Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây xoài (Mangifera indica L., thuộc họ Anacardiaceae) là một trong những loại cây ăn trái nhiệt đới chủ lực tại Việt Nam, đứng thứ hai sau cây chuối về sản lượng. Theo thống kê năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Việt Nam là quốc gia sản xuất xoài lớn thứ 13 trên thế giới với tổng diện tích canh tác đạt hơn 87.000 ha. Quả xoài có giá trị dinh dưỡng cao, giàu các vitamin (A, C, E, B1, B2, B6), khoáng chất (sắt, canxi, magie, phosphor) và các hợp chất phenolic chống oxy hóa như quercetin, isoquercitrin, astragalin, fisetin và methylgallat.
Tuy nhiên, sản xuất xoài tại Việt Nam—đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) như Bến Tre, Tiền Giang, Vĩnh Long—thường xuyên đối mặt với sự gây hại nghiêm trọng của các đối tượng dịch hại. Trong đó, sâu đục thân xoài (còn gọi là con bù xòe, phổ biến nhất là loài xén tóc Plocaederus ruficornis, bên cạnh các loài Rhytidodera simulans, Batocera rufomaculata, Stromatium longicorne) là loài gây hại nguy hiểm nhất. Sâu non đục ngoằn ngoèo bên trong thân chính hoặc nhánh lớn, cản trở mạch dẫn, khiến cây xì mủ, khô cành và suy kiệt dần rồi chết. Việc phát hiện triệu chứng gây hại rất khó khăn do sâu non ăn kín bên trong thân và không thải phân ra ngoài.
Các biện pháp phòng trừ truyền thống như cơ giới (dùng que kim loại bắt sâu, quét bùn), canh tác (cắt tỉa cành bệnh, quét vôi/đồng sunphat) có hiệu quả hạn chế; trong khi biện pháp hóa học (sử dụng thuốc như dichlorvos, chlopyriphos) tiềm ẩn nguy cơ gây độc cho người, làm thoái hóa đất, ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái và dẫn đến hiện tượng kháng thuốc. Do đó, nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng Metarhizium anisopliae (nấm xanh hay nấm lục cương) là giải pháp sinh học an toàn, bền vững nhằm quản lý sâu hại.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát của đề tài là phân lập, tuyển chọn và đánh giá các hoạt tính sinh học của chủng nấm xanh Metarhizium anisopliae ký sinh sâu hại cây trồng nói chung và sâu hại trên cây xoài nói riêng.
Để đạt được mục tiêu trên, khóa luận thực hiện 5 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
- Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm Metarhizium anisopliae từ mẫu sâu đục thân trên cây xoài thu thập ngoài thực địa.
- Định danh các chủng nấm Metarhizium anisopliae đã tuyển chọn dựa trên các đặc điểm hình thái theo phương pháp phân loại truyền thống.
- Khảo sát và đánh giá khả năng sinh enzyme phân giải chitin và cellulose của các chủng nấm tuyển chọn trong điều kiện phòng thí nghiệm.
- Xác định một số đặc tính sinh học và ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái (môi trường dinh dưỡng, nhiệt độ, pH) đến sinh trưởng, phát triển của chủng nấm tuyển chọn.
- Kiểm tra hoạt lực ký sinh và khả năng diệt trừ sâu non đục thân xoài của chủng nấm Metarhizium anisopliae đã tuyển chọn.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các chủng nấm ký sinh Metarhizium anisopliae được phân lập từ mẫu sâu đục thân hại xoài (Plocaederus ruficornis).
- Phạm vi không gian: Mẫu sâu bị nhiễm bệnh thu thập tại các vườn xoài thuộc huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre và một số tỉnh ĐBSCL. Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ vi sinh – Viện Di truyền Nông nghiệp.
- Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 9 năm 2021 đến tháng 3 năm 2022.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và phân loại vi nấm
Nấm Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorokin thuộc ngành Ascomycota, lớp Sordariomycetes, bộ Hypocreales, họ Clavicipitaceae, chi Metarhizium. Loài vi nấm này có phổ ký chủ rộng trên nhiều bộ côn trùng gây hại (châu chấu, bọ dừa, mối đất, rầy nâu, xén tóc...).
Cơ chế diệt côn trùng của Metarhizium anisopliae diễn ra qua hai giai đoạn chính:
- Xâm nhiễm biểu bì: Bào tử nấm bám vào lớp vỏ cutin/chitin của côn trùng, nảy mầm hình thành ống mầm và tiết ra phức hệ enzyme ngoại bào (chitinase, protease, lipase) để làm mềm, phân hủy lớp vỏ chitin cứng, tạo lỗ thủng xâm nhập vào xoang cơ thể vật chủ mà không cần vết thương cơ giới.
- Phát triển và tiết độc tố: Bên trong cơ thể vật chủ, sợi nấm sinh trưởng, đồng hóa nguồn dinh dưỡng (protein, lipid) và tiết ra các ngoại độc tố cyclopeptide thuộc nhóm Destruxin (Destruxin A có công thức $C_{29}H_{47}O_7N_5$, điểm sôi 188°C; Destruxin B có công thức $C_{30}H_{51}O_7N_5$, điểm sôi 234°C; cùng Destruxin C, D). Các độc tố này gây ức chế miễn dịch, làm côn trùng chán ăn, tê liệt cơ quan và tử vong.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp thu mẫu và phân lập: Mẫu sâu đục thân nhiễm nấm được khử trùng bề mặt bằng dung dịch Javel, nghiền mịn trong nước cất vô trùng, pha loãng nồng độ từ $10^{-1}$ đến $10^{-6}$, sau đó cấy gạt $0,1\text{ ml}$ dịch huyền phù lên môi trường Water Agar (WA) theo phương pháp của Barnett và Hunter (1972). Làm thuần chủng bằng kỹ thuật cấy truyền đơn bào tử hoặc đỉnh sợi nấm trên môi trường Potato Dextrose Agar (PDA).
- Phương pháp định danh hình thái truyền thống: Quan sát đại thể khuẩn lạc và vi thể tiêu bản sợi nấm, cuống sinh bào tử, hình dạng và kích thước bào tử đính dưới kính hiển vi quang học ở độ phóng đại $\times 40$ và $\times 100$, đối chiếu khóa phân loại của Bergey (Niall et al., 2009) và tài liệu của Võ Thị Thu Oanh (2010).
- Phương pháp đánh giá hoạt tính enzyme phân giải chitin và cellulose:
- Phân giải chitin: Nuôi nấm trong môi trường dịch thể PDB (lắc 160 rpm, 4 ngày ở 25–28°C), ly tâm thu dịch enzyme thô (3000 rpm, 20 phút), nhỏ vào lỗ thạch ($d = 8\text{ mm}$) trên đĩa thạch chứa cơ chất bột chitin ($10\text{ g/l}$) kết hợp phương pháp cấy chấm điểm theo Đỗ Thị Thanh Dung và cs (2018). Ủ ấm 24–120 giờ, nhuộm chỉ thị Lugol 1%, đo đường kính vòng phân giải $HL = D - d$ (cm), trong đó $D$ là đường kính vòng phân giải, $d$ là đường kính tản nấm/lỗ thạch.
- Phân giải cellulose: Cấy chấm điểm trên môi trường thạch chứa Carboxymethyl cellulose (CMC $20\text{ g/l}$), nuôi 3–5 ngày, nhỏ thuốc thử Lugol 1%, đo đường kính vòng phân giải $HL = D - d$ (cm).
- Thang đánh giá hiệu lực enzyme: $HL \ge 2,5\text{ cm}$ (hoạt tính mạnh); $1,5\text{ cm} \le HL < 2,5\text{ cm}$ (hoạt tính trung bình); $HL \le 1,5\text{ cm}$ (hoạt tính yếu).
- Phương pháp xác định điều kiện sinh học nuôi cấy:
- Thử nghiệm trên 4 loại môi trường dinh dưỡng: PDA, CMA (Corn Meal Agar), PCA (Potato Carrot Agar), Czapek ở 30°C.
- Thử nghiệm nhiệt độ: 25°C, 30°C, 35°C, 40°C trên nền môi trường PDA.
- Thử nghiệm dải pH: pH 4, pH 5, pH 6, pH 7, pH 8 trên nền môi trường PDA ở 25–30°C.
- Đếm mật độ bào tử theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8741:2011 bằng phương pháp đếm khuẩn lạc (CFU/ml) với công thức: $N = C / [d \times (n_1 + 0,1n_2)]$.
- Phương pháp kiểm tra hoạt lực diệt sâu non đục thân xoài: Tiến hành thử nghiệm theo Trần Văn Hai và cs (2009). Bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 3 nghiệm thức: Đối chứng (ĐC), chủng AS2 và chủng BNX1 với 3 lần nhắc lại (30 con sâu non/nghiệm thức). Phun dịch bào tử nồng độ $10^8\text{ CFU/ml}$. Đánh giá tỷ lệ sâu chết và tính hiệu lực diệt sâu theo công thức Abbott:
$$HQ (%) = \left(1 - \frac{T_a}{C_a}\right) \times 100$$
(với $T_a$ là số sâu sống ở công thức xử lý, $C_a$ là số sâu sống ở công thức đối chứng).
- Phương pháp xử lý số liệu: Thu thập, tính toán số liệu thống kê bằng phần mềm IRRISTAT.
Nội dung chính theo từng chương
Mở đầu và Tổng quan tài liệu
Phần này hệ thống hóa các tư liệu khoa học về tình hình sản xuất xoài, đặc điểm sinh học và tác hại của các loài sâu đục thân (Plocaederus ruficornis). Tổng quan phân tích chi tiết cấu tạo tế bào vi nấm, cơ chế đồng hóa cacbon/nitơ (khả năng sử dụng đường đơn, polysaccarit, nguồn nitơ hữu cơ như peptone, axit glutamic), thành phần hóa học của độc tố Destruxin A và B, cùng con đường lây truyền dịch bệnh trong quần thể côn trùng. Đồng thời, tác giả tổng kết tình hình sản xuất và ứng dụng các chế phẩm sinh học từ M. anisopliae trên thế giới (như BioBlast, GreenMuscle, BioGreen) và thực tiễn nghiên cứu tại Việt Nam từ những năm 1970 đến nay (các công trình của Viện Bảo vệ thực vật, Đại học Cần Thơ phòng trừ bọ dừa, rầy nâu, mối đất).
Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết danh mục trang thiết bị (buồng cấy vô trùng, máy lắc ổn nhiệt, máy đo pH, tủ định ôn, kính hiển vi quang học), hóa chất, thành phần định lượng của 8 loại môi trường nuôi cấy (WA, CMA, PDA, PDB, PCA, Czapek, môi trường chitin, môi trường cellulose CMC) và quy trình chuẩn bị mẫu sâu đục thân nhiễm nấm từ Bến Tre. Mô tả chi tiết 5 nội dung thực nghiệm bao gồm quy trình phân lập, kỹ thuật làm tiêu bản vi thể định danh, kỹ thuật khuếch tán lỗ thạch/cấy chấm điểm đo hoạt tính enzyme chitinase và cellulase, phương pháp bố trí thí nghiệm sinh thái đơn yếu tố (môi trường, nhiệt độ, pH) và quy trình thử nghiệm hoạt lực diệt sâu non theo tiêu chuẩn kiểm định vi sinh vật.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
1. Phân lập và định danh hình thái chủng nấm
Từ các mẫu sâu đục thân thu thập tại Bến Tre, nghiên cứu đã phân lập được 2 chủng nấm xanh ký sinh mang ký hiệu AS2 và BNX1.
| Ký hiệu |
Nguồn gốc mẫu |
Đặc điểm khuẩn lạc |
Đặc điểm bào tử vi thể |
Phân loại phân loài |
| AS2 |
Sâu đục thân xoài (P. ruficornis) |
Khuẩn lạc tỏa tròn, bông xốp, mọc đều, màu trắng chuyển xanh lục tối; đường kính 4–6 cm sau 7–10 ngày |
Bào tử hình trụ, kích thước $3,5 - 5,0 \times 2,5 - 4,5\ \mu\text{m}$, cuống bào tử phân nhánh |
Dạng bào tử nhỏ (M. anisopliae var. anisopliae) |
| BNX1 |
Sâu đục thân xoài (P. ruficornis) |
Khuẩn lạc tỏa tròn, ăn sâu vào môi trường thạch, ít bông xốp hơn AS2, màu xanh lục |
Bào tử hình trụ, kích thước lớn $10,0 - 14,0\ \mu\text{m}$ |
Dạng bào tử lớn (M. anisopliae var. major) |
2. Đánh giá hoạt tính enzyme phân giải chitin và cellulose
Kết quả đo đường kính vòng phân giải ($HL = D - d$) sau 5 ngày nuôi cấy được thể hiện ở bảng sau:
| STT |
Chủng nấm |
Đường kính vòng phân giải chitin $HL$ (cm) |
Mức độ hoạt tính Chitinase |
Đường kính vòng phân giải cellulose $HL$ (cm) |
Mức độ hoạt tính Cellulase |
| 1 |
AS2 |
2,5 |
Hoạt tính mạnh ($HL \ge 2,5$) |
4,3 |
Hoạt tính mạnh ($HL \ge 2,5$) |
| 2 |
BNX1 |
2,0 |
Hoạt tính trung bình ($1,5 \le HL < 2,5$) |
3,2 |
Hoạt tính mạnh ($HL \ge 2,5$) |
Chủng AS2 thể hiện khả năng tiết enzyme chitinase và cellulase vượt trội so với chủng BNX1, do đó được lựa chọn làm chủng đại diện để khảo sát các điều kiện sinh lý, sinh thái tiếp theo.
3. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sinh trưởng của chủng AS2 (nhiệt độ 28°C)
| Công thức |
Môi trường nuôi cấy |
Đường kính tản nấm sau 3 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 5 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 7 ngày (cm) |
Mật độ bào tử sau 7 ngày (CFU/ml) |
| CT1 |
CMA |
3,2 |
5,5 |
7,6 |
$5,7 \times 10^6$ |
| CT2 |
Czapek |
3,4 |
5,8 |
8,0 |
$4,1 \times 10^7$ |
| CT3 |
PDA |
4,5 |
7,0 |
9,0 |
$9,4 \times 10^8$ |
| CT4 |
PCA |
3,8 |
6,1 |
8,6 |
$7,2 \times 10^7$ |
| Thống kê |
CV (%) |
1,3 |
1,1 |
0,7 |
— |
| Thống kê |
LSD 0,05 |
0,10 |
0,14 |
0,12 |
— |
Môi trường PDA cho tốc độ sinh trưởng sợi nấm nhanh nhất, khuẩn lạc phủ kín đĩa petri ($9,0\text{ cm}$) sau 7 ngày và mật độ bào tử đạt cao nhất ($9,4 \times 10^8\text{ CFU/ml}$). Môi trường CMA cho sợi nấm phát triển yếu, không bông xốp; môi trường PCA khiến nấm phát triển quá nhanh dẫn đến sớm thoái hóa giống.
4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy trên môi trường PDA
| Công thức |
Nhiệt độ (°C) |
Đường kính tản nấm sau 3 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 5 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 7 ngày (cm) |
Mật độ bào tử sau 7 ngày (CFU/ml) |
| CT1 |
25 |
4,0 |
5,9 |
9,0 |
$4,7 \times 10^8$ |
| CT2 |
30 |
4,9 |
6,9 |
9,0 |
$8,1 \times 10^8$ |
| CT3 |
35 |
3,5 |
5,5 |
8,6 |
$2,4 \times 10^8$ |
| CT4 |
40 |
3,1 |
5,1 |
8,1 |
$7,2 \times 10^7$ |
| Thống kê |
CV (%) |
1,1 |
0,6 |
0,5 |
— |
| Thống kê |
LSD 0,05 |
0,09 |
0,07 |
0,09 |
— |
Nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng và sinh bào tử của nấm M. anisopliae là 30°C (mật độ bào tử đạt $8,1 \times 10^8\text{ CFU/ml}$). Nhiệt độ trên 35°C kìm hãm rõ rệt sự tăng trưởng của tản nấm.
5. Ảnh hưởng của pH môi trường trên nền PDA ở 25–30°C
| Công thức |
Mức pH |
Đường kính tản nấm sau 3 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 5 ngày (cm) |
Đường kính tản nấm sau 7 ngày (cm) |
Mật độ bào tử sau 7 ngày (CFU/ml) |
| CT1 |
pH 4 |
2,0 |
3,9 |
5,2 |
$4,7 \times 10^5$ |
| CT2 |
pH 5 |
2,8 |
4,2 |
6,0 |
$3,2 \times 10^7$ |
| CT3 |
pH 6 |
3,5 |
5,5 |
8,0 |
$2,4 \times 10^8$ |
| CT4 |
pH 7 |
4,7 |
7,0 |
9,0 |
$8,5 \times 10^8$ |
| CT5 |
pH 8 |
2,6 |
4,1 |
6,3 |
$3,8 \times 10^6$ |
| Thống kê |
CV (%) |
1,8 |
1,2 |
0,5 |
— |
| Thống kê |
LSD 0,05 |
0,11 |
0,11 |
0,07 |
— |
Khoảng pH thích hợp nhất cho chủng nấm là pH 6,0–7,0, trong đó pH 7 đạt giá trị tối ưu về cả đường kính tản nấm ($9,0\text{ cm}$) và mật độ bào tử ($8,5 \times 10^8\text{ CFU/ml}$). Môi trường quá axit (pH 4) hoặc kiềm (pH 8) ức chế mạnh sự sinh trưởng.
6. Hoạt lực ký sinh và diệt trừ sâu đục thân xoài
Thử nghiệm lây nhiễm nhân tạo với nồng độ bào tử $10^8\text{ CFU/ml}$ trên ấu trùng sâu đục thân cho thấy cả 2 chủng đều có khả năng gây bệnh và diệt sâu cao:
- Hiệu lực diệt sâu non của hai chủng đạt trong khoảng 70% – 82% sau thời gian theo dõi từ 2 đến 10 ngày.
- Chủng AS2 thể hiện hoạt lực ký sinh, tốc độ lây lan và tỷ lệ tiêu diệt sâu non cao hơn đáng kể so với chủng BNX1.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính
- Phân lập thành công 2 chủng nấm lục cương bản địa (Metarhizium anisopliae) từ sâu đục thân xoài tại Bến Tre, đặt tên là AS2 và BNX1; trong đó AS2 thuộc thứ bào tử nhỏ (var. anisopliae, kích thước $3,5 - 5,0\ \mu\text{m}$) và BNX1 thuộc thứ bào tử lớn (var. major, kích thước $10,0 - 14,0\ \mu\text{m}$).
- Chứng minh chủng AS2 có hoạt tính enzyme ngoại bào vượt trội: hoạt tính chitinase mạnh ($HL = 2,5\text{ cm}$) và cellulase mạnh ($HL = 4,3\text{ cm}$).
- Xác lập bộ thông số sinh thái tối ưu cho nhân nuôi chủng nấm AS2: môi trường dinh dưỡng PDA, nhiệt độ nuôi cấy $30^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$, độ pH môi trường từ 6,0 đến 7,0 (tối ưu tại pH 7 cho mật độ bào tử đạt $8,5 \times 10^8 - 9,4 \times 10^8\text{ CFU/ml}$).
- Xác định hoạt lực diệt sâu non đục thân xoài (Plocaederus ruficornis) của cả 2 chủng nấm đạt hiệu lực cao từ 70% đến 82% trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Đóng góp của đề tài
- Cung cấp dẫn liệu khoa học thực nghiệm về nguồn gen nấm ký sinh bản địa có hoạt tính sinh học cao tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
- Tuyển chọn được chủng nấm tiềm năng AS2 có khả năng sinh enzyme phân giải cutin/chitin mạnh, mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ vi sinh vật vào sản xuất chế phẩm sinh học trừ sâu đục thân xoài, góp phần giảm thiểu việc lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật độc hại.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu
- Việc định danh vi nấm mới chỉ dừng lại ở phương pháp hình thái truyền thống dưới kính hiển vi quang học, chưa tiến hành phân tích trình tự phân tử (giải trình tự vùng gen ITS, TEF) để khẳng định mức độ phân loại phân tử.
- Các thí nghiệm đánh giá hoạt tính enzyme và hoạt lực diệt sâu non đục thân mới được thực hiện trong phạm vi phòng thí nghiệm (in vitro), chưa đánh giá trên diện rộng ngoài đồng ruộng hoặc vườn cây ăn trái.
- Chưa đi sâu định lượng, phân tích thành phần độc tố Destruxin chi tiết từ dịch nuôi cấy của hai chủng phân lập.
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Giải trình tự DNA để định danh chính xác chủng nấm ở mức độ phân tử.
- Nghiên cứu quy trình công nghệ lên men bán rắn/chìm sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp giá rẻ nhằm sản xuất sinh khối bào tử nấm quy mô pilot.
- Khảo nghiệm hiệu lực phòng trừ sâu đục thân xoài của chế phẩm nấm AS2 ngoài vườn sản xuất thực tế tại ĐBSCL để đánh giá thời gian tồn lưu và tính ổn định sinh thái.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho:
- Sinh viên và học viên cao học thuộc các chuyên ngành Công nghệ sinh học, Bảo vệ thực vật, Vi sinh vật học, Nông học.
- Cán bộ nghiên cứu đang thực hiện các đề tài về phân lập vi sinh vật đối kháng/ký sinh, quy trình kiểm tra hoạt tính enzyme ngoại bào (chitinase, cellulase) bằng phương pháp khuếch tán thạch, và phương pháp đánh giá hiệu lực sinh học (bioassay) trên côn trùng gây hại.
- Phần giá trị nhất: Quy trình thực nghiệm phân lập theo Barnett & Hunter, hệ thống bảng số liệu đối chứng về ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, môi trường dinh dưỡng và phương pháp đánh giá hoạt lực diệt sâu theo công thức Abbott.
Câu hỏi thường gặp
1. Hai chủng nấm AS2 và BNX1 phân lập được phân biệt với nhau qua những đặc điểm nào?
Chủng AS2 thuộc dạng bào tử nhỏ (Metarhizium anisopliae var. anisopliae) có kích thước bào tử $3,5 - 5,0 \times 2,5 - 4,5\ \mu\text{m}$, khuẩn lạc tỏa tròn bông xốp và phát triển trên mặt môi trường. Chủng BNX1 thuộc dạng bào tử lớn (Metarhizium anisopliae var. major) có kích thước bào tử $10,0 - 14,0\ \mu\text{m}$, khuẩn lạc mọc ăn sâu vào môi trường thạch và ít bông xốp hơn.
2. Khả năng sinh enzyme chitinase và cellulase của hai chủng AS2 và BNX1 chênh lệch như thế nào?
Sau 5 ngày nuôi cấy, đường kính vòng phân giải chitin ($HL = D - d$) của chủng AS2 đạt $2,5\text{ cm}$ (mức mạnh), cao hơn chủng BNX1 đạt $2,0\text{ cm}$ (mức trung bình). Đối với enzyme cellulase, cả hai chủng đều đạt mức hoạt tính mạnh, trong đó chủng AS2 đạt $HL = 4,3\text{ cm}$, vượt trội so với chủng BNX1 đạt $HL = 3,2\text{ cm}$.
3. Điều kiện môi trường, nhiệt độ và pH tối ưu nhất để nhân nuôi nấm AS2 đạt mật độ bào tử cao là gì?
Điều kiện tối ưu được xác định gồm: môi trường PDA (sau 7 ngày tản nấm đạt $9,0\text{ cm}$, mật độ bào tử $9,4 \times 10^8\text{ CFU/ml}$), nhiệt độ $30^\circ\text{C}$ (mật độ bào tử $8,1 \times 10^8\text{ CFU/ml}$), và môi trường có pH 7,0 (mật độ bào tử $8,5 \times 10^8\text{ CFU/ml}$).
4. Vì sao nghiên cứu lại khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase của nấm ký sinh côn trùng?
Bên cạnh vai trò ký sinh diệt sâu hại, các bào tử nấm khi rơi xuống đất có khả năng tồn tại và phát triển hoại sinh. Hoạt tính sinh enzyme cellulase giúp phân giải xác bã thực vật và cellulose trong đất, làm đất tơi xốp, cải thiện dinh dưỡng và hỗ trợ cây trồng sinh trưởng tốt hơn.
5. Hoạt lực diệt sâu non đục thân xoài của hai chủng nấm đạt mức bao nhiêu trong phòng thí nghiệm?
Khi phun dịch huyền phù bào tử nồng độ $10^8\text{ CFU/ml}$, cả hai chủng AS2 và BNX1 đều cho hiệu lực diệt sâu non đục thân xoài (Plocaederus ruficornis) cao, đạt tỷ lệ chết từ 70% đến 82% sau 2–10 ngày theo dõi, trong đó chủng AS2 có hoạt lực ký sinh và tốc độ diệt sâu cao hơn.
Kết luận
Khóa luận đã phân lập và định danh thành công hai chủng nấm xanh bản địa Metarhizium anisopliae (AS2 và BNX1) từ sâu đục thân xoài tại Bến Tre. Trong đó, chủng AS2 thể hiện nhiều đặc tính sinh học ưu việt với hoạt tính sinh enzyme chitinase ($HL = 2,5\text{ cm}$) và cellulase ($HL = 4,3\text{ cm}$) mạnh, sinh trưởng tối ưu trên môi trường PDA ở 30°C và pH 6,0–7,0. Kết quả thử nghiệm hiệu lực diệt sâu non đạt 70–82% khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn của chủng nấm AS2 trong việc phát triển các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu đục thân hại xoài, góp phần thúc đẩy nền nông nghiệp an toàn và bền vững.
