phần quan trọng không thể thiếu đƣợc. Nhu cầu về P quan trọng hơn cả các chất khác. Phần lớn P hữu cơ trong đất là nguồn dinh dƣỡng P cho nấm rễ, còn nguồn P vô cơ đƣợc tổng hợp từ KH2PO4, K2HPO4 . Một số loài nấm do giai đoạn sinh trƣởng khác nhau nên nhu cầu về P cũng khác nhau. Phần lớn các loài nấm ngoại cộng sinh hấp thu P tích lại trong bao màng nấm. Jenning (1964) cho rằng P 8
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2