Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây ớt (Capsicum spp.) là loại cây rau gia vị có giá trị kinh tế cao, được canh tác rộng rãi tại các vùng nhiệt đới và tiêu thụ phổ biến trên thế giới dưới nhiều dạng thương phẩm như ớt tươi, ớt khô, ớt bột cùng các sản phẩm chế biến. Về mặt y học cổ truyền và dược lý hiện đại, ớt chứa hoạt chất chính là capsaicin (thường dùng trong thuốc mỡ giảm đau cơ, khớp ở nồng độ 0,025% – 0,1%) cùng hàm lượng lớn vitamin A, C, folate và khoáng chất. Tuy nhiên, sản xuất ớt thường xuyên đối mặt với dịch bệnh hại nghiêm trọng, trong đó bệnh thán thư do các loài nấm thuộc chi Colletotrichum spp. gây ra là đối tượng phổ biến và nguy hiểm nhất. Bệnh tấn công hầu hết các bộ phận của cây từ thân, lá, chồi non đến quả, đặc biệt gây thối quả giai đoạn chín, làm tổng thiệt hại trên đồng ruộng và trong quá trình bảo quản, vận chuyển có thể lên đến 70%.
Hiện nay, việc phòng trừ bệnh thán thư hại ớt chủ yếu dựa vào thuốc hóa học bảo vệ thực vật. Biện pháp này bộc lộ nhiều hạn chế như hiệu quả phòng trừ không cao, dễ làm bộc phát tính kháng thuốc của mầm bệnh, gây ô nhiễm môi trường đất, nước và để lại dư lượng độc hại trên nông sản, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người tiêu dùng. Nhằm hướng đến nền nông nghiệp bền vững, các biện pháp kiểm soát sinh học sử dụng vi sinh vật đối kháng có nguồn gốc từ đất đang nhận được sự quan tâm lớn. Trong đó, nấm túi hoại sinh Chaetomium spp. (thuộc họ Chaetomiaceae với hơn 300 loài đã được mô tả) nổi lên là tác nhân sinh học đầy tiềm năng nhờ khả năng sinh tổng hợp nhiều kháng sinh kháng nấm, tiết enzyme phân hủy vách tế bào mầm bệnh và kích thích cây trồng sinh trưởng. Xuất phát từ thực tiễn trên, khóa luận tốt nghiệp được thực hiện với các nội dung trọng tâm sau:
- Mục tiêu nghiên cứu: Phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các dòng nấm Chaetomium spp. thu thập từ đất canh tác rau hữu cơ đối với các chủng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên ớt trong điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro) và nhà lưới (in vivo).
- Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Thu thập mẫu đất tại các vùng trồng rau hữu cơ và phân lập, định danh nấm Chaetomium spp. dựa trên đặc điểm hình thái học.
- Khảo sát khả năng ức chế sự phát triển của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum scovillei bởi các dòng Chaetomium spp. phân lập được trong điều kiện phòng thí nghiệm.
- Tuyển chọn các dòng nấm đối kháng mạnh nhất để đánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư và ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây ớt trong điều kiện nhà lưới.
- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Các dòng nấm đối kháng Chaetomium spp. phân lập từ đất; hai chủng nấm gây bệnh thán thư gồm Colletotrichum gloeosporioides (chủng BR03) và Colletotrichum scovillei (chủng LD06) do Bộ môn Bảo vệ Thực vật cung cấp; giống ớt Chánh Phong.
- Phạm vi không gian: Các mẫu đất được thu thập tại 4 tỉnh, thành phố gồm Lâm Đồng (Xuân Thọ, Đà Lạt), Bình Dương (Phước Sang, Phú Giáo), TP. Hồ Chí Minh (Tân Thông Hội, Củ Chi) và Tây Ninh (Long Mỹ, Long Thành Bắc). Các thí nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bệnh cây và Nhà lưới thuộc Bộ môn Bảo vệ Thực vật – Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
- Phạm vi thời gian: Khóa luận được thực hiện từ tháng 05/2023 đến tháng 11/2023.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và cơ sở khoa học
- Đặc điểm nấm gây bệnh Colletotrichum spp.: Thuộc nhóm nấm gây bệnh quan trọng, sinh sản vô tính bằng bào tử đính trên đĩa cành (acervuli) có lông cứng; tồn tại hoại sinh hoặc bán ký sinh bắt buộc (hemibiotrophy), có khả năng hình thành hậu bào tử (chlamydospores) để lưu tồn trong đất và tàn dư thực vật. Nấm xâm nhiễm tối ưu ở điều kiện nhiệt độ 25 – 30°C, ẩm độ bão hòa (>90 – 95%), lây lan mạnh nhờ nước mưa và gió.
- Đặc điểm sinh học và cơ chế đối kháng của Chaetomium spp.: Nấm thuộc ngành Ascomycota, lớp Sordariomycetes, bộ Sordariales, họ Chaetomiaceae. Quả thể nấm dạng túi (ascoma) hình cầu hoặc hình quả lê, có các lông bao ("sợi tóc") đặc trưng bao quanh. Nấm có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính kháng sinh cao như chaetoglobosin (A, B, C, Q, R, T, U), chaetoviridins (A, B), rotiorinols; sản sinh enzyme ngoại bào mạnh (cellulase, chitinase, $\beta$-1,3-glucanase) làm ly giải thành tế bào nấm bệnh; tiết chất chuyển hóa ergosterol giúp tăng độ phì nhiêu của đất và kích hoạt tính kháng cảm ứng (Induced Resistance) của cây trồng.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp thu mẫu và bẫy nấm: Thu thập 12 mẫu đất ở tầng sâu 15 – 30 cm tại các ruộng rau hữu cơ. Phân lập nấm bằng kỹ thuật đặt bẫy giấy lọc vô trùng (kích thước 1 x 1 cm) trên bề mặt đất ẩm trong đĩa petri ủ ở 28°C theo phương pháp của Soytong (1988), Soytong và Quimio (1989). Quả thể xuất hiện được cấy chuyền lên môi trường Water Agar (WA) có bổ sung kháng sinh ampicillin (100 mg/l) và streptomycin (100 mg/l) để loại trừ vi khuẩn, sau đó thuần khiết trên môi trường Potato Dextrose Agar (PDA).
- Phương pháp định danh hình thái: Nuôi cấy thuần trên PDA trong điều kiện 12 giờ sáng : 12 giờ tối, ghi nhận màu sắc tản nấm, hình dạng và kích thước quả thể, lông bao và nang bào tử sau 14 ngày nuôi cấy theo khóa phân loại của Soytong và Quimio (1989).
- Phương pháp đánh giá tính đối kháng in vitro (phương pháp cấy kép): Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên đơn yếu tố với 16 nghiệm thức (15 dòng nấm phân lập và 1 nghiệm thức đối chứng), 3 lần lặp lại. Khoanh thạch nấm đối kháng (đường kính 5 mm) được cấy trước 3 ngày, sau đó cấy nấm bệnh đối xứng trong đĩa petri PDA đường kính 80 mm. Bán kính tản nấm ($r$) được tính theo công thức của Nguyễn Thị Thuận và ctv (1996):
$$r = \frac{r_1 + r_2}{2}$$
Hiệu suất đối kháng PIRG (Percent Inhibition of Radial Growth) được tính theo công thức của Soytong (1988):
$$\text{PIRG} (%) = \frac{R_1 - R_2}{R_1} \times 100$$
(Trong đó: $R_1$ là bán kính tản nấm bệnh ở nghiệm thức đối chứng; $R_2$ là bán kính tản nấm bệnh ở nghiệm thức cấy kép).
- Phương pháp đánh giá khả năng phòng bệnh in vivo trong nhà lưới: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 9 nghiệm thức, 3 lần lặp lại (10 cây/lần lặp lại). Phun dịch huyền phù bào tử nấm Chaetomium (mật độ $10^6$ bào tử/ml, 20 ml/chậu) tại thời điểm 7 ngày trước khi cây ra hoa (43 ngày sau trồng); chủng nấm bệnh C. scovillei LD06 (mật độ $10^6$ bào tử/ml kết hợp chất bám dính, trùm bọc tối 36 giờ) khi cây bắt đầu ra hoa (50 ngày sau trồng).
- Tỷ lệ bệnh (TLB %) và Chỉ số bệnh (CSB %) được điều tra tại các thời điểm 7, 14 và 21 ngày sau chủng bệnh (NSCB).
- Hiệu quả giảm bệnh (HQGB %) tại 21 NSCB được tính theo QCVN 01-160:2014/BNNPTNT:
$$\text{HQGB} (%) = \frac{C - T}{C} \times 100$$
- Đánh giá chỉ tiêu nông học (chiều cao cây, đường kính tán) theo QCVN 01-64:2011/BNNPTNT.
- Nguồn dữ liệu và phân tích thống kê: Dữ liệu thực nghiệm được tổng hợp bằng Microsoft Excel, phân tích phương sai ANOVA và kiểm định phân hạng bằng phần mềm SAS 9.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương này tổng kết toàn diện các tài liệu khoa học trong nước và quốc tế liên quan đến cây ớt, bệnh thán thư và nấm đối kháng Chaetomium spp.:
- Cây ớt và bệnh thán thư: Phân tích giá trị dinh dưỡng, hoạt chất capsaicin; triệu chứng điển hình của bệnh thán thư do Colletotrichum spp. (vết đốm hình thoi, lõm, viền đen, xuất hiện đĩa cành màu gạch non hoặc đen); các yếu tố sinh thái ảnh hưởng (nhiệt độ tối hảo 25 – 30°C, ẩm độ >90%, pH thích hợp 6 – 7).
- Chi nấm đối kháng Chaetomium spp.: Tổng hợp phân loại, cấu trúc hình thái (khuẩn ty, sợi nấm, quả thể ascoma, nang bào tử); nhu cầu dinh dưỡng nguồn Carbon (saccharose, glucose) và Nito (L-tryptophan, L-glutamic); các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học (chaetoglobosin A, B, C; chaetoviridins A, B; rotiorinols; ergosterol); hệ enzyme ngoại bào cellulase, chitinase, $\beta$-1,3-glucanase.
- Lược sử nghiên cứu ứng dụng: Điểm lại các công trình quốc tế từ Tveit và Moore (1954), nghiên cứu phát triển chế phẩm sinh học Ketomium tại Thái Lan bởi Soytong (đăng ký sáng chế năm 1994 từ 22 chủng C. globosum và C. cupreum, mật độ $3,2 \times 10^7$ bào tử/g) và các ứng dụng tại Việt Nam (Viện Di truyền Nông nghiệp sản xuất chế phẩm Chaetomium VDT năm 2002 – 2003).
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết hệ thống vật liệu, hóa chất, thiết bị (cân điện tử Ohaus PX224, kính hiển vi Olympus CX23, nồi hấp tiệt trùng ALP MC40L, tủ cấy vô trùng Esco 2AC2-6E8) và các bước tiến hành thực nghiệm:
- Danh mục 12 mẫu đất thu thập tại 4 địa phương:
| STT |
Ký hiệu mẫu |
Địa điểm lấy mẫu |
Tọa độ địa lý |
| 1 |
XT01 |
Xã Xuân Thọ, TP. Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng |
11°56'36.5"E |
| 2 |
XT02 |
Xã Xuân Thọ, TP. Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng |
11°56'39.6"E |
| 3 |
XT03 |
Xã Xuân Thọ, TP. Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng |
11°56'43.1"E |
| 4 |
PS01 |
Xã Phước Sang, Huyện Phú Giáo, Tỉnh Bình Dương |
11°21'19.8"E |
| 5 |
PS02 |
Xã Phước Sang, Huyện Phú Giáo, Tỉnh Bình Dương |
11°21'41.8"E |
| 6 |
PS03 |
Xã Phước Sang, Huyện Phú Giáo, Tỉnh Bình Dương |
11°21'56.1"E |
| 7 |
TTH01 |
Xã Tân Thông Hội, Huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh |
10°55'18.8"E |
| 8 |
TTH02 |
Xã Tân Thông Hội, Huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh |
10°55'38.1"E |
| 9 |
TTH03 |
Xã Tân Thông Hội, Huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh |
10°56'06.4"E |
| 10 |
LM01 |
Xã Long Mỹ, Long Thành Bắc, Tỉnh Tây Ninh |
11°17'25.6"E |
| 11 |
LM02 |
Xã Long Mỹ, Long Thành Bắc, Tỉnh Tây Ninh |
11°17'25.6"E |
| 12 |
LM03 |
Xã Long Mỹ, Long Thành Bắc, Tỉnh Tây Ninh |
11°17'37.5"E |
- Quy chuẩn công thức pha chế dịch bào tử, đếm mật độ bào tử bằng buồng đếm hồng cầu: $A = \frac{400 \times a \times 10 \times 10^n}{b}$.
- Thiết kế 9 nghiệm thức thí nghiệm nhà lưới gồm: NT1 (PS03 + C. scovillei LD06), NT2 (LM03 + C. scovillei LD06), NT3 (PS03 + LM03 + C. scovillei LD06), NT4 (C. scovillei LD06), NT5 (PS03), NT6 (LM03), NT7 (PS03 + LM03), NT8 (Không xử lý - ĐC âm), NT9 (Chế phẩm sinh học Chaetomium BS01 + C. scovillei LD06 - ĐC dương).
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương này công bố toàn bộ dữ liệu định lượng và thảo luận khoa học:
- Kết quả phân lập và đặc điểm hình thái: Phân lập được 15 dòng nấm Chaetomium spp. từ 12 mẫu đất. Số lượng dòng xuất hiện ở tầng đất sâu 15 – 30 cm cao hơn tầng 0 – 15 cm. Các dòng phân lập được phân chia thành 2 nhóm hình thái:
- Nhóm 1 (11 dòng: PS01, PS02, PS03, PS04, PS05, PS06, TTH01, TTH02, LM01, LM02, LM03): Tản nấm sinh sắc tố đỏ, có màu đỏ gạch; quả thể hình cầu màu đỏ gạch/nâu đỏ, kích thước 110 x 120 $\mu$m, lông bề mặt dài và xoăn ở ngọn; bào tử hình lưỡi liềm có 1 lỗ mầm ở đỉnh, kích thước 5 – 6 x 4 – 5 $\mu$m, màu nâu nhạt.
- Nhóm 2 (4 dòng: XT01, XT02, XT03, XT04): Tản nấm sinh sắc tố đỏ gạch, tản màu xám; quả thể hình cầu màu xám, kích thước 110 x 120 $\mu$m, lông bề mặt ngắn và xoăn; bào tử hình thoi phình ở giữa, kích thước 5 – 6 x 4 – 5 $\mu$m, màu nâu ô liu.
- Khả năng đối kháng in vitro với Colletotrichum gloeosporioides (BR03): Tại thời điểm 9 ngày sau cấy (NSC), dòng TTH02 cho hiệu suất đối kháng cao nhất đạt 73,57% (bán kính tản nấm bệnh giảm xuống còn 17,20 mm so với đối chứng 65,00 mm). Tiếp theo là các dòng đối kháng cao: PS03 (70,80%), PS04 (70,70%), LM03 (69,40%), PS01 (67,60%), XT02 (66,90%), XT03 (65,90%), PS06 (65,30%), LM01 (63,37%).
| Nghiệm thức |
BKTN 3 NSC (mm) |
BKTN 6 NSC (mm) |
BKTN 9 NSC (mm) |
HSĐK 9 NSC (%) |
Phân nhóm hiệu lực |
| XT01 |
19,10 |
24,80 |
27,55 |
57,60 |
Trung bình |
| XT02 |
17,50 |
20,50 |
21,50 |
66,90 |
Cao |
| XT03 |
17,70 |
19,97 |
22,15 |
65,90 |
Cao |
| XT04 |
16,70 |
22,47 |
27,35 |
57,93 |
Trung bình |
| PS01 |
17,93 |
19,70 |
21,06 |
67,60 |
Cao |
| PS02 |
19,80 |
30,50 |
33,87 |
47,93 |
Kém |
| PS03 |
14,27 |
18,67 |
18,98 |
70,80 |
Cao |
| PS04 |
14,64 |
18,80 |
19,05 |
70,70 |
Cao |
| PS05 |
21,70 |
31,63 |
36,07 |
44,50 |
Kém |
| PS06 |
17,97 |
22,07 |
22,57 |
65,30 |
Cao |
| TTH01 |
14,97 |
27,40 |
27,75 |
57,30 |
Trung bình |
| TTH02 |
13,87 |
16,87 |
17,20 |
73,57 |
Cao (Cao nhất) |
| LM01 |
18,07 |
23,47 |
23,82 |
63,37 |
Cao |
| LM02 |
22,13 |
32,87 |
35,92 |
44,73 |
Kém |
| LM03 |
14,53 |
18,67 |
19,90 |
69,40 |
Cao |
| Đối chứng (ĐC) |
24,50 |
44,80 |
65,00 |
- |
- |
- Khả năng đối kháng in vitro với Colletotrichum scovillei (LD06): Tại thời điểm 15 NSC, toàn bộ 15 dòng đều đạt hiệu suất đối kháng >50%. Ba dòng đạt mức đối kháng rất cao (>75%) gồm: PS03 (83,13%), LM03 (80,30%), PS04 (79,17%) và khác biệt không có ý nghĩa thống kê với nhau.
| Nghiệm thức |
BKTN 5 NSC (mm) |
BKTN 10 NSC (mm) |
BKTN 15 NSC (mm) |
HSĐK 15 NSC (%) |
Phân nhóm hiệu lực |
| XT01 |
15,84 |
17,43 |
17,80 |
72,67 |
Cao |
| XT02 |
24,35 |
29,42 |
31,03 |
52,33 |
Trung bình |
| XT03 |
18,85 |
27,95 |
29,43 |
54,73 |
Trung bình |
| XT04 |
20,02 |
27,15 |
29,33 |
54,90 |
Trung bình |
| PS01 |
16,92 |
17,72 |
18,37 |
71,83 |
Cao |
| PS02 |
18,68 |
26,63 |
27,90 |
57,10 |
Trung bình |
| PS03 |
10,53 |
10,93 |
10,97 |
83,13 |
Rất cao (Cao nhất) |
| PS04 |
13,00 |
13,48 |
13,57 |
79,17 |
Rất cao |
| PS05 |
18,95 |
28,42 |
30,60 |
52,97 |
Trung bình |
| PS06 |
15,52 |
18,08 |
18,20 |
72,00 |
Cao |
| TTH01 |
20,43 |
24,55 |
25,50 |
60,80 |
Cao |
| TTH02 |
15,08 |
16,72 |
16,80 |
74,17 |
Cao |
| LM01 |
20,48 |
27,82 |
29,00 |
55,43 |
Trung bình |
| LM02 |
21,87 |
29,02 |
31,33 |
51,83 |
Trung bình |
| LM03 |
12,63 |
12,82 |
12,83 |
80,30 |
Rất cao |
| Đối chứng (ĐC) |
24,50 |
44,50 |
65,00 |
- |
- |
- Hiệu lực phòng bệnh và kích thích sinh trưởng trong nhà lưới: Tuyển chọn 2 dòng mạnh nhất đối với C. scovillei là PS03 và LM03 để thử nghiệm. Kết quả cho thấy nghiệm thức xử lý kết hợp (PS03 + LM03) và các nghiệm thức đơn dòng (PS03, LM03) giúp giảm tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh rõ rệt, đạt hiệu quả giảm bệnh ổn định, tương đương và khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức xử lý chế phẩm sinh học đối chứng (Chaetomium BS01). Đồng thời, các nghiệm thức có xử lý nấm Chaetomium spp. đều giúp cây ớt tăng trưởng vượt trội về chiều cao cây và đường kính tán so với đối chứng không xử lý (khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức $p < 0,01$).
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính
- Phân lập thành công 15 dòng nấm Chaetomium spp. từ 12 mẫu đất tại các vùng rau hữu cơ phía Nam, xác định tầng đất 15 – 30 cm có mật độ phân bố nấm cao hơn tầng mặt.
- Phân loại 15 dòng nấm thành 2 nhóm hình thái học đặc trưng dựa trên cấu trúc quả thể ascoma, hình thái lông bao và kích thước nang bào tử.
- Xác định được các dòng có hoạt tính ức chế mạnh nấm bệnh in vitro:
- Đối với C. gloeosporioides: Dòng TTH02 đạt hiệu suất đối kháng 73,57%; PS03 đạt 70,80%; PS04 đạt 70,70%; LM03 đạt 69,40%.
- Đối với C. scovillei: Dòng PS03 đạt hiệu suất đối kháng cao nhất 83,13%; LM03 đạt 80,30%; PS04 đạt 79,17%.
- Chứng minh trong điều kiện nhà lưới, việc xử lý nấm đối kháng PS03 và LM03 giúp kiểm soát bệnh thán thư do C. scovillei tương đương chế phẩm sinh học thương mại BS01, đồng thời gia tăng đáng kể chiều cao và độ mở tán của cây ớt.
Đề xuất kỹ thuật
- Khuyến nghị tuyển chọn hai dòng nấm đối kháng bản địa Chaetomium PS03 (thu thập tại Phú Giáo, Bình Dương) và LM03 (thu thập tại Long Thành Bắc, Tây Ninh) làm nguồn chủng vi sinh vật mục tiêu để nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật.
- Áp dụng phương pháp phun phủ bào tử nấm đối kháng mật độ $10^6$ bào tử/ml ở giai đoạn trước khi cây ra hoa nhằm chủ động ngăn chặn sự xâm nhiễm của nấm bệnh thán thư.
Đóng góp khoa học
- Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm về sự hiện diện và đa dạng hình thái của chi nấm túi Chaetomium trong đất canh tác hữu cơ tại Bình Dương, Tây Ninh, Lâm Đồng và TP. Hồ Chí Minh.
- Bổ sung dẫn liệu khoa học về phổ ức chế của Chaetomium đối với hai loài nấm gây bệnh thán thư có độc tính cao (C. gloeosporioides và C. scovillei) trên cây ớt tại Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu
- Việc định danh 15 dòng nấm Chaetomium spp. mới dừng lại ở việc phân tích các chỉ tiêu hình thái học (khuẩn lạc, quả thể, lông bao, bào tử), chưa tiến hành phân tích sinh học phân tử (giải trình tự vùng gen ITS/28S rDNA) để xác định chính xác tên loài khoa học.
- Đề tài chỉ mới khảo nghiệm trên 2 chủng nấm bệnh (C. gloeosporioides chủng BR03 và C. scovillei chủng LD06) và trên duy nhất một giống ớt Chánh Phong.
- Thử nghiệm hiệu lực phòng trừ bệnh và kích thích sinh trưởng mới được đánh giá trong phạm vi nhà lưới có kiểm soát, chưa qua khảo nghiệm đồng ruộng diện rộng trong điều kiện thời tiết tự nhiên biến động.
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Ứng dụng kỹ thuật PCR và giải trình tự gen để định danh chính xác loài cho các dòng nấm tiềm năng (PS03, LM03, TTH02).
- Nghiên cứu quy trình công nghệ lên men chìm, tối ưu hóa môi trường nhân sinh khối và thu nhận bào tử mật độ cao từ các dòng nấm đã chọn lọc.
- Đánh giá khả năng phòng trừ bệnh thán thư của chế phẩm Chaetomium trên các giống ớt thương phẩm khác nhau và mở rộng thử nghiệm đồng ruộng qua các vụ mùa tại các vùng chuyên canh ớt.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với:
- Sinh viên và học viên cao học ngành Bảo vệ Thực vật, Nông học, Vi sinh vật học và Công nghệ Sinh học: Nắm bắt quy trình chuẩn về kỹ thuật bẫy nấm túi hoại sinh trong đất bằng giấy lọc vô trùng theo Soytong, phương pháp cấy kép đánh giá đối kháng in vitro và phương pháp bố trí thí nghiệm lây bệnh nhân tạo in vivo theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 01-160:2014/BNNPTNT và QCVN 01-64:2011/BNNPTNT).
- Cán bộ nghiên cứu và phòng thí nghiệm bệnh cây: Tham khảo các số liệu định lượng về phổ đối kháng, kích thước quả thể, bào tử và đặc điểm hình thái của nấm Chaetomium spp. bản địa tại miền Nam Việt Nam.
- Các đơn vị phát triển chế phẩm sinh học: Sử dụng làm tài liệu cơ sở để định hướng khai thác các chủng vi sinh vật đối kháng bản địa phục vụ sản xuất thuốc trừ nấm sinh học thay thế hóa chất.
Câu hỏi thường gặp
1. Nấm đối kháng Chaetomium spp. được phân lập từ đất bằng kỹ thuật nào trong khóa luận?
Nấm được phân lập bằng phương pháp bẫy giấy lọc vô trùng (kích thước 1 x 1 cm) đặt trên bề mặt đất ẩm trong đĩa petri, ủ ở nhiệt độ 28°C trong 15 – 20 ngày theo phương pháp của Soytong (1988). Khi quả thể nấm xuất hiện trên giấy lọc, nấm được tách chuyển sang môi trường WA chứa ampicillin (100 mg/l) và streptomycin (100 mg/l) để diệt vi khuẩn, sau đó cấy thuần trên môi trường PDA.
2. Khóa luận phân chia 15 dòng Chaetomium spp. thành mấy nhóm hình thái và có đặc điểm gì khác biệt?
Nấm được chia thành 2 nhóm hình thái:
- Nhóm 1 (11 dòng: PS01 – PS06, TTH01, TTH02, LM01 – LM03): Tản nấm màu đỏ gạch; quả thể hình cầu màu đỏ gạch/nâu đỏ với lông bề mặt dài và xoăn ở ngọn; nang bào tử hình lưỡi liềm có 1 lỗ mầm ở đỉnh (kích thước 5 – 6 x 4 – 5 $\mu$m), màu nâu nhạt.
- Nhóm 2 (4 dòng: XT01 – XT04): Tản nấm màu xám; quả thể hình cầu màu xám với lông bề mặt ngắn và xoăn; nang bào tử hình thoi phình ở giữa (kích thước 5 – 6 x 4 – 5 $\mu$m), màu nâu ô liu.
3. Dòng nấm nào thể hiện hiệu suất đối kháng cao nhất với các tác nhân gây bệnh thán thư trong phòng thí nghiệm?
- Đối với nấm Colletotrichum gloeosporioides (chủng BR03): Dòng TTH02 (Củ Chi, TP.HCM) cho hiệu suất đối kháng cao nhất đạt 73,57% ở 9 ngày sau cấy.
- Đối với nấm Colletotrichum scovillei (chủng LD06): Dòng PS03 (Phú Giáo, Bình Dương) cho hiệu suất đối kháng cao nhất đạt 83,13%, tiếp theo là dòng LM03 (80,30%) và PS04 (79,17%) ở 15 ngày sau cấy.
4. Quy trình xử lý nấm đối kháng và chủng bệnh trong thí nghiệm nhà lưới được tiến hành như thế nào?
Cây ớt giống Chánh Phong được trồng trên giá thể (2 đất : 2 phân bò : 1 xơ dừa). Nấm đối kháng (Chaetomium PS03, LM03) được phun dịch huyền phù bào tử mật độ $10^6$ bào tử/ml (20 ml/chậu) tại thời điểm 7 ngày trước khi ra hoa (43 ngày sau trồng). Nấm bệnh C. scovillei LD06 được phun chủng mật độ $10^6$ bào tử/ml kèm chất bám dính vào chiều tối khi cây bắt đầu ra hoa (50 ngày sau trồng), sau đó trùm túi nilon đen giữ ẩm trong 36 giờ.
5. Ngoài khả năng giảm bệnh, nấm Chaetomium spp. có tác động gì đến sinh trưởng của cây ớt?
Trong điều kiện nhà lưới, tất cả các nghiệm thức có xử lý nấm Chaetomium spp. (xử lý đơn dòng PS03, LM03 hoặc kết hợp PS03 + LM03) đều kích thích cây ớt sinh trưởng vượt bậc, thể hiện qua sự gia tăng rõ rệt về chiều cao cây và đường kính tán lá so với nghiệm thức đối chứng không xử lý (khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức $p < 0,01$).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Hoàng Thương đã phân lập thành công 15 dòng nấm Chaetomium spp. từ đất trồng rau hữu cơ tại 4 tỉnh thành phía Nam và xác định được các đặc trưng hình thái học của 2 nhóm nấm chính. Nghiên cứu đã chứng minh hiệu lực ức chế in vitro vượt trội của dòng TTH02 đối với Colletotrichum gloeosporioides (HSĐK 73,57%) và hai dòng PS03, LM03 đối với Colletotrichum scovillei (HSĐK lần lượt đạt 83,13% và 80,30%). Thử nghiệm in vivo trong nhà lưới khẳng định khả năng giảm bệnh thán thư của các dòng PS03 và LM03 tương đương chế phẩm sinh học thương mại BS01, đồng thời có tác dụng kích thích sinh trưởng rõ rệt trên cây ớt giống Chánh Phong. Đây là công trình thực nghiệm có giá trị khoa học và ứng dụng thực tiễn cao, cung cấp nguồn chủng vi sinh vật đối kháng bản địa đầy tiềm năng phục vụ phát triển chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật bền vững.
