Tiểu luận: “ Nghiên cứu quy trình lên men kết hợp để sản xuất bào tử nấm Metarhizium và khả năng diệt mối của bào tử nấm qua lây nhiễm”

Chia sẻ: Up Upload | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

195
lượt xem 55
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mối (isoptera) là loài côn trùng có phạm vi phân bố rộng, ưa nhiệt chúng sống ở vùng có điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chúng sống trong thân đê, thân đập, trong rừng, đồi, các thân cây gỗ, đồ dùng bằng gỗ..., khác với nhiều loại côn trùng đơn sinh mỗi tổ mối là một “đơn vị sống” hoặc được coi là một “x• hội” riêng biệt, trong mỗi tổ mối tuỳ theo từng loài có từ vài trăm đến chục triệu con, chúng sinh sản rất nhanh và có phạm vi phân bố rộng....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: “ Nghiên cứu quy trình lên men kết hợp để sản xuất bào tử nấm Metarhizium và khả năng diệt mối của bào tử nấm qua lây nhiễm”

Tiểu luận Đề tài: “ Nghiên cứu quy trình lên men kết hợp để sản xuất bào tử nấm Metarhizium và khả năng diệt mối của bào tử nấm qua lây nhiễm”
Phần I Mở đầu 1.1. Đặt vấn đề Mối (isoptera) là loài côn trùng có phạm vi phân bố rộng, ưa nhiệt chúng sống ở vùng có điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chúng sống trong thân đê, thân đập, trong rừng, đồi, các thân cây gỗ, đồ dùng bằng gỗ..., khác với nhiều loại côn trùng đơn sinh mỗi tổ mối là một “đơn vị sống” hoặc được coi là một “x• hội” riêng biệt, trong mỗi tổ mối tuỳ theo từng loài có từ vài trăm đến chục triệu con, chúng sinh sản rất nhanh và có phạm vi phân bố rộng. Trên thế giới đ• giám định được trên 2700 loài, ở nước ta đ• giám định được 106 loài. Thức ăn chủ yếu của mối là xenllulo cho nên người ta đ• khám phá được vai trò của mối như nó giúp cho sự phân huỷ thảm thực vật nhanh chóng, chúng góp phần cải tạo tính chất vật lí của đất thông qua việc đào bới thường xuyên. Ngoài ý nghĩa về mặt tự nhiên mối còn cung cấp nguyên liệu cho ngành y tế như làm thuốc chữa bệnh thấp khớp và tổ mối được các nhà kiến trúc sư áp dụng trong các công trình kiến trúc.... Nhưng xét về tổng thể thì mối vẫn là loài gây hại. Do mối là côn trùng chuyên dinh dưỡng trên các nguồn thức ăn có chứa xenlullo nên mối gây hại nhà cửa, công trình xây dựng bằng gỗ, đê điều nhưng đặc biệt nguy hiểm hơn mối được xem là “ẩn hoạ thân đê”, đe doạ nghiêm trọng đến cuộc sống của con người. Theo nghiên cứu sơ bộ nước ta thì sức phá hoại của chúng thật ghê gớm. Ngoài ra, mối còn phá hại cây công nghiệp và cây hoa màu như: cao su, cà fê, chè, bông, cây lạc, sắn... làm cho cây chết hoặc sinh trưởng kém, còi cọc từ đó ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng cây trồng. Trong các loài mối gây hại phải kể đến các loài mối nhà Coptotermes, chúng phá hại các trang thiết bị đồ dùng bằng gỗ, đặc biệt hơn là các di tích lịch sử. Hàng năm mối làm cho hàng chục ngôi nhà và các di tích lịch sử có nguy cơ bị sụp . Chính vì vậy chúng ta cần phòng và trừ mối. Hiện nay có nhiều phương pháp phòng và diệt mối như phương pháp hoá học, vật lý, thủ công… Tuy nhiên các phương pháp trên còn tồn tại những hạn chế. Phương pháp hoá học do thuốc không thể tác dụng trực tiếp đến tổ mối được, khó tìm tổ mối chính, mùi vị bị mối phát hiện nhanh chóng, chi phí cho mỗi lần như thế tốn kém, đồng thời dẫn đến tính kháng thuốc và nguy hiểm hơn là phương pháp này ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người và môi trường nếu lượng thuốc sau xử lí thừa hoặc phân huỷ không hết còn tồn dư lại. Phương pháp vật lí gặp khó khăn trong việc xác định tổ mối vì trên các con đê đập tổ mối thường nằm sâu trong lòng đất. Hiện nay, một hướng phòng trừ mối mới đang được mở ra đó là biện pháp phòng trừ sinh học, hiện nay phương pháp này đ• và đang có rất nhiều công trình khoa học ngiên cứu đ• chỉ ra rằng mối cũng bị kí sinh và gây bệnh do nấm (Metarhizium, Beauveria) và vi khuẩn Bacillus,...gây ra. Trong các chủng vi sinh vật kể trên thì Metarhizium là chủng nấm có hiệu lực diệt mối mạnh nhất. Mặt
khác bào tử nấm có kích thước bé (trung bình vài ) chúng lại không có mùi vị nên mối khó phát hiện. Cơ chế gây hại của bào tử nấm Metarhizium như sau: Khi bào tử nấm bám dính trên cơ thể mối, gặp điều kiện thích hợp sau 24 giờ sẽ nảy mầm thành ống đâm xuyên qua lớp vỏ kitin hút dinh dưỡng đồng thời tiết chất độc giết chết mối. Đây là cơ sở khả năng diệt mối một cách lâu dài, hiệu quả và rất an toàn đối với môi trường và con người. Đây là một phương pháp diệt trừ mối rất hay và đang là một hướng đi mới rất khả thi, tuy nhiên các công trình nghiên cứu trước chỉ mới giải quyết ở mức độ hoàn thành một khâu trong cả quá trình. Do vậy để khẳng định và đánh giá hiệu lực diệt mối của chế phẩm Metarhizium. Vì vậy chúng tôi quyết định thực hiện đề tài. “ Nghiên cứu quy trình lên men kết hợp để sản xuất bào tử nấm Metarhizium và khả năng diệt mối của bào tử nấm qua lây nhiễm” 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích: - Hoàn thành quy trình lên men kết hợp để sản xuất bào tử nấm Metarhizium (m4; m5) trong phòng trừ mối. - Đánh giá khả năng diệt mối bằng trực tiếp và lây nhiễm của chế phẩm Metarhizium (m4; m5) sau lên men kết hợp. 1.2.2. Yêu cầu: - Xác định được đặc điểm hình thái của nấm Metarhizium (M4; M5). - Quan sát sự phát triển của bào tử nấm Metarhizium trên môi trường nuôi cấy kết hợp khác nhau. - Xác định sự ảnh hưởng của các yếu tố: Lượng mẫu, thời gian lên men kết hợp đến sự hình thành bào tử nấm Metarhizium. - Thử khả năng diệt mối của bào tử chủng Metarhizium (M4; M5) sau khi lên men kết hợp bằng phương pháp lây nhiễm và trực tiếp. Phần II Tổng quan tài liệu 2.1. Giới thiệu về Metarhizium anisopliae Sorok. 2.1.1. Sơ lược về lịch sử ra đời của Metarhizium. Từ những năm 70 của thế kỷ xix, các nhà khoa học trên thế giới đ• nghiên cứu và nhận thấy nhiều loại côn trìng bị nhiễm bệnh và chết bởi các chủng vi nấm thuộc lớp nấm bất toàn (Deutermyceter). Năm 1878, nhà bác học người Nga Metschnhikov trong khi nghiên cứu bệnh của bọ cứng hại lúa mì để tìm phương pháp phòng trừ đ• phát hiện bệnh “nấm xanh” (nấm Entomophthora, nay đổi tên là Metarhizium anisopliae). ông đ• cùng người học trò của mình là Isac Craxinstic nghiên cứu môi trường nuôi cấy loài nấm này cho việc thử nghiệm hàng nghìn kilogram nấm để tách bào tử thuần khiết và đem
thử nghiệm sâu non bọ đầu dài (Boxthinoderes punctriventric) hại củ cải đường. Kết quả là sau khi dùng bào tử và chất bột nền để tung ra đồng ruộng diệt sâu non đ• cho hiệu quả gây chết 55-80% sau 10-14 ngày. Kể từ đó nhiều công trình nghiên cứu lớn, nhỏ về khả năng ứng dụng Metarhizium cho phòng trừ nhiều đối tượng gây hại khác nhau đ• được tiến hành. Cho đến nay đ• xác định được hơn 200 loài côn trùng là đối tượng tấn công của loại nấm này trong đó có cả loài mối là loại côn trùng đặc biệt nguy hại đối với chúng ta. 2.2.2. Đặc điểm hình thái của Metarhizium anisopliae Metarhizium anisopliae thuộc họ moniliaceae, bộ nấm bông moniliales, lớp nấm bất toàn Deuteromycetes (Fungi imperfecty), có kiểu phát sinh bào tử trần của nhóm Hyphomycetes [4]. Trong chi Metarhizium có hai loại nấm được xác định nhiều trong việc kí sinh gây bệnh cho côn trùng đó là Metarhizium anisopliae và Metarhizium flavoviride. Nấm Metarhizium có màu lục hoặc xanh lục nên người ta gọi là nấm lục cương. Đặc điểm hình thái: Sợi nấm phát triển trên bề mặt côn trùng có màu từ trắng đến hồng, cuống sinh bào tử ngắn, mọc tỏa tròn trên đầu sợi nấm dày đặc. Bào tử trần hình que 3,5 x 6, 4 x 7,2 . Màu từ lục xám đến oliu đến lục. Bào tử xếp thành hình chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường người ta có thể thấy bào tử được tạo ra trên bề mặt cơ thể côn trùng một lớp phấn khá rõ màu xanh lục [14]. Nấm Metarhizium anisopliae có bào tử dạng hình trụ, hình hạt đậu, khuẩn lạc có màu xanh hoặc hồng. Chúng phát triển nhanh trên môi trường Czapek- Dox khi nuôi ở nhiệt độ 28oC (nuôi trong tủ định ôn) sau 8 – 10 ngày nuôi cấy thì khuẩn lạc có đường kính 7 - 8,5 cm. Loại nấm Metarhizium anisopliae có hai loài là dạng bào tử nhỏ và lớn. Tuy nhiên Metarhizium anisopliae là chủng gây bệnh mạnh nhất trên côn trùng thuộc bộ cánh cứng Coleoptera. 2.1.3. Đặc điểm sinh lý sinh hoá của Metarhizium anisopliae. Nấm Metarhizium anisopliae sinh trưởng rất tốt trên nền cơ chất có kitin, chúng sống được ở nhiệt độ thấp 80C, có biên độ về độ ẩm rộng ở nơi tích lũy nhiều CO2và thiếu O2 chúng có thể sống tới 445 ngày. ở nhiệt độ nhỏ hơn 100C và lớn hơn 450C thì nấm không thể hình thành bào tử. Nhiệt độ thích hợp cho sự nảy mầm của bào tử là 280C và pH = 6,8 - 70 hoặc dao động từ 3,3 – 8,5. Nấm có khả năng phân giải xenlulose và kitin (lông và lớp vỏ ngoài của côn trùng) [14]. Độc tố diệt côn trùng của nấm: Gồm một số độc tố có tên là DestruxinA, B, C, hay D. Các ngoại độc tố này là sản phẩm thứ cấp vòng peptit, L-prolyn, L –leucine, anhydrie, L-prolyn, L-valine anhydride và Desmethyl Destruxin B [12]. 2.1.4. Cơ chế gây bệnh của Metarhizium
Bào tử nấm phát tán trong gió hoặc lây nhiễm qua tiếp xúc giữa các cá thể mang mầm bệnh. sau khi bám vào cơ thể côn trùng, gặp ẩm độ nhiệt độ thích hợp (xâm nhập qua đường hô hấp) bào tử nấm nảy mầm tiết ra độc tố Destruxin làm tê liệt hệ thần kinh côn trùng và sử dụng dinh dưỡng của côn trùng từ đó làm cho các cơ hệ cơ quan côn trùng suy yếu dần đi và chết sau 2-5 ngày phụ thuộc vào kích cỡ của côn trùng. Xác côn trùng chết thường khô, không có mùi thối. Sau vài ngày sợi nấm sẻ đâm qua lớp vỏ kitin lại phát tán bào tử ra ngoài và tiếp tục một chu trình gây bệnh mới với côn trùng kế tiếp. 2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng Mertarhizium trong phòng trừ mối 2.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng Metarhizium trên thế giới Những năm cuối của thế kỷ xx, rất nhiều công trình nghiên cứu đ• khẳng định trong điều kiện tự nhiên vi nấm là một nhân tố gây chết quan trọng đối với nhiều loài côn trùng. Mỗi nhóm côn trùng có thể bị ảnh hưởng bởi một số vi nấm nhất định. Người ta đ• xác định hơn 700 loài vi nấm là mầm bệnh cho các loài côn trùng. Tuy nhiên, căn cứ vào mức độ gây chết, điều kiện nuôi cấy, điều kiện sản xuất và phổ tác dụng, người ta chỉ tập trung nghiên cứu vào 4 nhóm vi nấm: Metarhizium, Beauveria, Verticilum và Paecilomyces [14], [15]. Metarhizium được xác định là mầm bệnh nguy hiểm của hơn 200 loài côn trùng. Tuy Metarhizium chỉ có 3 loài nhưng lại có rất nhiều chủng khác nhau và mỗi chủng thích nghi cao đối với nhóm côn trùng xác định. Trong nghiên cứu ứng dụng, vấn đề quan trọng hàng đầu là phải tuyển chọn được các chủng thích nghi, có hiệu lực cao đối với một nhóm côn trùng xác định (Hanel 1982, Tanada và Kaya 1993) theo Milner và cộng sự [15]. Những năm gần đây, xuất hiện ngày càng nhiều các công trình nghiên cứu sử dụng vi nấm để diệt trừ côn trùng, nhất là nghiên cứu sử dụng Metarhizium để phòng trừ mối. và kết quả là 11 chế phẩm vi nấm diệt côn trùng đ• được đưa vào sử dụng, trong đó có 3 chế phẩm Metarhizium: chế phẩm BioBlast của Mỹ dùng để diệt mối đất Đài Loan (Coptotermes formosanus); chế phẩm GreenMuscle của Nam Phi để diệt châu chấu (Locusts); chế phẩm BioGreen của úc để diệt bọ ngô đầu đỏ (Red- headed cokchafer). ở úc, nhóm nghiên cứu thuộc viện nghiên cứu côn trùng của thành phố Canbera, do tiến sỹ Milner (1998) chủ trì đ• nghiên cứu tuyển chọn từ 97 chủng Metarhizium, phân lập từ các nguồn khác nhau, nhưng chỉ có 2 chủng FI-1186 và FI- 610 là có hiệu lực mạnh và ổn định đối với 2 loài mối Nasutitermes exitosus và Coptotermes lacteus. Họ đ• tiến hành hàng loạt thí nghiệm và cho thấy rằng nấm không lây nhiễm vào các vật chủ bằng con đường tiêu hóa, mà nó trực tiếp xâm nhập qua vỏ cơ thể, cho nên cả ấu trùng còn non cũng có thể bị tiêu diệt. Xác mối bị chết do nấm sẽ khô cứng, đầy sợi nấm trắng, sau đó tạo thành thế hệ bào tử mới màu xanh
đậm. Các bào tử chỉ nảy mầm khi gặp độ ẩm cao và thời tiết thích hợp. Tuy nhiên các thử nghiệm này mới chỉ được thực hiện trong phòng thí nghiệm ở quy mô nhỏ. Tại Canada, nhóm nghiên cứu do tiến sỹ Bary H.Track (1999) đứng đầu thuộc phòng thí nghiệm côn trùng học, trường đại học tổng hợp Toronto đang thử nghiệm một số chủng nấm Metarhizium để diệt các loài kiến và loài mối Reticulitermes flavipes (loài mối gây hại nghiêm trọng cho công trình kiến trúc ở thành phố Toronto). Họ đ• phân lập được một số chủng vi nấm của loài Metarhizium anisopliae có hoạt lực cao với mối Reticulitermes flavipes. Họ quan sát thấy bào tử vi nấm bám lên vỏ cơ thể của mối, mọc xuyên vào các mô và hệ tuần hoàn, rồi giết chết mối trong vòng 24-48 giờ, tùy thuộc vào liều lượng và tác dụng. Bào tử vi nấm có thể lây truyền từ cá thể này sang cá thể khác thông qua hàng loạt các hoạt động tiếp xúc trực tiếp với nhau giữa các cá thể trong quần thể như việc trao đổi thức ăn, sự tiêu thụ chất tiết, việc làm vệ sinh cho nhau... Vấn đề đang được họ quan tâm là nghiên cứu khả năng phát hiện và ngăn chặn các con mối đ• bị nhiễm bào tử vi nấm của quần thể mối. ở Mỹ, tại trung tâm của hiệp hội nghiên cứu mối ngầm Đài Loan, M. Guadalupe Rojas và cộng sự (2000), đ• chứng minh các bào tử của các loài vi nấm này có thể bám vào vỏ kitin của cơ thể mối Coptotermes formosanus để nảy mầm, sau đó sợi nấm phát triển đâm xuyên vào cơ thể mối và diệt mối rất tốt. Họ khẳng định bào tử nấm không độc với người, động vật và môi trường. Hướng nghiên cứu của họ là sử dụng bào tử vi nấm trộn với diflubensuzon trong các vị trí đặt bả hỗn hợp. Năm 2002, Tiến sỹ Haimanot Abebe đ• tiến hành thử nghiệm bào tử Metarhizium trên mối Macrotermes subhyalinus ở vùng Lenkemt Zuria (Ethiopia). Ông đ• thử nghiệm bào tử ở ba nồng độ là 4,6; 9,3 và 20 gram bào tử / tổ, các tổ Macrotermes thử nghiệm có tuổi từ 2 đến 3 năm. Sau 60 ngày thử nghiệm tỷ lệ mối chết đạt 61%, 64% và 74% ở các nồng độ tương ứng. Sau 75 ngày tác giả còn quan sát thấy nấm Xylaria mọc trên các tổ mối đ• thí nghiệm. Tại hội nghị hoá học của mỹ tháng 4/2002 người ta đ• đưa ra và nhất trí là phải thay thế các phương pháp phòng trừ mối và côn trùng, hiện nay bằng b• mối và các chế phẩm sinh học như vi nấm Metarhizium, beauveria và vi khuẩn bacillus. Chế phẩm Bio Blast của mỹ do Ecoscience sản xuất bán ra thị trường dựa vào kết quả thử nghiệm trên mối Coptotemes fomosanus ở 1000 điểm khắp 11 bang bị mối hại ở nước mỹ, chế phẩm này được sản xuất theo phương pháp lên men xốp và được sử dụng ở hai dạng bột mịn và huyền phù, hiện nay người ta đang tiến hành nghiên cứu cho thêm chất phụ gia để tăng tính dính bám và làm sao đưa được lượng bào tử Metarhizium vào ít nhất là 10% số cá thể của quần thể mối. 2.2.2. Nghiên cứu ở trong nước Việc nghiên cứu nấm gây bệnh trên côn trùng đ• được các cán bộ khoa học kỹ thuật ở một số trường đại học và viện nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu và đi sâu nghiên
cứu chúng từ những năm 70 của thập kỷ XX. Theo Phạm Bình Quyền (1994), cơ sở khoa học của phòng trừ sinh học, phòng trừ tổng hợp là hiểu đúng quy luật cơ chế tự nhiên của sự điều chỉnh số lượng côn trùng, nhằm sử dụng tối ưu các cơ chế đó vào việc hạn chế tác hại do côn trùng gây nên nói chung và mối nói riêng. Tác giả đ• phân tích rất sâu sắc quan hệ giữa vật chủ và vật ký sinh thông qua yếu tố quần thể của vật chủ và vật ký sinh. Đối với các nhóm côn trùng không có đời sống x• hội, vai trò điều chỉnh số lượng côn trùng của dịch bệnh thường chỉ thể hiện khi mật độ quần thể gia tăng đến mức gần cực đại [12]. Năm 1981 GS.TS Nguyễn Lân Dũng nghiên cứu nấm lục cương Metarhizium mô tả hình thái, phân tích cơ chế tác dụng, hướng dẫn cách phân lập, nuôi cấy và phương pháp sản xuất sinh khối Metarhizium [4]. Từ năm 1992, Phạm Thị Thùy và cộng sự thuộc viện Bảo vệ Thực vật đ• phân lập, nuôi cấy và thử nghiệm các chủng Metarhizium thuộc 2 loài Metarhizium anisopliae và Metarhizium flavoviride để phòng trừ cho các loài sâu bọ hại cây nông, lâm nghiệp bằng phương pháp phun trực tiếp bào tử Metarhizium trên đồng ruộng [5], [6], [7], [8]. Năm 1996, Tạ Kim Chỉnh đ• phân lập, nuôi cấy một số chủng Metarhiziumanisopliae và thử nghiệm để diệt châu chấu di cư và các loài sâu bệnh hại cây nông nghiệp. Tác giả cũng thử nghiệm bào tử M. anisopliae trên mối Coptotermes formosanus và cho biết mối chết do nấm sau 3 ngày là 91,35% ở mật độ 18 x 107 bào tử / ml. Ngoài ra, tác giả còn thử nghiệm trên châu chấu di cư (Locusta mirgratioria) và hiệu quả đạt tới 92,2%. Năm 1997, Đại học Quốc gia Hà Nội đ• nghiệm thu đề tài: “Nghiên cứu vi nấm Metarhizium ansopliae chống mối hại cây trồng”. Trong đó đ• phân lập được nhiều chủng nấm có khả năng chống mối quan trọng và được bảo quản tại Bảo tàng giống vi sinh vật của trường. Năm 1998 Dương Ngọc Khê và cộng sự thuộc viện khoa học lâm nghiệp đ• nghiên cứu và tuyển chọn một số chủng nấm Metarhizium để thử khả năng diệt mối coptotemes fomosanus trong phòng thí nghiệm, các nghiên cứu đ• đưa ra được các chế phẩm LT50 , LT100 , LD50, LD100 của các chủng Metarhizium đ• tuyển chọn đối với Coptotemes fomosanus và cho biết có 3 chủng có hiệu lực diệt mối cao nhất [2] Phạm Thị Thùy và cộng sự (2002- 2003) đ• nghiên cứu sử dụng nấm Metarhizium anisopliae để diệt bọ hại dừa cho tỉnh Bình Định bằng phương pháp phun trực tiếp. Kết quả cho thấy chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae đều có hiệu quả cao với sâu non và trưởng thành của bọ dừa, đặc biệt là hiệu quả kéo dài đến 8 tuần sau phun, hiệu quả thể hiện rõ khi cây dừa phục hồi màu xanh trở lại, điểm giá trị nhất của chế phẩm nấm là hiệu quả kéo dài, nấm không gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm đối với con người, không làm mất đi những loài kí sinh thiên địch có ích khác.
Từ năm 1998 đến năm 2002, Trịnh Văn Hạnh và cộng sự ở Trung tâm nghiên cứu phòng trừ mối đ• nghiên cứu tuyển chọn các chủng Metarhizium có hiệu lực cao để phòng trừ các loài mối gây hại điển hình ở nước ta, như loài mối nhà nguy hiểm nhất Coptotermes formosanus Shiraki; loài mối hại đê Odontotermes hainanensis và loài mối hại đập Macrotermes annandalei. Khi nuôi cấy trên môi trường Czapek - Dox và môi trường Sabouraud có bổ sung kitin đ• thu được hàng trăm gram bào tử với khối lượng trung bình từ 1,9 x 109 đến 8,25 x 1010 bào tử/g. Kết quả thử nghiệm trực tiếp và lây nhiễm đối với mối trong điều kiện phòng thí nghiệm và trên mô hình như sau [9], [10]. Từ 23 chủng vi nấm thu thập và phân lập từ các nguồn khác nhau đ• tuyển chọn được 9 chủng Metarhizium trong đó có 2 chủng phân lập từ tổ mối chết ngoài hiện trường có khả năng gây bệnh làm chết mối trong điều kiện phòng thí nghiệm. Với 3 chủng chọn lọc có hiệu lực diệt mối cao nhất là M1, M2, M3 thì LT50 đối với mối Coptotermes formosanus trung bình là 2,6 ngày sau khi nhiễm bào tử Metarhizium. Bào tử của các chủng M1, M2, M3 không chỉ có khả năng diệt mối C. formosanus khi tiếp xúc trực tiếp mà còn được truyền từ cá thể này sang cá thể khác trong đàn mối, tỷ lệ số cá thể mối bị nhiễm bào tử lúc đầu đóng vai trò quyết định. Hiệu quả của phương pháp thử nghiệm diệt mối C. formosanus bằng lây nhiễm bào tử M1 rất rõ ràng. Tỷ lệ nhà dân thử nghiệm hết mối đạt gần 90%. Kết quả này mở ra triển vọng trong việc nghiên cứu sản xuất chế phẩm diệt mối C. formosanus bằng lây nhiễm thay thế các biện pháp dùng hoá chất như hiện nay. Mối cánh O. hainanensis bị chết 100% sau 5 - 10 ngày ở trong đất đ• rắc bào tử M3 cho phép nghĩ tới khả năng nghiên cứu sản xuất chế phẩm để phun phòng mối cánh trên mặt đê vào mùa mối bay phân đàn. Một phần của kết quả nghiên cứu trên đ• được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Vi sinh vật tại Bangkok, Thái Lan tháng 7 / 2000. Năm 1997 đại học quốc gia hà nội đ• nghiệm thu đề tài “ nghiên cứu vi nấm Metarhizium anisopliae chống mối hại cây trồng”. Trong đó đ• phân lập được nhiều chủng nấm có khả năng chống mối quan trọng và được bảo quản tại bảo tàng giống vi sinh vật của trường. Đ• có nhiều công trình đi sâu nghiên cứu về hoạt tính của Enzym ngoại bào của các chủng nấm Metarhizium như là: - Năm 1995 tác giả Smithson S.L và cộng sự đ• nhân vô tính và đặc trưng của gen m• hoá enzym Protease phân giải cutin từ nấm gây bệnh cho côn trùng Metarhizium anisopliae [17]. - Năm 2000 tác giả Gillespie J.P; Charnley A.K đ• nêu vai trò của Protease phân giải cutin từ nấm gây bệnh cho côn trùng Metarhizium anisopliae. Mở ra hướng nghiên cứu mới cho công nghệ sinh học trong việc phòng chống bệnh do côn trùng gây ra [18].
Mới đây, sinh viên Lê Thùy Quyên, trường é?i h?c Phuong éông, đ• nghiên cứu thành công d? tài: “Nghiên cứu công ngh? s?n xu?t ch? ph?m n?m Metarhizium anisopliae sorok d? ?ng d?ng phòng tr? sâu hại cây tr?ng”. Chế phẩm nấm Metarhizium từ nghiên cứu của Lê Thuỳ Quyên diệt trừ các loài sâu xanh bướm trắng, sâu khoang ăn lá và đặc biệt là khả năng tiêu diệt được một số loài côn trùng hại cây sống trong đất như bọ hung, mối đất... ứng dụng thực tế của nấm Metarhizium để tiêu diệt bọ hung đen ăn mía, mối đất ăn thông trắng, bồ đề, hại cây điều, cây ăn quả, sâu xanh bướm trắng ăn su hào, bắp cải, sâu khoang hại cà chua... cho kết quả diệt trừ sâu bệnh hơn 70%. Một hướng mới đang được các nhà khoa học nghiên cứu để sản xuất sinh khối của nấm Metarhizium trên các nguồn cơ chất rẻ tiền mà vẫn thu được sinh khối lớn [5]. Nghiên cứu sử dụng Metarhizium để phòng trừ mối là một hướng nghiên cứu đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Các kết quả nghiên cứu về phân lập, nuôi cấy, tuyển chọn và thử nghiệm bào tử thuần khiết để diệt trừ trực tiếp một cá thể mối nhất định trong điều kiện phòng thí nghiệm đ• làm sáng tỏ cơ chế gây bệnh và hiệu lực diệt mối cao của nấm đối với mối. Tuy nhiên, điều quan trọng không chỉ là tuyển chọn được các chủng Metarhizium có hiệu lực diệt mối cao trong phòng thí nghiệm mà còn phải nghiên cứu được quy trình lên men để sản xuất thu bào tử được nhiều. Trong quá trình sản xuất thu bào tử phải sử dụng được nguồn nguyên liệu thô, rẻ tiền mà vẫn thu được lượng bào tử nhiều từ đó lựa chọn ra được môi trường thích hợp nhất để sản xuất trên qui mô rộng với một giá thành phải rẻ. Để lựa chọn được quy trình lên men kết hợp thích hơp cho sự sinh trưởng và phát triển của các chủng Metarhizium thì đề tài chúng tôi đáp ứng được một phần tuy nhiên để có quy trình lên men kết hợp thích hơp nhất thì cần nghiên cứu thêm. 2.2. Mối nhà Coptotermes foramsanus Shiraki Loài mối Coptotermes là giống mối phân bố rộng r•i trên thế giới. Chúng thuộc họ Rhinotermitidae hay còn gọi là nhóm mối ngầm đô thị (Urban subterranean termite). Đến nay đ• xác định được 28 loài thuộc giống mối này [1], [3]. Đặc trưng của giống mối này là mối lính có hình ovan hoặc hình trứng. Trên đầu có một lỗ trán lồi ra phía trước. Từ đó mối lính tiết ra dịch màu trắng sữa. Dịch này sẽ chuyển thành một chất co gi•n như cao su khi tiếp xúc với không khí. Râu có từ 14-16 đốt, tấm lưng ngực trước bằng phẳng. Mối cánh đầu hình trứng, râu có từ 18-23 đốt. Tấm lưng ngực trước hẹp hơn đầu, vẩy cánh trước hẹp hơn phía cánh sau, gân cánh hình lưới màu nhạt, mặt cánh có lông [1]. Coptotermes là giống mối gây nhiều thiệt hại cho con người do khả năng thích nghi cao với điều kiện môi trường. Chúng có thể tấn công trực tiếp các vật liệu, đồ dùng bằng gỗ hoặc đi xuyên qua mạch vữa xi măng mác thấp, đi ngầm dưới lớp bê
tông, nhựa đường vào làm tổ trong các công trình xây dựng, gây ảnh hưởng đến sự ổn định, an toàn và mỹ quan công trình. Vì vậy, mối Coptotermes được xếp vào nhóm mối hại công trình xây dựng (còn gọi là mối nhà). Tuy nhiên, một số loài thuộc nhóm này còn gây hại cho cây và làm tổ trong thân đê, đập [11]. 2.2.1. đặc tích sinh học: Trong các loài thuộc giống Coptotermes thì Coptotermes formosanus Shiraki là loài có phân bố rộng nhất trên thế giới. Loài mối này có nguồn gốc từ Đài Loan (Trung Quốc), làm tổ ngầm trong đất và các cấu trúc khác của công trình, nên còn có tên gọi chung là mối ngầm Đài Loan (Formosan subterranean termite-FST). Nó được đưa vào nhật bản, Guam, Srilanka, Nam Phi và Mỹ sau chiến tranh thế giới thứ hai, những chiếc tàu thủy là phương tiện chở loài mối ngầm này phát tán đi khắp thế giới. Đến nơi ở mới, nhờ sự thích ứng cao và khả năng sinh sản lớn mối Coptotermes formosanus đ• nhanh chóng phát triển và mở rộng vùng phân bố của mình. Tuy mối Coptotermes formosanus là một loài bay yếu, nhưng với khả năng thay thế mối chúa và phân đàn nhanh chóng cùng với việc con người di chuyển đất vật liệu đ• bị nhiễm mối cũng góp phần tạo ra sự lan tràn trong nội địa của loài mối này. Phần lớn các đàn mối Coptotermes formosanus làm tổ ngầm dưới đất hay trong các cấu trúc công trình xây dựng. Tổ của chúng khá lớn, xốp thường có hình nón hoặc có thể có hình dạng khác phụ thuộc vào vị trí làm tổ, có màu nâu đen hoặc màu xám tro [1], [3]. Mối sử dụng chất tiết trộn với gỗ vụn và đất làm nguyên liệu xây tổ. Cấu trúc tổ tuân theo một quy định khá chặt chẽ. Các cột đất được xây theo dạng những “cánh sao” và được nối với nhau một cách tinh vi, thuận lợi cho mối di chuyển, nhưng lại cản trở cho những kẻ muốn xâm nhập. Phía dưới đáy tổ, mối tạo ra nhiều phiến mỏng xếp chồng lên nhau, trên các phiến có những lỗ nhỏ để mối có thể chui qua. Giữa các phiến là các khe, hốc rỗng, sống ổn định ở một trong những khoang đó, được gọi là hoàng cung. Coptotermes formosanus là loài mối không làm vườn cấy nấm, nên tổ của chúng có cấu trúc rỗng và đơn giản hơn các loài mối làm tổ có vườn cấy nấm. Việc điều tiết vi khí hậu trong tổ cũng đơn giản. Chúng tập trung số lượng cá thể về tổ khi nhiệt môi trường xuống thấp và phân tán khi nhiệt độ lên quá cao [1]. Hàng năm vào khoảng tháng 4, tháng 5 và tháng 6 có khi sớm hơn đây là lúc mà thời tiết, cũng như khí hậu thuận lợi cho mối bay ra giao hoan, đây là khoảng thời gian mà những tổ mối mới bắt đầu được hình thành. Mối thường bay vào lúc hoàng hôn, độ ẩm khoảng 95%. Vào mùa mối bay có thể bắt gặp hàng ngàn mối cánh bay ở ngoài cửa sổ, xung quanh nguồn sáng cố định. Sau một vài giờ bay, chúng hạ cánh xuống đất hay bất kỳ vị trí nào để tự rụng cánh và cặp đôi. Mỗi tổ Coptotermes formosanus có số lượng mối cánh trưởng thành lớn nhưng chỉ có một
số ít mối cánh có thể cặp đôi và xây dựng tổ được, số còn lại bị chết hoặc làm nguồn thức ăn cho đối tượng khác. Coptotermes formosanus thường chọn nơi có độ ẩm thích hợp, kín đáo và yên tĩnh bên trong các công trình kiến trúc để làm tổ. Tổ có thể làm sâu trong đất từ 0.5- 1.5m. Một số nghiên cứu còn cho biết đ• tìm thấy tổ của chúng ở độ sâu 1.8-3m. Ngoài loại tổ chìm trong đất khá phổ biến, Coptotermes formosanus còn xây dựng tổ không trực tiếp tiếp xúc với đất, được gọi là tổ nổi (Aerial colonies). Khi một cặp mối cánh thành công trong việc tìm thấy một vị trí thích hợp để xây dựng tổ như nguồn thức ăn, độ ẩm trong tòa nhà, chúng bắt đầu hình thành một quần thể mà không cần liên hệ với đất. Cũng có trường hợp do một điều kiện bất lợi nào đó (chẳng hạn như nền nhà bị ngập nước), mối di cư tổ từ dưới đất vào trong kết cấu của công trình xây dựng. Người ta thống kê được 25% tổ mối Coptotermes formosanus tìm thấy ở các thành phố phía đông Nam bang Florida thuộc về loại tổ không tiếp xúc với đất. 2.2.2. Các thành phần đẳng cấp trong tổ mối: Mối, Ong, Kiến… được xếp vào côn trùng x• hội khác với nhiều loài côn trùng đơn sinh, mỗi tổ mối là một đơn vị sống hoặc được coi là một x• hội riêng biệt trong mỗi tổ mối tuỳ theo từng loại có từ vài trăm đến hàng chục triệu con. Sỡ dĩ mối được xem như là con trùng x• hội vì mỗi nhóm cá thể đóng vai trò riêng biệt, đàn mối chỉ tồn tại khi đủ các nhóm này, mỗi nhóm là một đẳng cấp có chức năng riêng như x• hội con người, là loại côn trùng có sự phân chia công việc trong đời sống x• hội, tổ chức theo bản năng, có sự chuyên hoá về hình thái và chức năng. Mối có hai loại hình lớn: Mối sinh sản và mối không sinh sản mỗi loại hình này chia ra nhiều đẳng cấp khác nhau. Mối sinh sản: Loại mối này có thân hình tương đối lớn nhất là mối chúa có bụng rất to cơ thể của chúng có cơ quan phát dục hoàn chỉnh gồm mối vua, mối chúa mối cánh nguyên thủy và mối cánh ngắn hay còn gọi là mối chúa thay thế. Chúng có chức năng sinh sản hoặc sẽ làm nhiệm vụ sinh sản trong tương lai. Các đẳng cấp này có mặt đầy đủ ở các quần thể trưởng thành, tỷ số lượng cá thể của mỗi đẳng cấp thay đổi tùy thuộc vào loài và tuổi đàn mối [1]. Mối cánh có 2 loại: Mối cánh nguyên thủy (còn gọi là mối cánh thực thụ) và mối cánh ngắn (còn gọi là mối cánh thay thế hay mối cánh bổ sung). Cơ thể mối cánh nguyên thủy thường có màu vàng nâu, dài 12- 15mm và có cánh, mối cánh là do mối non trải qua một số lần lột xác mà thành chúng cũng đi kiếm ăn như mối thợ, trên cánh có rất nhiều lông nhỏ và hệ gân cánh đặc trưng có thể dùng để phân biệt với các loài khác, chúng có lớp vỏ bao bọc cơ thể dày nên chúng có thể sống trong điều kiện khô vài ngày và chúng có khả năng bay giao hoan để tạo thành tổ mối mới. Hàng năm vào cuối mùa xuân khi áp suất không khí thích hợp, nhất là vào lúc trước các cơn mưa giông hoặc lúc hoàng hôn, thời điểm các loài
động vật ăn côn trùng ban ngày hoặc ban đêm chưa hoạt đi kiếm ăn hoặc đi rất ít. Do vậy thời điểm này tránh được những nguy hiểm đem lại cho chúng, chúng bay ra khỏi tổ và hướng tới những nơi có ánh sáng, sau 10 đến 15 phút thì rụng cánh và chúng cặp đôi con đực với con cái, con nọ nối đuôi con kia, con cái đi trước con đực theo sau, con cái sẽ dẫn đi tìm một nơi cư trú. Nếu thoát được nguy hiểm và tìm thấy được các vết nứt do lún hoặc một điểm thích hợp chúng sẽ tạo ra một tổ mới. Một tổ Coptotermes formosanus trưởng thành có thể sinh ra 70.000 mối cánh, nhưng thường chỉ có 1 tỷ lệ ít mối cánh lập đôi và xây được tổ, số còn lại đều bị tiêu diệt bởi những con vật khác như tắc kè, nhện, cóc, chim... [3]. Nhiều đôi không bị ăn thịt nhưng cũng không tồn tại được do gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình xây tổ như điều kiện môi trường, thức ăn, độ ẩm ở nơi chúng ẩn náu. Khi đào được một khoảng nhỏ cho mình, đôi mối chúa bắt đầu đẻ trứng, mối chúa có trọng lượng lớn hơn 300 lẫn so với mối thợ, mối chúa đảm nhiệm chức năng sinh sản chính trong tổ, mối chúa được ví như một cỗ máy đẻ, cả cuộc đời trưởng thành của nó được dành cho việc đẻ trứng với nhịp độ hơn 1 quả trong 1 phút. Đợt đầu mối cái đẻ khoảng 15-30 trứng. Sau khoảng 2-4 tuần trứng nở thành mối non. Mối cánh sẽ chăm sóc cho mối non đến khi mối non được 3 tháng tuổi (sau 3 lần lột xác). Rồi mối cái mới đẻ tiếp đợt thứ 2, mối non đẻ ra từ những quả trứng này sẽ được nhóm mối đợt đầu trông nom, chăm sóc. Từ đó, mối cái đẻ liên tục như một cái máy và sau khoảng 3-5 năm từ một tổ mối ban đầu như vậy sẽ phát triển thành một tổ mối trưởng thành có tới vài triệu cá thể [3]. Vào giai đoạn này chúng gây thiệt hại lớn cho công trình xây dựng, nơi chúng làm tổ và những công trình lân cận. Từ đây trong tổ xuất hiện mối cánh nguyên thủy và mối cánh ngắn. Mối cánh ngắn được coi như một nguồn hậu bị để sinh sản thay thế cho mối vua và mối chúa khi cần thiết. Loại mối này cánh bị tiêu giảm, mắt mù và màu sắc cơ thể nhạt hơn so với mối cánh nguyên thủy. Chúng không bao giờ rời khỏi tổ và chỉ trở thành các cá thể sinh sản khi mối vua hoặc mối chúa bị chết hoặc không đáp ứng được khả năng sinh sản cần thiết của quần thể. Nhờ sự có mặt của mối chúa thay thế nên khi một phần quần thể của loài mối này bị tách biệt khỏi cá thể sinh sản nguyên thủy vẫn có thể sinh sản và tồn tại để phát triển thành tổ mới [1]. Mối không sinh sản: Gồm có hai loại mối thợ và mối lính Mối thợ (hay còn gọi là mối lao động), cũng từ mối non trải qua 5 đến 7 lần lột xác mà thành, mối thợ có màu trắng sữa đồng đều từ đầu đến bong, chúng là thành phần quan trọng trong tổ là đẳng cấp đông nhất chiếm 80-90% số lượng cá thể của quuần thể mối. Mối thợ gồm mối thợ lớn và mối thợ nhỏ làm nhiệm vụ kiếm thức ăn, xây tổ và chăm sóc mối vua, mối chúa, mối non, vận chuyển trứng mối...để duy trì sự sống cho quần thể. Ngoài ra còn một số chức năng như dự báo thời vụ giao hoan và thông tin giữa các cá thể. Mối thợ của loài Reticulitermes fukiensis có tới 5 loại khác nhau: ấu trùng, ấu trùng lớn, thợ nhỏ, thợ trung bình, và thợ lớn. Nhưng ở Coptotermes formosanus
chỉ thấy ấu trùng, mối thợ lớn, mối thợ nhỏ. Mối thợ của loài Coptotermes formosanus cũng bị mù, tuy vậy chúng di chuyển rất nhanh nhẹn, cơ thể của mối thợ thường nhỏ, màu trắng nhạt, chúng làm mọi công việc để duy trì sự phát triển của đàn. Có thể thấy mối thợ là lực lượng lao động chính trong quần thể Coptotermes formosanus. Mối thợ có thể sống trung bình khoảng 2- 4 năm [1]. Mối lính (còn gọi là mối bảo vệ): Chiếm 10-15% số lượng cá thể trong quần thể nối. Đầu của chúng có màu vàng chanh, hình ovan, hàm cong, thân có màu trắng nhạt. Khi bị tác động cơ học hoặc hóa học chúng thường tiết ra dịch màu trắng từ lỗ fontanell ở phía trước đầu. Tác dụng của chất dịch này có thể gây cản trở sự di chuyển của vi sinh vật khác, làm yếu sinh vật bị tấn công. Vì vậy chất tiết này có tác dụng tự vệ. Do sự chuyển hóa, hàm của mối lính Coptotermes formosanus chỉ được dùng như một thứ vũ khí tấn công kẻ thù. Do đó, mối lính không tự kiếm thức ăn được mà cần phải được mối thợ cho ăn. Công việc của mối lính là bảo vệ tổ và bảo vệ đàn mối thợ khi đi kiếm thức ăn khỏi sự tấn công của các sinh vật khác. ở vị trí đường mui và hang giao thông bị vỡ, mối phát các tín hiệu báo động, tập trung mối lính xung quanh, sẵn sàng tấn công bất kể kẻ nào muốn xâm phạm vào tổ của chúng. Ngoài ra mối lính còn vây quanh và bảo vệ lỗ vũ hóa khi mối cánh chuẩn bị bay giao hoan. Trong quần thể Coptotermes formosanus các cá thể thường xuyên trao đổi thức ăn và các chất tiết, đây là hoạt động sống bình thường để tăng cường hiệu quả sử dụng thức ăn của chúng. Sự trao đổi thức ăn và chất tiết này gọi là quá trình dinh dưỡng tương hỗ (trophallaxis). Nhờ quá trình này mà các vi khuẩn cộng sinh trong ruột mối được truyền qua nhau giữa các cá thể mối trong quần thể. Ngoài ra, mối còn có tập tính làm sạch cơ thể của mỗi cá thể và giữa các cá thể đồng loại với nhau khi trên cơ thể có vật lạ bị phát hiện [3]. Mối Coptotermes formosanus là loài có số lơượng cá thể khá lớn so với nhiều loài mối khác. Su. N-Y và R.H. Scheffrahn (1998) đ• sử dụng phương pháp thả ra bắt lại các cá thể đánh dấu để nghiên cứu số lơượng cá thể trong 7 tổ mối Coptotermes formosanus ở vùng Đông Nam Bruward của nơước Mỹ với diện tích 800.000m2. Kết quả cho thấy số lơượng cá thể của 7 tổ mối dao động trong khoảng 1,4 - 6,8 triệu con, lớn hơn rất nhiều so với loài làm tổ chìm khác nhươ Hetrotermes aureus là 20.000 cá thể, Reticulitermes flavipes là 200.000 cá thể, Microtermes sp là 50.000 cá thể. Chỉ có loài Macrotermes darwinensis là có số lơượng tương đương 7x106 cá thể. Bên cạnh việc xác định số lơượng cá thể, nghiên cứu của Su. N-Y và R.H. Scheffrahn cũng xác định được sinh khối của 7 tập đoàn Coptotermes formosanus nói trên. Tập đoàn có sinh khối lớn nhất là 34.3kg và tập đoàn có sinh khối nhỏ nhất là 4.5kg . Phạm vi kiếm thức ăn của một tổ mối Coptotermes formosanus cũng đ• được nhiều tác giả đề cập đến. Theo King và Spin (1969), Lai (1997), Li và cộng sự (1967), loài Coptotermes có thể đi kiếm thức ăn theo một qu•ng đường dài tới hơn 100m so với vị trí làm tổ. Su. N-Yvà R.H. Scheffrahn cũng xác định chiều dài của
qu•ng đơường kiếm ăn và phạm vi phân bố của 7 tập đoàn nghiên cứu. Tập đoàn đi kiếm ăn xa nhất là 115m với diện tích vùng kiếm ăn là 3.571m2, tập đoàn đi kiếm thức ăn gần nhất là 43m với diện tích vùng kiếm ăn là 162m2. Nghiên cứu của Thosmas G.Shelton đ• xác định vùng kiếm thức ăn của một tập đoàn rộng tới 16.150 m2 [20]. 2.2.3. Vai trò của mối đối với đời sống con người 2.1.3.1. Lợi ích của mối Mối cũng như nhiều loài côn trùng cũng đóng vai trò quan trọng mang lại nhiều lợi ích cho con người và môi trường tự nhiên. Kết quả nghiên cứu của một số nhà khoa học cho thấy: Narariff (1931) quan sát ở ăngola thấy sự hình thành đá ong có sự tham gia của mối, ở Trinidad cũng thấy mối Nasutitermet có liên quan với đá lateritic (Grifith, 1953). Các đá ong này ở châu phi kết thành từng mảng lớn. Quan sát ở Xuđăng, Erhart (1951-1953) nhận thấy trong quá trình hình thành đá Lateritic có sự tác động của mối đối với đất rừng. Một trong những đặc điểm có lợi dễ nhận thấy của mối là ăn những chất có hàm lượng xenlulose cao giúp phân giải thảm thực vật trong rừng. Sự hoạt động của chúng là điều kiện rất tốt cho tự nhiên. Thứ nhất chúng giúp dời chuyển từ bề mặt đất các xác chết và thối rữa của thực vật, biến chúng thành những phần đơn giản không có mùi vị khó chịu và tẩy trừ chất có hại cho môi trường và con người. Thứ hai chúng giữ một phần rất quan trọng là phân giải xác động vật, thực vật thành chất đơn giản có thể được sử dụng thành nguồn dinh dưỡng cho thực vật phát triển chính vì vậy người ta ví mối như một người dọn dẹp trong tự nhiên[1]. Bên cạnh những lợi ích phân giải xenlullo thì chúng làm tơi xốp những phần đất cứng bằng việc mang chúng lên bề mặt, đơặt chúng ra phơi nắng thông qua việc đào bới làm đơường hầm. Một số lượng lớn các đơường hầm, đơường mui nổi do mối tạo ra đ• làm thuận tiện cho việc thông khí trong đất việc này rất cần thiết cho sự phát triển của thực vật. Mối có thể đào sâu từ 1.5 đến 3m điều này rất cần sự vận động mao dẫn của đất. Xác mối chết và các sản phẩm phụ của chúng rơi xuống đất làm đất tơi xốp [3]. ở Burkinafaso đất nông nghiệp đ• bạc màu trơ cứng ra như đá, người dân trộn mối với phân hữu cơ và nhào vào các lỗ đào trên mặt đất, từ đó mối sẽ tạo ra vô số hầm hào dưới lòng đất giúp đất dẫn nước tốt hơn trong mùa mưa, các nhà khoa học đ• đi sâu nghiên cứu phần nội tạng của mối và đ• phân tích kỹ thấy bộ máy tiêu hoá của mối chiếm 70% trọng lượng cơ thể, hoạt động giống như nhà máy hoá chất, khi làm tổ mối giữ lại vật chất hữu cơ làm cho quá trình khoáng hoá chậm lại và các hợp chất khó phân huỷ sẽ phân huỷ dễ dàng hơn, giúp cho cây trồng hấp thụ tốt hơn, cấu trúc của tổ mối giúp cho đất đai bào mòn ít hơn và ngăn ngừa rửa trôi tốt hơn Ngoài ra mối còn có tác dụng khác như:
Mối có hàm lơượng dinh dơưỡng rất cao, do vậy hiện nay trên thế giới đ• có một số nghiên cứu sử dụng mối làm thức ăn và chữa bệnh (mối cánh ngâm rơượu chữa bệnh thấp khớp). Tại bờ biển ngà người ta lấy tổ mối gồm hỗn hợp đất, nước bọt và phân của mối được dùng làm bột chỉnh hình chữa sai khớp, người dân ở đây cũng dùng hỗn hợp này để làm thuốc chữa bệnh thuỷ đậu và bệnh quai bị. ở Benin, mối còn là món ăn ưa thích rất được trẻ em ưa chuộng. Hiện nay, ngơười ta còn thu bắt và nuôi mối để làm thức ăn cho gà, chim... Mối cũng đang là đối tơượng nghiên cứu của các nhà khoa học trong việc khảo sát đánh giá hiệu quả của các biện pháp tác động lên côn trùng x• hội... Các nhà kiến trúc sư đang nghiên cứu tổ mối có cấu trúc thông khí rất tốt, không khí bên ngoài luồn vào tổ qua các lỗ trên mặt đất, ban đầu không khí se lạnh lại, sau đó tiếp xúc với bầy mối ở sâu bên trong nên nóng dần lên, nhẹ hơn và thoát ra ngoài, chính vì vậy tại Mali các đền thờ hồi giáo được xây dựng theo thiết kế rất giống với cấu trúc tổ mối. Hiện nay các nhà khoa học đang đi sâu phân tích và làm rõ thành phần vi sinh vật của mối để từ đó phân lập ra được những vi sinh vật có ích để tạo ra chế phẩm sinh học trong việc xử lí rác thải có hàm lượng xenlullo cao, một cách an toàn, mang lại hiệu quả cao và nhanh nhất. Đối với các nhà địa chất thì qua phân tích đất của các tổ mối đùn từ dưới lòng đất độ sâu 20m nên cứ quan sát người ta có thể tìm thấy các khoáng chất và kim loại quý. 2.1.3.2. Tác hại của mối Bên cạnh những ích lợi nói trên thì mối mang lại trên thì mối còn là một loài côn trùng gây nhiều thiệt hại cho con người: Mối là loài côn trùng chuyên dinh dưỡng trên các nguồn thức ăn có chứa cenllulose, chúng có đặc điểm chung sau đây. Hàm của mối thợ (mối đi kiếm ăn) là hàm nhai nghiền nên chúng có thể gặm được các loại gỗ cứng kể cả lim, chúng cũng có thể cắm phá được cả những vật liệu bằng Plastic, cho nên tác hại của chúng đối với nền kinh tế không phải là nhỏ. Mối làm tổ trong các công trình kiên cố, với số lơượng mối Coptotermes formosanus ở giai đoạn trơưởng thành lên đến vài triệu cá thể thì nhu cầu tìm kiếm thức ăn và nơi làm tổ là rất cấp thiết. Do đó trên đường tìm kiếm nơi làm tổ chúng có thể đi xuyên qua các mạch vữa xi măng mác thấp, đi ngầm dơưới lớp bê tông, lớp nhựa đơường vào làm tổ sâu bên trong và tiến hành phá huỷ các đồ vật và các cấu kiện gỗ trong công trình, phá huỷ hệ thống cáp điện ngầm, các thiết bị điện tử, gây sụt lún cho nền móng công trình, gây ảnh hươởng đến tính bền vững của các công trình.
Đối với những ngôi nhà làm hoàn toàn bằng gỗ thì nguy cơ bị mối tấn công là rất cao. Những toà nhà này khi phát hiện ra bị mối phá hoại thì đ• hươ hỏng đến 2/3 do đặc điểm của loài mối ăn mục rỗng bên trong nhưng nhìn bên ngoài vẫn rất khó phát hiện nên rất dễ bị sụp đổ bất kì lúc nào không biết. Do mối làm tổ ngầm và di chuyển trong các đơường mui dơưới đất nên mối còn gây hại cho các trạm biến thế điện và dây cáp ngầm chôn dưới đất [11]. Phá huỷ hoặc làm giảm sút giá trị các sản phẩm dự trữ, tài liệu lưu trữ, tấn công trực tiếp vào các sản phẩm bảo quản trong nhà kho như giấy, bao bì, sách báo, lơương thực, bảo tàng mà nhiều khi không thể đo đếm bằng tiền. Làm giảm năng suất cây trồng: Gần như tất cả sự tổn thơương do mối gây ra cho thực vật là kết quả của việc trực tiếp hoặc gián tiếp của quá trình cố gắng thu nhận thức ăn. Mối tấn công vào các cột chống bằng gỗ ở các vườn hồ tiêu hoặc thanh long, mối gặm hút dịch rễ của các cây công nghiệp khác nhươ chè, cà phê, ca cao... làm cho cây còi cọc giảm năng suất, chất lượng [1]. Nhưng tác hại lớn nhất của mối là làm tổ ngầm trong thân đê, đập do đó tổ của chúng rất khó bị con ngơười phát hiện. ở trong đó chúng đào bới đất xây tổ làm đất không còn kết cấu rắn chắc ban đầu, tạo ra các khoảng trống trong thân đê. Nhiều đoạn thân đê sông Hồng khi phát hiện ra và thu gom các tổ mối có khối lơượng đến hàng chục kg. Chính vì vậy khi lũ lụt xảy ra những đoạn đê có mối làm tổ rất dễ bị sụt lún và gây hậu quả nghiêm trọng. Vì vậy ngơười ta xem mối là “ẩn hoại thân đê” cho các nước có hệ thống đê đập ngăn ơnước [14], [16]. Do vậy, để khắc phục những hậu quả do mối gây ra con người huy động công sức lẫn tiền bạc vào đó rất nhiều. Tóm lại, các đặc điểm sinh học và tập tính làm tổ, kiếm ăn, phương thức tổ chức x• hội, cách trao đổi chất và giao tiếp sinh học trong quần thể Coptotermes formosanus cho thấy chúng là một loài mối có khả năng thích nghi rất cao. Đối với Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới nên vùng phân bố của mối suốt từ bắc tới nam vùng nào cũng có mối, có mặt cả vùng nông thôn đến thành thị, mối cũng có thể có mặt ở độ cao 1700m. Do vậy thiệt hại mối gây ra vô cùng lớn cho nên để phòng trừ và kiểm soát chúng người ta đi sâu tìm hiểu đặc điểm sinh học, sinh thái học. ý thức được điều đó, gần đây rất nhiều công trình nghiên cứu đ• đề cập vấn đề này. Nhiều kết quả nghiên cứu đ• làm thay đổi nhận thức đơn giản trước đây về Coptotermes formosanus. Tuy nhiên để khám phá hết những hiểu biết của loài mối thì cần phải có nhiều công trình nghiên cứu khác như: sự trao đổi thức ăn giữa các đẳng cấp trong quần thể, quan hệ giữa tổ chính và tổ phụ, khả năng phân biệt và phản ứng với các chất lạ dính trên cơ thể, khả năng lây truyền các mầm bệnh ký sinh trong đàn mối.
2.1.4. Một số phương pháp phòng trừ mối Hiện nay có rất nhiều phương pháp phòng trừ mối, ở mỗi phương pháp thì đưa lại hiệu quả nhất định, tuy nhiên phương pháp nào cũng vậy đều có mặt ưu nhược điểm nhất định. Hiện nay ở nước ta có một số phương pháp phòng trừ mối như: - Phương pháp đào tổ bắt mối chúa. - Phương pháp phun thuốc xua đuổi định kỳ. - Phương pháp lây nhiễm. - Phương pháp diệt tổ mối tổng hợp. - Phương pháp sinh học. Hiện nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, do sự ý thức được những tác hại của mỗi phương pháp gây ra thì phương pháp sinh học đang là một hướng đi được quan tâm nhiều nhất và có khả thi nhất, phương pháp sinh học sử dụng vi nấm để diệt mối. Phương pháp này đ• và đang được nghiên cứu, thử nghiệm và ứng dụng trên quy mô phòng thí nghiệm và trên thực tế, để nhanh chóng áp dụng đưa vào thực tế. Phương pháp này rất an toàn với con người và môi trường và con người ... Phần III Đối tượng, vật liệu, Nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1. đối tượng vật liệu và địa điểm: 3.1.1.Đối tượng: - Chủng nấm Metarhizium anisopliae (M4, M5). - Mối nhà Coptotermes formosanus. 3.1.2.Vật liệu : - Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm: Nồi hấp, tủ sấy,máy lọc nước 2 lần, máy nuôI lắc định ôn, đĩa petri, ống nghiệm, hộp nhựa, gỗ thông, giấy lọc, pipet, bông, ống ti ô ... Nguyên liệu tạo môi trường xốp: Cơm nấu chín. - Nguyên liệu tạo môi trường chìm: - Môi trường Sabouraud (g/l): 1. Glucose : 20g 2. Yeast extract :5g 3. Agar : 20g
pH 7± 0,2 Môi trường Czapek-Dox (g/l): 1. Sacrose: 30g 2. Sodium nitrate: 2g 3. Magnesium glycerophosphat: 0,5g 4. Postassidium sulfate: 0,35g 5. Potasidium chrloride: 0,5g 6. Perrous sulfate: 0,01g 7.Agar: 15g pH: (6,8±0,2 Hoá chất. - 1. Xanhmethylen, Red – Xudăng, mực photocopy 2. KNO3, MgSO47Hơ2O, KCL... 3.1.3.Địa điểm và thời gian: - Phòng thí nghiệm Công nghệ vi sinh – Sinh học phân tử - Khoa công nghệ sinh học - Trường ĐH Nông nghiệp - Hà Nội. - Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/7/2008 đến 15/4/2009 3.2.nội dung và phương pháp nghiên cứu: 3.2.1.Nội dung: 3.2.1.1. Thí nghiệm 1: Xác định đặc điểm hình thái, hình dạng bào tử, sợi khí sinh và cuống phát sinh bào tử của các chủng nấm Metarhizium (M4, M5). - Tiến hành nuôi cấy hai chủng nấm Metarhizium (M4, M5) trên môi trường Czapek-Dox trên đĩa petri15 ngày và quan sát sự phát triển của khuẩn lạc trên đĩa petri. - Chỉ tiêu theo dõi: Màu sắc mặt trước khuẩn lạc, màu sắc mặt sau khuẩn lạc, đường kính chiều cao của khuẩn lạc, màu sắc, chiều dài, tốc độ phát triển của bào tử và hình dạng và chiều dài sợi khí sinh của hai chỉng nấm Metarhizium (M4, M5). - Kết quả theo dõi. 3.2.1.2. Thí nghiệm 2 : Lựa chon môi trường, thời gian, lượng mẫu lên men thích hợp. - Môi trường lên men chìm: + Môi trường Sabouraud . + Môi trường Czapek-Dox. - Môi trường lên men xốp: + Môi trường 100% cơm từ gạo : + Môi trường trấu cám (20% trấu, 80% cám từ gạo). Chon môi trường trấu cám với tỉ lệ 20% trấu và 80% cám nhằm cung cấp đầy đủ dinh dưỡng và tạo được độ thông thoáng khí cho nấm phát sinh bào tử
- Tiến hành lên men chìm hai chủng nấm Metarhizium (M4, M5) trên môi trường (sabouraud, czapek-Dox) với thời gian nhất định (2-10) ngày, lượng mẫu thích hợp 4-10%(ml/g). Sau đó lấy mẫu cấy lên môi trường lên men xốp (cơm từ gạo, trấu cám) trong thời gian từ 10-15 ngày thu và đếm số lượng bào tử trên đĩa petri. - Mục đích của thí nghiệm: Xác định được môi trường tốt nhất, thời gian và lượng mẫu thích hợp nhất (mỗi công thức thí nghiệm nhắc lại 3 lần). - Kết quả thí nghiệm. 3.2.1.3.Thí nghiệm 3: Thí nghiệm xác định hiệu lực diệt mối của bào tử Metarhizium bằng phương pháp rắc bào tử trực tiếp trên đĩa petri (lượng bào tử Metarhizium tính theo gam). Thí nghiệm được tiến hành trên đĩa petri với 100 mối (90 mối thợ với 10 Mối lính): Mỗi công thức nhắc lại 3 lần. CT 1 : Đối chứng (không cho bào tử) CT 2 : 0,005g bào tử nấm Metarhizium (M4, M5) CT 3 : 0,01g bào tử nấm Metarhizium (M4, M5) CT 4 : 0,03g bào tử nấm Metarhizium (M4, M5) CT 5 : 0,05g bào tử nấm Metarhizium (M4, M5) - sau 24 giờ bắt đầu đếm số cá thể mối chết. - sau 10 ngày tổng kết và chọn ra nồng độ diệt mối thích hợp. - Yêu cầu của thí nghiệm này là xác định được lượng bào tử thuần khiết tính theo (gam) thích hợp nhất. - kết quả thí nghiệm. 3.2.1.4. Thí nghiệm4: xác định hiệu lực diệt mối của bào tự Metarhizium bằng phương pháp lây nhiễm trên mô hình hộp (mối sau khi đ• nhuộm chất Xanh methylen). Phương pháp này lợi dụng một số tập tính quan hệ đời sống x• hội và mức tiếp xúc thường xuyên giữa các cá thể mối có đẳng cấp khác nhau trong cùng tổ mối để truyền bào tử vào tổ mối làm chết tổ mối. 1. Thí nghiệm.
2. Đối chứng. 1, 3, 4: Hộp nhựa màu trắng, hình chữ nhật (20cmx15cm), có nắp đậy và được khoan lỗ để nối các ống dây như hình mô tả. 2: Là ống dẫn màu trắng có đường kính 0.8cm, chiều dài ống thay đổi 10cm, 50cm, 100cm, 300cm. Tổng số cá thể mối đem thí nghiệm của 2 hộp là 1000 con (có thể 2000, 5000 con) trong đó có 10% là mối lính, số cá thể nhiễm bào tử Metarhizium là 20% - Lượng bào tử Metarhizium đem nhiễm được xác định thích hợp nhất có đựơc từ thí nghiệm 3. Số lần nhắc lại là 3 lần, lấy giá trị trung bình, điều kiện tiến hành như nhau, quan sát, mô tả các hiện tượng xảy ra, xác định số ngày mối chết 100%. 3.2.2. Phương pháp nghiên cứu: 3.2.2.1. Chuẩn bị dụng cụ và môi trường thí nghiệm * Chuẩn bị dụng cụ - Đĩa petri thuỷ tinh, ống nghiệm rửa sạch, để khô, gói bằng giấy báo đem khử trùng bằng phương pháp nhiệt khô (121oC trong 2 giờ). - Khử trùng và vệ sinh buồng cấy trước và sau khi sử dụng. - Các dụng cụ như que cấy, đũa thuỷ tinh... phải khử trùng trên ngọn lửa đèn cồn trước và sau khi cấy nấm. - Dụng cụ để nhử mối, bắt mối, nuôi mối… * Chuẩn bị môi trường Sử dụng môi trường Czapek - Dox và Sabouraud. Môi trường được hấp khử trùng ở 121oC trong 20 phút. Môi trường đổ đĩa: Môi trường sau khi khử trùng để nguội đến 50 -60oC, bổ sung kháng sinh. Lắc nhẹ bình môi trường để đảm bảo môi trường đồng nhất trước khi