HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THỊ THÚY
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GÂY BỆNH CỦA
NẤM Isaria javanica (Friederichs & Bally) Samson &
Hywel-Jones KÝ SINH SÂU KHOANG Ở NGHỆ AN
CHUYÊN NGÀNH : BẢO VỆ THỰC VẬT
MÃ SỐ : 62 62 01 12
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
HÀ NỘI, 2016
Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Ngƣời hƣớng dẫn: GS. TS. NGUYỄN VIẾT TÙNG
PGS. TS. TRẦN NGỌC LÂN
Phản biện 1: GS.TS. PHẠM VĂN LẦM
Viện Sinh thái và Môi trƣờng nhiệt đới
Phản biện 2: GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Phản biện 3: PGS.TS. ĐẶNG THỊ DUNG
Hội Bảo vệ thực vật
Luận án sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2016
Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:
- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam
- Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bệnh nấm gây chết côn trùng là một hiện tượng phổ biến trong tự nhiên. Hạn
chế của thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng là hiệu quả gây bệnh chưa cao và
hiệu lực còn kém ổn định. Hiệu lực nấm gây bệnh cho côn trùng phụ thuộc vào
nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là khả năng gây bệnh của mầm bệnh, đặc
điểm của côn trùng vật chủ và điều kiện ngoại cảnh. Vận dụng các hiểu biết về cơ
chế gây bệnh là để giải đáp các vấn đề liên quan đến sinh thái của quá trình gây
bệnh làm cơ sở để lựa chọn các mẫu phân lập triển vọng và phương pháp sử dụng
hợp lý để nâng cao hiệu quả của thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng.
Sâu khoang gây hại nguy hiểm cho nhiều loài cây trồng và việc phòng trừ
bằng thuốc hoá học đã không đem lại hiệu quả và hướng sử dụng thuốc trừ sâu
sinh học từ nấm ký sinh côn trùng là giải pháp hữu ích được quan tâm.
Các nghiên cứu Vườn quốc gia Pù Mát bước đầu phát hiện một số loài nấm
hữu ích trong phòng trừ sinh học và dược liệu, trong đó có loài I. javanica. Ở Việt
Nam, các nghiên cứu về đặc điểm gây bệnh của nấm ký sinh trên côn trùng vật
chủ còn ít được quan tâm, nên hy vọng kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ có những
đóng góp cho vấn đề này ở Việt Nam.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Trên cơ sở nghiên cứu về khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica trên
vật chủ sâu khoang trong mối quan hệ với các yếu tố liên quan, từ đó đánh giá, lựa
chọn các mẫu phân lập triển vọng cũng như đề xuất các biện pháp tác động nhằm
nâng cao hiệu quả ứng dụng chế phẩm sinh học từ nấm ký sinh côn trùng trong
bảo vệ thực vật.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Điều tra xác định về thành phần loài nấm thuộc chi Isaria và vật chủ của
chúng được thu thập tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
- Đi sâu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài nấm Isaria javanica
được thu thập tại VQG Pù Mát, Nghệ An.
- Nghiên cứu khả năng gây bệnh của nấm I. javanica VN1487 trên sâu khoang.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Bổ sung dẫn liệu về thành phần loài nấm thuộc chi Isaria gồm 10 loài và
vật chủ của chúng; các đặc điểm sinh học, sinh thái của loài I. javanica thu thập tại
VQG Pù Mát, Nghệ An.
2
- Đã mô tả được đặc điểm về chu kỳ xâm nhiễm, gây bệnh và phát triển bên
ngoài của nấm I. javanica trên sâu khoang, gồm 5 giai đoạn chính và mỗi giai
đoạn thể hiện những triệu chứng đặc trưng cho loài.
- Đã tuyển chọn được 4 trong 18 mẫu phân lập của loài nấm I. javanica có
triển vọng trong phòng trừ sâu khoang gồm VN1472, VN1487, VN1801 và
VN1802. Nấm I. javanica VN1487 có khả năng tồn tại và thích ứng được trong hệ
sinh thái tại khu vực thử nghiệm.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Bổ sung thêm các dẫn liệu về thành phần, đặc điểm sinh học, sinh thái của
các loài nấm thuộc chi Isaria làm cơ sở cho việc đánh giá tiềm năng và ứng dụng
trong phòng trừ sinh học sâu hại cây trồng.
- Cung cấp một số dẫn liệu khoa học cho nghiên cứu cơ bản về khả năng gây
bệnh của nấm I. javanica trên sâu khoang ở Việt Nam.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề xuất các tiêu chí để áp dụng trong quá trình đánh giá, tuyển chọn các mẫu
phân lập mục tiêu. Kết quả của đề tài cũng đã xác định được 4 mẫu phân lập của
loài I. javanica có triển vọng trong phòng trừ sâu khoang.
- Đề xuất một số biện pháp tác động nhằm nâng cao hiệu quả ứng dụng nấm
I. javanica trong phòng trừ sâu khoang.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Khái niệm “Nấm ký sinh côn trùng - Entomopathogenic fungi (EPF)” hay
“nấm côn trùng - Insect fungi” được các nhà khoa học sử dụng như là thuật ngữ
đồng nghĩa, đề cập về nhóm nấm ký sinh gây bệnh cho côn trùng. Chi Isaria phát
hiện khá lâu nhưng chủ yếu khai thác làm dược liệu mà chưa chú ý nhiều đến
phòng trừ sinh học. Loài I. javanica mới nghiên cứu gần đây, dẫn liệu còn hạn chế.
Trong đề tài này sẽ dựa trên cơ sở các nghiên cứu về chi nấm Isaria và các loài nấm
truyền thống như B. bassiana, M. anisopliae và N. rileyi.
Khoa học nghiên cứu bệnh côn trùng gọi là bệnh lý học côn trùng. Đây
không chỉ đơn thuần mô tả những biến đổi bệnh lý trong cơ thể côn trùng và các
tác nhân gây bệnh, dịch bệnh, cũng như các đặc điểm cơ bản và những diễn biến
của nấm ở bên trong và bên ngoài cơ thể vật chủ (dẫn theo Tạ Kim Chỉnh, 2009).
3
2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm nấm ký sinh côn trùng chi Isaria
Các loài nấm chi Isaria phân bố khá rộng ở nhiều nước trên thế giới nhưng
không phổ biến. Chi nấm này chủ yếu thu thập được ở hệ sinh thái rừng nhiệt đới,
với phổ vật chủ khá đa dạng thuộc bộ Cánh màng, bộ Cánh vảy, bộ Cánh nửa, bộ
Nhện lớn, ở pha sâu non, nhộng và trưởng thành (Morakot, 2003; Alexandre et al.,
2009. Loài I. fumosorosea và I. javanica có phân bố ở cả rừng trồng và hệ sinh
thái nông nghiệp nhưng không phổ biến (Scorsetti et al., 2008; Shimazu and
Takatsuka; 2010; Wazeer et al., 2012).
Nghiên cứu nhân nuôi nấm chi Isaria tập trung vào xác định môi trường lỏng
(Chun-Ping et al., 2003; Ali et al., 2009); xác định môi trường rắn (Gabriel et al.,
2010 ); ảnh hưởng nhiệt độ và độ ẩm (Bouamama et al., 2010); bảo quản nấm (Jae
et al., 2014).
Trong những nấm gần đây, một số loài nấm chi Isaria được nghiên cứu chiết
xuất các chất có hoạt tính sinh học cao làm dược liệu, như Isaria sinclairii (Yan
Shen et al., 2007); I. japonica (Ichiro et al., 2001; Akira et al., 2005, 2009);
I. tenuipes (Kikuchi et al., 2004), I. farinosa (Yan et al., 2008).
Một số loài I. javanica, I. fariosa, I. fumosorosea đã nghiên cứu và ứng dụng
phòng trừ sâu hại thuộc bộ Lepidoptera, Hemiptera, Diptera, Coleoptera,
Hymenoptera,… ở các nước như Trung Quốc, Hoa Kỳ, Brazil, Thái Lan và cho
kết quả khá tốt (Jason et al., 2008; Karen et al., 2012; Scorsetti et al., 2008; Rahim
et al., 2013; Hong Zhu et al., 2013, Shimazu and Takatsuka, 2010).
Trước đây chi Isaria và chi Peacilomyces không có sự tách biệt, loài
I. javanica được xem là loài P. javanicus. Đến nay đã tách biệt thành 2 chi thuộc 3
họ riêng biệt, trong đó chi Isaria thuộc họ Cordycipitaceae, chi Peacilomyces thuộc
2 họ là Clavicipitaceae và Ophiocordycipitaceae, bộ Hypocreales.
2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vòng đời và chu kỳ phát triển của nấm ký sinh
trên côn trùng
Cho đến nay nghiên cứu về quá trình gây bệnh chưa đưa ra được mẫu hình
thống nhất của chu kỳ phát triển của nấm trên vật chủ. Đó là (i) chu kỳ xâm nhiễm
có tính tuần tự nhưng phân chia thành các pha, giai đoạn chưa thống nhất, như chu
kỳ có 8 giai đoạn (Charnley, 1989), có 4 giai đoạn (Sandhu et al., 1993), có 6 giai
đoạn (Clarkson and Charnley, 1996; Cheah et al., 2004), có 3 pha chính (Charnley,
2003), có 5 giai đoạn (Thomas and Read, 2007; Vega et al., 2008), 4 giai đoạn
