NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG NẤM SỢI GÂY HẠI TRÊN THẤU KÍNH ỐNG NHÒM TẠI VIỆT NAM TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGÔ CAO CƯỜNG TÊN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG NẤM SỢI GÂY HẠI TRÊN THẤU KÍNH ỐNG NHỊM TẠI VIỆT NAM Chun ngành: Vi sinh vật học Mã số: 9.42.01.07 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VI SINH VẬT HỌC Hà Nội - 2022 Cơng trình hồn thành tại: Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam; Viện Công nghệ sinh học Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Phí Quyết Tiến Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Văn Đức Tổng Cục kỹ thuật - Bộ Quốc phòng Phản biện 1: PGS.TS Bùi Thị Việt Hà Phản biện 2: PGS.TS Lê Thanh Hà Phản biện 3: TS Võ Viết Cường Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá Luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi … ’, ngày … tháng … năm 2022 Có thể tìm hiểu Luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Luận án Hiện nay, giới chưa có nhiều nghiên cứu đặc điểm nấm sợi bề mặt vật liệu kính thiết bị quan sát ống nhịm, kính hiển vi, kính thiên văn, kính tơ, máy bay… Trong trình sử dụng bảo quản bào tử nấm xâm nhập phát triển thấu kính ống nhòm, sản phẩm trao đổi chất axit hữu cơ, EPS (Mahapatra, S., & Banerjee, D., 2013), tác động đến vật liệu kính dẫn đến giảm tính quan sát thiết bị, hư hỏng thấu kính (Weaver et al., 2021) Ngồi nghiên cứu đặc tính hình thái, đặc tính gây hại bề mặt kính nấm sợi, số nghiên cứu gần nghiên cứu sâu số gen liên quan đến sinh tổng hợp axít hữu cơ, EPS (Osemwegie, et al., 2020) Các phương pháp giải trình tự gen hệ (Next Generation of Sequencing, NGS) giúp nhà khoa học hiểu sâu đặc tính di truyền nấm sợi phân lập từ môi trường sống khác nhau, cung cấp liệu tiến hóa nấm (Yuan, et al., 2019; Umer, et al., 2020) Việc hiểu biết sâu sắc nấm gây hại kính giúp cung cấp sở khoa học cho lựa chọn phương pháp chất chống nấm phù hợp không làm ảnh hưởng đến đặc tính quang tính thiết bị Trong số thiết bị quan sát phổ dụng Việt Nam, chủng loại ống nhòm ON8x30 sử dụng nhiều lĩnh vực (du lịch, khoa học, ) với số lượng ước tính 1.000.000 sử dụng rộng khắp Việt Nam Cho đến chưa nghiên cứu có tính hệ thống ảnh hưởng nấm sợi đến thấu kính ống nhịm ON8x30 đặc điểm sinh học chủng nấm gây hại tới thấu kính Xuất phát từ luận giải trên, Luận án thực với đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học số chủng nấm sợi gây hại thấu kính ống nhòm Việt Nam” nhằm đánh giá giải đáp vấn đề nghiên cứu liên quan đến nấm gây hại thấu kính ống nhịm ON8x30 Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Luận án - Phân lập, đánh giá đặc điểm sinh học, đặc tính gây hại chủng nấm sợi thấu kính ống nhịm ON8x30 thu thập Việt Nam - Xác định đặc tính di truyền hệ gen, gen/cụm gen liên quan đến đặc tính gây hại kính 01 chủng nấm sợi thử nghiệm sàng lọc chất ức chế nấm số chủng gây hại đại diện Các nội dung nghiên cứu Luận án - Nghiên cứu đặc điểm thấu kính bị gây hại phân lập chủng nấm sợi thấu kính ống nhịm ON8x30 - Đánh giá phân bố đặc điểm hình thái nấm sợi gây hại thấu kính ống nhịm ON8x30 - Nghiên cứu đặc điểm phân loại đặc tính gây hại chủng nấm sợi phân lập từ thấu kính - Giải trình tự hệ gen phân tích đặc tính di truyền liên quan đến khả gây hại thấu kính chủng nấm sợi gây hại đại diện - Thử nghiệm khả kháng nấm sợi gây hại điển hình thấu kính ống nhịm số chế phẩm diệt nấm Những đóng góp Luận án - Luận án cơng trình nghiên cứu có tính hệ thống phân bố, phân loại, đặc tính gây hại chủng nấm sợi thấu kính ống nhịm - Cung cấp liêu đặc tính di truyền hệ gen chủng Curvularia eragrostidis C52 gây hại đại diện thấu kính ống nhịm gen/cụm gen có liên quan đến đặc tính sinh axit hữu polysaccharide ngoại bào - Đánh giá hiệu chế phẩm AI1 gây ức chế sinh trưởng chủng nấm sợi đại diện gây hại thấu kính ống nhịm Ý nghĩa khoa học thực tiễn 5.1 Ý nghĩa khoa học - Luận án giúp cung cấp liệu khoa học mức độ gây hại, phân loại đặc tính di truyền nấm gây hại thấu kính ống nhịm ON8x30 Kết nghiên cứu sở khoa học cho nghiên cứu sâu chế gây hại, sử dụng chế phẩm ức chế nấm gây hại bề mặt thấu kính ống nhòm 5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Luận án đánh giá nhóm nấm đại diện gây hại bề mặt thấu kính ứng dụng thử nghiệm để tìm chất AI1 dùng để ức chế nấm gây hại hiệu Ngoài ra, kết nghiên cứu hỗ trợ nghiên cứu phát triển chế phẩm phòng chống nấm sợi cho ống nhòm ON8x30 điều kiện Việt Nam, hạn chế hỏng hóc thấu kính nấm tiết kiệm chi phí cho bảo dưỡng, thay thấu kính ống nhịm ON8x30 Cấu trúc Luận án Luận án bao gồm 151 trang, phần mở đầu trang, tổng quan 36 trang, vật liệu phương pháp 13 trang, kết thảo luận 66 trang, kết luận kiến nghị trang, công bố trang, tài liệu tham khảo 25 trang Luận án có 21 Bảng 22 Hình (khơng bao gồm Phụ lục) CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Nấm sợi gây hại kính q trình phát triển 1.1.1 Vật liệu kính, thành phần đặc tính 1.1.2 Nấm sợi xâm nhập nấm sợi bề mặt vật liệu kính 1.1.3 Q trình phát triển nấm sợi vật liệu kính gây hại kính q trình trao đổi chất 1.1.4 Ống nhịm ON8x30 tác hại nấm thấu kính 1.2 Đặc điểm khí hậu điểm bảo quản ống nhịm đặc điểm sinh học nấm sợi thấu kính 1.2.1 Đặc điểm địa lý khí hậu điểm lấy mẫu 1.2.2 Cấu trúc thành phần nấm sợi vật liệu kính theo đặc điểm khí hậu địa lý 1.2.3 Cấu trúc thành phần chi, loài nấm sợi gây hại vật liệu kính 1.2.4 Một số phương pháp phân loại nấm sợi 1.3 Các yếu tố ngoại cảnh đặc điểm nấm sợi ảnh hưởng tới trình gây hại bề mặt kính 1.3.1 Độ ẩm khơng khí số yếu tố khác 1.3.2 Đặc tính sinh axít nấm sợi 1.3.3 Đặc tính sinh polysaccharide ngoại bào (EPS) nấm sợi 1.3.4 Một số đặc tính sinh học khác nấm sợi (tạo màng sinh học, phát tán bào tử, khả phát triển sợi nấm) 1.3.5 Ảnh hưởng nấm sợi đến đặc tính quang vật liệu kính 1.3.6 Ảnh hưởng nấm sợi đến cấu trúc bề mặt vật liệu kính 1.4 Đặc điểm di truyền nấm sợi gây hại bề mặt kính 1.4.1 Đặc điểm di truyền chung loài nấm gây hại bề mặt kính 1.4.2 Các gen tham gia vào sinh tổng hợp axít hữu 1.4.3 Các gen tham gia vào sinh tổng hợp EPS 1.4.4 Sơ lược nghiên cứu hệ gen nấm sợi 1.4.5 Các nghiên cứu dự đoán cụm gen so sánh hệ gen nấm sợi gây hại bề mặt vật liệu 1.4.6 Các nghiên cứu hệ gen nấm sợi Curvularia 1.5 Phương pháp ức chế nấm sợi tình hình nghiên cứu nấm sợi kính Việt Nam 1.5.1 Kiểm sốt thơng số lí, hóa q trình bảo quản 1.5.2 Sử dụng tác nhân (vật lí, hóa học,…) ức chế nấm gây hại 1.5.3 Chất ức chế nấm sợi dạng bay tiềm ứng dụng chống nấm sợi cho thiết bị quang học 1.5.4 Tình hình nghiên cứu nấm sợi gây hại kính Việt Nam CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Tổng số 37 mẫu kính nhiễm nấm từ ống nhịm ON8x30 sản xuất Việt Nam (sản xuất năm 2012-2013 có điều kiện lưu trữ nhau: nhiệt độ 25±2 oC, độ ẩm 60±2% RH) thu thập từ địa điểm Mỗi địa điểm thu mẫu, riêng tàu biển thu mẫu Các mẫu nghiên cứu thu vào tháng 6-7 năm 2016 đến 2020 Các mẫu chế phẩm diệt nấm: BG1 có thành phần Benzotriazole - C6H5N3 Konferum, Nga; ZT1 có thành phần Camphor (long não) - C10H16O mua thị trường (Heber naturel life, Ấn Độ); chế phẩm AI1 có thành phần allyl isothiocyanate nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm nhiệt đới Việt Nga sản xuất đạt chất lượng theo TCQS 37:2019/NĐVN Kính thử nghiệm bao gồm thấu kính kính giả định có kích thước 80x150x3 mm cung cấp Xí nghiệp Quang điện 23, Tổng Cục cơng nghiệp quốc phịng Các hóa chất dùng nghiên cứu mua hãng có uy tín giới: Sigma, Merk, Biobasic, 2.2 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu vi sinh  Lấy mẫu phân lập nấm sợi (Hayes (1965) GOST 9053-75  Xác định đặc điểm hình thái nấm sợi (Samson cs (2011), Crous Groenewald (2015)  Xác định đặc điểm hình thái định danh nấm sợi (Raper Thom (1949), Samson cộng (2011), Crous Groenewald (2015), Stolk Samson (1972)  Phân loại vi nấm theo phương pháp giải trình tự gen vùng ITS rDNA (White cs, 1990) Phân tích hóa sinh, hóa lý  Đánh giá khả sinh axít chủng nấm (Liaud cs, 2014)  Đánh giá khả sinh EPS ngoại bào nấm sợi (JaroszukŚciseł cs, 2020)  Đánh giá mức độ gây hại nấm sợi lên vật liệu kính (ISO 902211:2015) (https://www.iso.org/standard/67535.html)  Thử nghiệm khả ức chế sinh trưởng nấm sợi kính giả định loại chế phẩm BG1, AI1 ZT1 (Huo, H., et al, 2021, TCVN 7966-2-10:2007, Li, Y., et al, 2020)  Thử nghiệm khả ức chế sinh trưởng nấm sợi kính giả định loại chế phẩm AI1 (Huo, H., et al, 2021, TCVN 7966-2-10:2007)  Thử nghiệm ảnh hưởng điều kiện độ ẩm đến khả ức chế nấm sợi chế phẩm AI1 (TCVN 7966-2-10:2007, De Ligne, L., et al, 2019)  Phân tích thành phần axit hữu (Villas-Bơas cs, 2003)  Phân tích phổ tử ngoại khả kiến xác định độ truyền qua ánh sáng (Sổ tay phương pháp chuẩn quang, 2009) Nghiên cứu phân tích hệ gen vi nấm  Tách DNA tổng số chủng nấm cho giải hệ gen (Hướng dẫn kít DNeasy Plant Minikit)  Giải trình tự lắp ghép hệ gen (Andrews, 2010; Seppey, 2019)  Chú giải hệ gen (Lomsadze, 2005; Hoff, 2019; Korf, 2004; Majoros, 2004; Lagesen cs, 2007; Chan, 1962; Nawrocki, 2013; Flynn cs, 2020; Davín cs, 2020; Huerta-Cepas cs, 2017; Moriya cs, 2007; Krzywinski cs, 2009)  So sánh phân tích mối quan hệ di truyền nấm sợi (Wilson cs, 2008)  Phân tích gen liên quan đến sinh tổng hợp axit hữu EPS (Yuan cs, 2019; Umer cs, 2020) Phân tích, xử lý thống kê  Dữ liệu (biểu thị trung bình ± độ lệch chuẩn ba lần thí nghiệm)  Dùng tốn thống kê phần mền XLSTAT (v2016.1p) để phân tích độ sai lệch chiều (ANOVA) khác biệt đáng kể (P0, xanh lục: