BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH CỦA NẤM Metarhizium anisopliae TRÊN SÙNG TRẮNG (Phyllophaga crinita) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2001-2005 Sinh viên thực hiện: Ninh Thò Huyền Nga Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2005 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH CỦA NẤM Metarhizium anisopliae TRÊN SÙNG TRẮNG (Phyllophaga crinita) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2001-2005 Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Tấn Việt TS. Lê Đình Đôn Sinh viên thực hiện: Ninh Thò Huyền Nga Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2005 3 LỜI CẢM TẠ Lời đầu tiên con vô cùng biết ơn ba mẹ đã sinh thành, dưỡng dục và nuôi dạy con đến ngày hôm nay. Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt mọi kiến thức cho em trong suốt thời gian em theo học tại trường. Em vô cùng biết ơn thầy Trần Tấn Việt, thầy Lê Đình Đôn người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giải đáp những khó khăn, vướng mắc trong thời gian làm đề tài và giúp em hoàn thành tốt đề tài này. Bên cạnh đó em xin chân thành cảm ơn cô Oanh, cô Thuận và thầy Trúc đã giúp đỡ em và tạo điều kiện thuận lợi cho em khi làm thí nghiệm bên phòng 105, phòng côn trùng. Em xin cảm ơn chị Ngọc phòng côn trùng, chị Thơ, chị Kiều, chị Vy phòng 118 đã tận tình giúp đỡ em và chị Tùng Anh đã hướng dẫn cho em trong thời gian em làm đề tài. Ngoài ra tôi xin cảm ơn chú Ba, chú Tư, anh Linh ở trại phân Nông Học đã giúp đỡ tôi suốt thời gian thực tập đề tài. Sau cùng tôi xin cảm ơn bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp. Tp.HCM, tháng 8 năm 2005 Sinh viên Ninh Thị Huyền Nga 4 TÓM TẮT NINH THỊ HUYỀN NGA, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Tháng 8/2005. KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH CỦA NẤM Metarhizium anisopliae TRÊN SÙNG TRẮNG. Giảng viên hướng dẫn: TS. TRẦN TẤN VIỆT TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN Nấm Metarhizium anisopliae là loại nấm diệt được các côn trùng trên đồng ruộng rất hiệu quả. Lợi dụng đặc điểm này người ta đã tạo ra chế phẩm sinh học MA diệt trừ các loại sâu, rầy… trên đồng ruộng giúp cải thiện năng suất cây trồng nông nghiệp. Đề tài đã được thực hiện tại trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh nhằm khảo sát độc tính của nấm Metarhizium anisopliae trên sùng trắng. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên gồm 18 nghiệm thức trong đó 14 nghiệm thức ứng với 10 dòng nấm (BDTN 15, BDLA 8, BXĐTV 3, BXĐLA 8, MA 2, CP MA, SCLLLA 4, RBC – Q9 – 3,MA 11 và MA 13) và 4 nghiệm thức đối chứng bao gồm: để nguyên, phun nước, phun môi trường bã bia + mật rỉ + nước và đối chứng gây vết thương. Các nghiệm thức được thực hiện dựa trên 3 phương pháp gây nhiễm, 5 mẫu trên mỗi nghiệm thức. Có 3 dòng nấm có khả gây độc trên sùng trắng là BXĐTV 3, SCLLLA 4 và MA 11. Trong đó dòng MA 11 biểu hiện độc tính cao nhất (tỷ lệ sùng chết 80%). Phương pháp gây nhiễm 1 và phương pháp gây nhiễm 2 không mang lại hiệu quả khi gây nhiễm nấm Metarhizium anisopliae trên sùng trắng. Phương pháp gây nhiễm 3 (tạo vết thương nhẹ trước khi gây nhiễm nấm) là phương pháp hiệu quả khi gây nhiễm các dòng nấm BXĐTV 3, SCLLLA 4 và MA 11. Các dòng còn lại (BDTN 15, BDLA 8, BXĐLA 8, RBC – Q9 – 3, MA 11, MA 2, CP MA, MA 13) không hiệu quả với cả 3 phương pháp gây nhiễm. 5 MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ vii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ viii Chương 1: Lời mở đầu 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích yêu cầu 2 1.2.1 Mục đích 2 1.2.2 Yêu cầu 2 Chương 2: Tổng quan tài liệu 3 2.1 Giới thiệu sùng trắng 3 2.1.1 Môi trường sống, nguồn thức ăn và khả năng gây hại của sùng trắng 3 2.1.2 Đặc điểm sinh học, phân bố, chu kì sống, tập tính hoạt động của sùng trắng và xác định loài 3 2.1.3 Các giai đoạn phát triển khác của sùng trắng 5 2.1.4 Biểu hiện gây hại 6 2.1.5 Các biện pháp hạn chế sùng trắng 6 2.2 Chế phẩm sinh học diệt côn trùng 7 2.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển của biện pháp phòng trừ sinh học 7 2.2.1.1 Giai đoạn tiền sử đến năm 1888 7 2.2.1.2 Giai đoạn phát triển từ năm 1888 đến năm 1940 9 2.2.1.3Giai đoạn phát triển từ 1940 năm đến năm 1960 10 2.2.1.4 Giai đoạn phát triển từ năm 1960 đến nay 11 2.2.2 Vai trò của chế phẩm sinh học 11 2.2.3 Tính ưu việt của chế phẩm sinh học 13 2.2.4 Các bước áp dụng biện pháp sinh học 14 2.2.5 Một số chế phẩm sinh học diệt côn trùng hiện nay 15 2.3 Giới thiệu nấm Metarhizium anisopliae 15 6 2.3.1 Nấm ký sinh côn trùng 15 2.3.2 Nấm Metarhizium anisopliae 18 2.3.2.1 Phổ kí chủ của nấm Metarhizium anisopliae 19 2.3.2.2 Tác động của nấm Metarhizium anisopliae vào cơ thể côn trùng 19 2.3.2.3 Độc tố diệt côn trùng của nấm Metarhizium anisopliae 19 2.3.2.4 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của M.anisopliae 19 2.3.2.5 Các dạng nấm Metarhizium anisopliae 20 2.4 Các nghiên cứu trong nước và trên thế giới 21 2.4.1 Các nghiên cứu trong nước 21 2.4.2 Các nghiên cứu trên thế giới 21 Chương 3: Vật liệu – Phương pháp 23 3.1 Nuôi sùng trắng 23 3.2 Nhân giống nấm Metarhizium anisopliae 24 3.3 Khảo sát độc tính của nấm Metarhizium anisopliae 26 3.3.1 Phương pháp khảo sát độc tính 26 3.3.2 Bố trí thí nghiệm 27 Chương 4: Kết quả và thảo luận 29 4.1 Giai đoạn nuôi sùng 29 4.2 Giai đoạn nhân nấm 29 4.3 Khảo sát độc tính của nấm Metarhizium anisopliae 32 4.3.1 Phương pháp gây nhiễm 1 và 2 32 4.3.2 Phương pháp gây nhiễm 3 36 4.3.3 Ảnh hưởng của các phương pháp gây nhiễm nấm 40 4.3.4 Hiệu quả của các dòng nấm với các phương pháp xử lý 41 Chương 5: Kết luận và kiến nghị 43 5.1 Kết luận 43 5.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 7 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ Bảng 2.1 Bảng tra phổ tác động của nấm bất toàn trên động vật chân đốt 16 Bảng 2.2 Bảng tra các loài trong chi nấm lục cương 18 Sơ đồ 3.1 Qui trình lên men xốp tạo chế phẩm diệt sâu và côn trùng gây hại 25 Bảng 3.1 Bảng bố trí thí nghiệm theo phương pháp 1 27 Bảng 3.2 Bảng bố trí thí nghiệm theo phương pháp 2 27 Bảng 3.3 Bảng bố trí thí nghiệm theo phương pháp 3 28 Bảng 4.1 Số lượng bào tử của các dòng nấm trong 1 g bột nấm 31 Bảng 4.2 Kết quả gây nhiễm nấm M.anisopliae trên sùng trắng theo phương pháp 1 32 Bảng 4.3 Kết quả gây nhiễm nấm M.anisopliae trên sùng trắng theo phương pháp 2 33 Bảng 4.4 Kết quả gây nhiễm nấm Metarhizium anisopliae trên sùng trắng theo phương pháp 3 36 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của phương pháp gây nhiễm 1,2 và 3 trên dòng nấm M.anisopliae BXĐTV 3 41 Bảng 4.6 Hiệu quả của các dòng nấm với 3 phương pháp gây nhiễm 42 8 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Các đốt hậu môn từ các loài sùng trắng khác nhau 4 Hình 2.2 Vòng đời sùng 5 Hình 4.1 Sùng nuôi trong điều kiện thí nghiệm 29 Hình 4.2 Nấm Metarhizium anisopliae trên môi trường thạch và trên môi trường xốp (cơm) 30 Hình 4.3 Nghiệm thức đối chứng sùng phun nước và phun môi trường bã bia + mật rỉ + nước 34 Hình 4.4 Kết quả gây nhiễm sùng với các dòng nấm M.anisopliae BDTN 15, BDLA 8, BXĐLA 8 theo phương pháp 1 và MA 11 và CP MA theo phương pháp 2. 35 Hình 4.5 Kết quả nghiệm thức đối chứng gây vết thương 37 Hình 4.6 Kết quả gây nhiễm sùng với các dòng nấm M.anisopliae BXĐTV 3, SCLLLA 4 và MA 11 theo phương pháp 3 38 Hình 4.7 Kết quả gây nhiễm sùng với các dòng nấm BDTN 15, BDLA 8, BXĐLA 8, MA 13, RBC – Q9 – 3 theo phương pháp 3 39 Hình 4.8 Kết quả phân lập nấm M.anisopliae từ sùng nhiễm 40 9 Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Côn trùng gây hại luôn là mối đe dọa cho nền sản xuất nông nghiệp. Đối với các quốc gia dựa vào nền nông nghiệp, sự nguy hại đó càng nghiêm trọng. Chính vì vậy chúng trở thành đối tượng quan tâm trong rất nhiều nghiên cứu khoa học với mong muốn là làm sao loại trừ được các côn trùng gây hại? Qua nhiều thập kỉ, để diệt các côn trùng gây hại người ta đã sử dụng biện pháp hóa học như một biện pháp đem lại hiệu quả tối đa.Tuy nhiên song song với lợi ích đó, biện pháp hóa học gây xáo trộn hệ sinh thái, làm thoái hóa đất và làm ô nhiễm môi trường. Cao hơn nữa là vấn đề kháng thuốc và dư lượng thuốc hóa học tồn đọng trong thực vật gây tác động xấu đến sức khỏe của con người. Trước thực tế đó, con người phải tìm kiếm một phương pháp khác vừa hiệu quả vừa an toàn cho con người và không ô nhiễm môi trường đồng thời không làm mất cân bằng sinh thái, biện pháp phòng trừ bằng sinh học ra đời. Biện pháp này dựa trên khả năng kí sinh của các loài nấm, vi khuẩn và virus; có nghĩa là sử dụng các sinh vật sống để diệt trừ côn trùng gây hại. Nhờ những ưu điểm của mình, biện pháp này hiện đang được các nhà khoa học khắp thế giới rất quan tâm và là hướng ưu tiên hàng đầu trong công tác phòng trừ sâu bệnh. Hiện nay nấm được sử dụng rộng rãi trong phòng trừ các côn trùng gây hại do tính hiệu quả và các lợi ích về môi trường và con người, hơn thế nữa nấm còn một ưu điểm về phổ kí sinh rộng. Chính vì vậy, việc sản xuất chế phẩm nấm diệt côn trùng đã dần dần được chú trọng. Do sự đa dạng về các chủng loài với độc tính khác nhau, các nghiên cứu về nấm vẫn không ngừng được tìm tòi nghiên cứu. Trong các loại nấm diệt côn trùng, nấm Metarhizium anisopliae được xem là một loại nấm có khả năng diệt côn trùng rất hữu hiệu. Theo các nghiên cứu trước, loại nấm này có khả năng diệt được cào cào và bọ xít với hiệu quả rất tốt. Đặc biệt trong phổ kí sinh của mình, nấm M. anisopliae có thể diệt được một số loài bọ cánh cứng có thể gây hại nghiêm trọng cho cây trồng nông nghiệp. Trong số các 10 loài bọ cánh cứng đó, các côn trùng họ bọ hung là loài côn trùng rất được quan tâm hiện nay do khả năng gây hại nghiêm trọng trên rễ thực vật của ấu trùng (còn gọi là sùng trắng) và khả năng gây hại trên lá của thành trùng. Trước thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Khảo sát độc tính của nấm Metarhizium anisopliae trên sùng trắng .” 1.2 Mục đích và yêu cầu 1.2.1 Mục đích Chọn lựa phương pháp nhân nấm thích hợp cho nghiên cứu. Đánh giá độc tính của các dòng nấm Metarhizium anisopliae để chọn lọc được các dòng có độc tính cao. 1.2.2 Yêu cầu Hiểu biết về đặc điểm sinh học, nguồn thức ăn, tập tính hoạt động của sùng trắng. Từ đó tìm ra cách thức nuôi thích hợp đối với sùng trắng. Tìm hiểu đặc điểm sinh học của nấm Metarhizium anisopliae và các phương pháp nuôi cấy và nhân giống nấm thích hợp cho nghiên cứu. . anisopliae 15 6 2.3 .1 Nấm ký sinh côn trùng 15 2.3.2 Nấm Metarhizium anisopliae 18 2.3.2 .1 Phổ kí chủ của nấm Metarhizium anisopliae 19 2.3.2.2 Tác động của nấm Metarhizium anisopliae. KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH CỦA NẤM Metarhizium anisopliae TRÊN SÙNG TRẮNG (Phyllophaga crinita) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên kho : 20 01- 2005 Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH CỦA NẤM Metarhizium anisopliae TRÊN SÙNG TRẮNG (Phyllophaga crinita) Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên kho : 20 01- 2005 Sinh