Đặt vấn đề Cây hoa màu như: rau, lạc, đậu, lúa… là các loại cây trồng có giá trị kinh tế cao đang được phát triển ở quy mô lớn ở nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam. Là nguồn nguyên liệu rất cần thiết cho các ngành sản xuất lương thực, thực phẩm , đồng thời tăng cường bảo vệ môi trường sinh thái, cải thiện kinh tế xã hội, tạo công ăn việc làm ổn định cho người dân trên cả nước, đặc biệt là vùng miền núi. Với lợi thế về đất đai và khí hậu, Thái Nguyên là vùng có thể phát triển nhiều loại cây hoa màu. Tuy nhiên các loại cây này lại rất mẫn cảm với bệnh do nấm.
Ở đây, người dân tập trung đầu tư, thâm canh cao, lượng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật hàng năm sử dụng nhiều. Trong khi đó việc áp dụng các kỹ thuật tiến bộ về công nghệ sinh học cũng như công nghệ vi sinh trong trồng trọt tại đây rất hạn chế. Trong những năm gần đây Việt Nam đã có các công trình nghiên cứu trong sử dụng nấm đối kháng Trichoderma trong phòng trừ bệnh hại cây trồng. Tuy nhiên các loài nấm Trichoderma chỉ phát huy được hiểu quả trong một số môi trường nhất định.
Thái Nguyên chủ yếu là đất đồi, chứa các loài nấm Trichoderma bản địa có khả năng đối kháng cao với các loài nấm gây bệnh, dễ phân lập. Nấm Trichoderma hiện diện gần như trong tất cả các loại đất và trong một số môi trường sống khác. Chúng là loại nấm được nuôi cấy thông dụng nhất, hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh ở vùng rễ của cây, một số giống có khả năng phát triển ngay trên rễ. Ngoài sự hình thành khuẩn lạc trên rễ, nấm Trichoderma còn tấn công, ký sinh và lấy chất dinh dưỡng từ các loài nấm khác.
Bởi vì nơi Trichoderma phát triển tốt nhất là nơi có nhiều rễ khỏe c 2 mạnh, vì Trichoderma sở hữu nhiều cơ chế cho việc tấn công các loài nấm gây bệnh cũng như cơ chế cho việc nâng cao sự sinh trưởng và phát triển của cây. Rất nhiều giống Trichoderma có khả năng kiểm soát tất cả các loài nấm gây bệnh khác. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, nấm Trichoderma giết nhiều loại nấm gây thối rễ chủ yếu như: Pythium, Rhizoctonia và Fusarium. Tricoderma tiết ra một enzym làm tan vách tế bào của các loài nấm khác.
Sau đó nó có thể tấn công vào bên trong loài nấm gây hại đó và tiêu thụ chúng. Cho phép nó bảo vệ vùng rễ của cây trồng chống lại các loại nấm gây thối rễ trên đồng ruộng [8]. Những phát hiện mới hiện nay cho thấy rằng một số giống có khả năng hoạt hóa cơ chế tự bảo vệ của thực vật, từ đó những giống này cũng có khả năng kiểm soát những bệnh do các tác nhân khác ngoài nấm. Từ đó, Các chế phẩm nấm Trichoderma được sản xuất và sử dụng như là chất kiểm soát sinh học một cách có hiệu quả.
Hình thức sử dụng dưới dạng chế phẩm riêng biệt hoặc được phối trộn vào phân hữu cơ để bón cho cây trồng vừa cung cấp dinh dưỡng cho cây vừa tăng khả năng kháng bệnh của cây. Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng sử dụng chế phẩm nấm Trichoderma giữ được quần thể sâu hại phát triển ở mức thấp nhất và không thể phát triển được thành dịch, bảo vệ được các loài nấm và các vi sinh vật có ích khác , góp phần nâng cao năng suất và chất lượng ra, bảo vệ môi trường sống và sức khỏe cộng đồng. Các chế phẩm nấm sinh học được nghiên cứu từ nấm Trichoderma được ứng dụng ngày càng phổ biến. Việc tìm ra các chủng nấm Trichoderma mới thực sự có giá trị, ý nghĩa và tiềm năng ứng dụng to lớn là cơ sở để bảo tồn nguồn gen quý và tạo ra các chế phẩm sinh học phục vụ trong nông nghiệp.
Ngày nay chủng Trichoderma chưa được bảo tồn, bị biến đổi, mất cân bằng sinh học, theo đó chúng tôi tiến hành đề tài "Phân lập c 3 và tuyển chọn một số chủng nấm Trichoderma có hoạt tính kháng nấm từ đất trồng cây hoa màu tại tỉnh Thái Nguyên”. Mục đích của đề tài - Mục đích của đề tài: + Phân lập các chủng nấm Trichoderma từ các mẫu đất trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên + Tuyển chọn các chủng nấm Trichoderma có hoạt lực kháng nấm cao + Định danh một số chủng Trichoderma có hoạt lực kháng nấm cao + Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm nấm đối kháng.Yêu cầu của đề tài + Đánh giá được hoạt tính sinh học, khả năng kháng nấm của Trichoderma. + Tuyển chọn được 1-2 chủng Trichoderma có hoạt lực diệt nấm cao nhất từ các chủng nấm được phân lập. Ý nghĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa trong khoa học - Đánh giá mức độ đa dạng của nấm Trichoderma được phân lập từ các mẫu đát khác nhau tại địa bàn tỉnh Thái Nguyên. - Phân loại các chủng nấm Trichoderma có hoạt lực kháng nấm cao - Bước đầu sản xuất các loại chế phẩm nấm đối kháng. Ý nghĩa thực tiễn - Dựa trên những gì thu được trong quá trình nghiên cứu góp phần xác định được một số đặc điểm về hình thái tế bào và khuẩn lạc của nấm Trichoderma. - Giúp sinh viên tiếp cận với công tác khoa học, nâng cao trình độ chuyên môn và đồng thời tạo cho bản thân sinh viên tác phong làm việc.
c 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Đại cƣơng về Trichoderma Trichoderma: là nấm đối kháng dễ dàng phát triển trên tất cả các loại đất tự nhiên, đất nông nghiệp, và trong một số môi trường khác. Chúng hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh ở vùng rể của cây, một số giống có khả năng phát triển ngay trên rễ. Nấm Trichoderma là một loại nấm mốc có phổ đối kháng rộng đối với các loại nấm gây bệnh hại cây trồng và có khả năng kích thích sự phát triển của bộ rễ cây.
Năm 1801, Person ex Gray đã xác định Trichoderma thuộc giới fungi, ngành Ascomycota, lớp Euascomycetes, bộ Hypocreaceae, giống Trichoderma [14]. Chúng tiêu diệt nấm bệnh bằng phản ứng lectin trung gian và phân hủy thành tế bào nấm mục tiêu (nấm gây bệnh). Quá trình này đã kìm hãm sự tăng trưởng và hoạt động của các loại nấm gây bệnh. Ngoài ra chúng sản xuất các enzyme thành tế bào, trong đó cho phép Trichoderma đâm xuyên vào trong nấm khác và trích xuất các chất dinh dưỡng cho sự phát triển của mình.
Điều này đã vô tình gây mất sự sống trực tiếp của các vi nấm gây bệnh. Đặc điểm cấu tạo, hình thái tế bào nấm 2. Cấu tạo Nấm mốc nói chung (trong đó có Trichoderma) có thành tế bào cấu tạo chủ yếu là chitin (là polymer của n- acetylglucosamine) và chitosan (chitin bị deacetyl hóa) và các thành phần khác gồm beta- glucan, alpha- glucan, mannoprotein[20], chất màu, lipid (8-33%)[3]. Màng tế bào dày khoảng 7µm thành phần chủ yếu là lipit (40%) và protein (38%).
Nhân phân hóa thường hình tròn, đôi khi kéo dài, đường kính khoảng 2-3µm. Ty thể hình elip, luôn di động để tham gia vào quá trình hô hấp của tế bào[3]. Những hiểu biết cơ c 5 bản về cấu tạo tế bào Trichoderma chính là cơ sở để chúng tôi lựa chọn và cải tiến các phương pháp ly trích DNA tổng số cho phù hợp. Đặc điểm hình thái - Trichoderma là loài nấm bất toàn, sinh sản vô tính bằng bào tử từ khuẩn ty.
Bào tử nấm có dạng hình trứng, màu xanh lục đính trên các sợi nấm. - Khuẩn ty (sợi nấm) của vi nấm không màu, có tốc độ phát triển rất nhanh, cuống sinh bào tử phân nhánh nhiều ở cuối nhánh phát triển thành một khối tròn mang các bào tử trần, không có vách ngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ ở đầu cành nhờ chất nhày. Bào tử hình cầu, hình elip, hoặc hình khuôn. Khuẩn lạc nấm có màu trắng hoặc từ lục trắng đến lục, vàng xanh, lục xỉn đến lục đậm.
- Trên môi trường PGA ban đầu có màu trắng, khi sinh bào tử thì chuyển sang xanh đậm, xanh vàng hoặc lục trắng. Ở một số loài còn có khả năng tiết ra một số chất làm thạch của môi trường PGA hóa vàng [12]. Đặc điểm hình thái nấm Trichoderma c 6 Thường quan sát thấy nấm Trichoderma tồn tại trong đất ở dạng sợi nấm hoăc bào tử. Bào tử có rất nhiều trong đất ẩm.
Trên cùng một môi trường nuôi cấy, mỗi loài Trichoderma có hình dạng khuẩn lạc khác nhau. Đây là một trong những đặc điểm để nhận dạng và phân biệt. Khuẩn lạc Trichoderma phát triển rất nhanh và thành thục trong vòng 5 - 7 ngày. Trên môi trường PGA khi ủ ở nhiệt độ ở 250C, khuẩn lạc nấm Trichoderma ban đầu có màu trắng, sau chuyển sang màu xanh đậm hoặc xanh vàng khi có bào tử xuất hiện.
Ở một số loài Trichoderma còn có khả năng tiết ra sắc tố có màu vàng trên môi trường PGA [12]. Bào tử nấm Trichoderma (Nguồn: vuonsinhthaitrungviet.com) Ở một số loài Trichoderma cuống bào tử chưa được xác định. Cuống bào tử là một nhóm sợi nấm bện vào nhau. Một số loài khác có cuống bào tử mọc lên từ những cụm hay những nốt sần dọc theo sợi nấm hoặc ở khu vực tỏa ra của khuẩn lạc, có kích thước từ 1-7 µm, có hình đệm rất rắn chắc hoặc dạng như bông không rắn chắc, những nốt sần dạng này được tách dễ dàng khỏi bề mặt thạch agar và chúng hoạt động như chồi mầm.
Bào tử đính của Trichoderma là một khối tròn mọc lên ở đầu cuối của cuống sinh bào tử (phân nhiều nhánh), mang các bào tử trần bên trong không c 7 có vách ngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ nhờ chất nhầy. Đặc điểm nổi bật của nấm Trichoderma là bào tử có màu xanh đặc trưng, một số ít có màu trắng (như T. virens), vàng hay xanh xám. Chủ yếu hình cầu, hình elip hoặc hình oval (với tỉ lệ dài rộng từ 1-1,1µm) hay hình chữ nhật (với tỉ lệ dài rộng là hơn 1,4 µm), đa số các bào tử trơn láng.
Kích thước không quá 5µm. Nhờ có khả năng tạo thành bào tử chống chịu (Chlamydospores) mà T.haianum có thể tồn tại 110-130 ngày dù không được cung cấp chất dinh dưỡng. Chlamydospores là những cấu trúc dạng ngủ làm tăng khả năng sống sót của Trichoderma trong môi trường không được cung cấp chất dinh dưỡng nên Chlamydospores có thể được dùng để tạo chế phẩm phòng trừ sinh học. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa nấm Trichoderma Đa số các dòng nấm Trichoderma phát triển ở trong đất có độ pH từ 2.
Phát triển tốt ở pH 4. Nhiệt độ phát triển tối ưu thường là 25-30ºC. Một vài dòng phát triển ở 35ºC. Một số ít phát triển đưc ở 40ºC [16].