Nghiên cứu đặc điểm gây bệnh của nấm isaria javanica (friederichs ball) samson hywel jones ký sinh sâu khoang ở nghệ an (TT)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THÚY NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GÂY BỆNH CỦA NẤM Isaria javanica (Friederichs & Bally) Samson & Hywel-Jones KÝ SINH SÂU KHOANG Ở NGHỆ AN CHUYÊN NGÀNH : BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ : 62 62 01 12 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI, 2016 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn: GS TS NGUYỄN VIẾT TÙNG PGS TS TRẦN NGỌC LÂN Phản biện 1: GS.TS PHẠM VĂN LẦM Viện Sinh thái Môi trƣờng nhiệt đới Phản biện 2: GS.TS NGUYỄN VĂN TUẤT Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: PGS.TS ĐẶNG THỊ DUNG Hội Bảo vệ thực vật Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án thƣ viện: - Thƣ viện Quốc gia Việt Nam - Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Bệnh nấm gây chết côn trùng tượng phổ biến tự nhiên Hạn chế thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng hiệu gây bệnh chưa cao hiệu lực ổn định Hiệu lực nấm gây bệnh cho côn trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng khả gây bệnh mầm bệnh, đặc điểm côn trùng vật chủ điều kiện ngoại cảnh Vận dụng hiểu biết chế gây bệnh để giải đáp vấn đề liên quan đến sinh thái trình gây bệnh làm sở để lựa chọn mẫu phân lập triển vọng phương pháp sử dụng hợp lý để nâng cao hiệu thuốc trừ sâu từ nấm ký sinh côn trùng Sâu khoang gây hại nguy hiểm cho nhiều loài trồng việc phòng trừ thuốc hoá học không đem lại hiệu hướng sử dụng thuốc trừ sâu sinh học từ nấm ký sinh côn trùng giải pháp hữu ích quan tâm Các nghiên cứu Vườn quốc gia Pù Mát bước đầu phát số loài nấm hữu ích phòng trừ sinh học dược liệu, có loài I javanica Ở Việt Nam, nghiên cứu đặc điểm gây bệnh nấm ký sinh côn trùng vật chủ quan tâm, nên hy vọng kết nghiên cứu đề tài có đóng góp cho vấn đề Việt Nam 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Trên sở nghiên cứu khả gây bệnh nấm Isaria javanica vật chủ sâu khoang mối quan hệ với yếu tố liên quan, từ đánh giá, lựa chọn mẫu phân lập triển vọng đề xuất biện pháp tác động nhằm nâng cao hiệu ứng dụng chế phẩm sinh học từ nấm ký sinh côn trùng bảo vệ thực vật 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Điều tra xác định thành phần loài nấm thuộc chi Isaria vật chủ chúng thu thập VQG Pù Mát, Nghệ An - Đi sâu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái loài nấm Isaria javanica thu thập VQG Pù Mát, Nghệ An - Nghiên cứu khả gây bệnh nấm I javanica VN1487 sâu khoang 1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Bổ sung dẫn liệu thành phần loài nấm thuộc chi Isaria gồm 10 loài vật chủ chúng; đặc điểm sinh học, sinh thái loài I javanica thu thập VQG Pù Mát, Nghệ An - Đã mô tả đặc điểm chu kỳ xâm nhiễm, gây bệnh phát triển bên nấm I javanica sâu khoang, gồm giai đoạn giai đoạn thể triệu chứng đặc trưng cho loài - Đã tuyển chọn 18 mẫu phân lập loài nấm I javanica có triển vọng phòng trừ sâu khoang gồm VN1472, VN1487, VN1801 VN1802 Nấm I javanica VN1487 có khả tồn thích ứng hệ sinh thái khu vực thử nghiệm 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1 Ý nghĩa khoa học - Bổ sung thêm dẫn liệu thành phần, đặc điểm sinh học, sinh thái loài nấm thuộc chi Isaria làm sở cho việc đánh giá tiềm ứng dụng phòng trừ sinh học sâu hại trồng - Cung cấp số dẫn liệu khoa học cho nghiên cứu khả gây bệnh nấm I javanica sâu khoang Việt Nam 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề xuất tiêu chí để áp dụng trình đánh giá, tuyển chọn mẫu phân lập mục tiêu Kết đề tài xác định mẫu phân lập loài I javanica có triển vọng phòng trừ sâu khoang - Đề xuất số biện pháp tác động nhằm nâng cao hiệu ứng dụng nấm I javanica phòng trừ sâu khoang PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Khái niệm “Nấm ký sinh côn trùng - Entomopathogenic fungi (EPF)” hay “nấm côn trùng - Insect fungi” nhà khoa học sử dụng thuật ngữ đồng nghĩa, đề cập nhóm nấm ký sinh gây bệnh cho côn trùng Chi Isaria phát lâu chủ yếu khai thác làm dược liệu mà chưa ý nhiều đến phòng trừ sinh học Loài I javanica nghiên cứu gần đây, dẫn liệu hạn chế Trong đề tài dựa sở nghiên cứu chi nấm Isaria loài nấm truyền thống B bassiana, M anisopliae N rileyi Khoa học nghiên cứu bệnh côn trùng gọi bệnh lý học côn trùng Đây không đơn mô tả biến đổi bệnh lý thể côn trùng tác nhân gây bệnh, dịch bệnh, đặc điểm diễn biến nấm bên bên thể vật chủ (dẫn theo Tạ Kim Chỉnh, 2009) 2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm nấm ký sinh côn trùng chi Isaria Các loài nấm chi Isaria phân bố rộng nhiều nước giới không phổ biến Chi nấm chủ yếu thu thập hệ sinh thái rừng nhiệt đới, với phổ vật chủ đa dạng thuộc Cánh màng, Cánh vảy, Cánh nửa, Nhện lớn, pha sâu non, nhộng trưởng thành (Morakot, 2003; Alexandre et al., 2009 Loài I fumosorosea I javanica có phân bố rừng trồng hệ sinh thái nông nghiệp không phổ biến (Scorsetti et al., 2008; Shimazu and Takatsuka; 2010; Wazeer et al., 2012) Nghiên cứu nhân nuôi nấm chi Isaria tập trung vào xác định môi trường lỏng (Chun-Ping et al., 2003; Ali et al., 2009); xác định môi trường rắn (Gabriel et al., 2010 ); ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm (Bouamama et al., 2010); bảo quản nấm (Jae et al., 2014) Trong nấm gần đây, số loài nấm chi Isaria nghiên cứu chiết xuất chất có hoạt tính sinh học cao làm dược liệu, Isaria sinclairii (Yan Shen et al., 2007); I japonica (Ichiro et al., 2001; Akira et al., 2005, 2009); I tenuipes (Kikuchi et al., 2004), I farinosa (Yan et al., 2008) Một số loài I javanica, I fariosa, I fumosorosea nghiên cứu ứng dụng phòng trừ sâu hại thuộc Lepidoptera, Hemiptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera,… nước Trung Quốc, Hoa Kỳ, Brazil, Thái Lan cho kết tốt (Jason et al., 2008; Karen et al., 2012; Scorsetti et al., 2008; Rahim et al., 2013; Hong Zhu et al., 2013, Shimazu and Takatsuka, 2010) Trước chi Isaria chi Peacilomyces tách biệt, loài I javanica xem loài P javanicus Đến tách biệt thành chi thuộc họ riêng biệt, chi Isaria thuộc họ Cordycipitaceae, chi Peacilomyces thuộc họ Clavicipitaceae Ophiocordycipitaceae, Hypocreales 2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm vòng đời chu kỳ phát triển nấm ký sinh côn trùng Cho đến nghiên cứu trình gây bệnh chưa đưa mẫu hình thống chu kỳ phát triển nấm vật chủ Đó (i) chu kỳ xâm nhiễm có tính phân chia thành pha, giai đoạn chưa thống nhất, chu kỳ có giai đoạn (Charnley, 1989), có giai đoạn (Sandhu et al., 1993), có giai đoạn (Clarkson and Charnley, 1996; Cheah et al., 2004), có pha (Charnley, 2003), có giai đoạn (Thomas and Read, 2007; Vega et al., 2008), giai đoạn (Gao et al., 2011); (ii) tập trung vào khả xâm nhập qua lớp vỏ thể (Sandhu et al., 2012; Thomas and Read, 2007), tập trung vào khả phát triển nấm (Gao et al., 2011), tập trung vào pha hoại sinh bên (Posada and Vega, 2005; Vega and Posada, 2008) Khả phát triển nấm xoang vật chủ nghiên cứu 2.2.3 Nghiên cứu tuyển chọn nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu hại Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm triển vọng chủ yếu dựa vào tỷ lệ chết, LC50, LT50 khả phát triển môi trường nuôi cấy nên chưa đánh giá đầy đủ tiềm chủng nấm Hiện nay, đánh giá thêm tiêu chí khả phát triển nấm tỷ lệ mọc nấm, chu kỳ phát triển nấm, nồng độ bào tử hình thành Việc đánh giúp xác định chủng tốt nhất, tăng tính ổn định khả lưu tồn nấm đồng ruộng (Roberto et al., 2001; Posada and Vega, 2005; Lopes et al., 2011; Wilberth et al., 2013) 2.2.4 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến khả gây bệnh nấm côn trùng Khả gây bệnh nấm ký sinh vật chủ chịu tác động nhiều yếu tố gồm nguồn nấm, vật chủ, điều kiện cảnh Sự gây bệnh nấm mối quan hệ với yếu tố sinh thái biết đến Nnghiên cứu mang tính độc lập, chưa đủ để khái quát thành mối quan hệ qua lại lần (Jason et al., 2009; Sandhu et al., 1993; Vega et al., 2009; ) 2.2.5 Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu khoang Trên giới nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu khoang hạn chế, có số nghiên cứu thời gian gần Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào loài B bassiana N rileyi, (Baskar et al., 2012; Joseph et al., 2010; Lin et al., 2007; Vimala et al., 2003; Vijayavani et al., 2009), loài nấm chi Isaria quan tâm 2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM 2.3.1 Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng chi Isaria Kết nghiên cứu Vườn Quốn gia Pù Mát, Trần Ngọc Lân cs (2008a, b) xác định 71 loài nấm thuộc 17 chi ký sinh côn trùng, chi Isaria có loài; Trần Ngọc Lân cs (2011a) xác định 10 loài thuộc chi Isaria Ở VQG Cát Tiên xác định loài Isaria (Lê Tấn Hưng cs., 2010) Ở HST nông nghiệp, Phạm Thị Vượng cs (2014) thu loài P javanicus ký sinh rầy nâu hại lúa Thái Bình Trần Thị Tho cs (2014) thu chủng P javanicus ký sinh rệp sáp giả hại ăn Cần Thơ, Vĩnh Long Sóc Trăng Ở Việt Nam chủ yếu nghiên cứu nhân nuôi nấm Beauveria Metarhizium Tạ Kim chỉnh, 2009; Tạ Kim chỉnh cs., 2006; Phạm Thị Thùy cs., 2005; ) Nghiên cứu nhân nấm chi Isaria số kết Trần Ngọc Lân cs (2011), Nguyễn Thị Thúy cs (2012), Trần Thị Tho cs (2014) Ở Việt Nam, nghiên cứu hoạt chất sinh học nấm ký sinh côn trùng hạn chế Theo Trần Ngọc Lân cs (2008) số loài chi Isaria có hoạt chất sinh học thử nghiệm Loài I javanica phát hoạt chất sinh học, có chất giới chưa định danh Loài I javanica có khả phòng trừ số loài sâu hại sâu khoang, rệp xám rệp muội (Trần Ngọc Lân cs., 2011a; Nguyễn Thị Thanh cs., 2011a; Nguyễn Thị Thanh cs., 2011b) 2.3.2 Nghiên cứu tuyển chọn nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu hại Ở Việt Nam, phương pháp sử dụng chủ yếu nuôi cấy để đánh giá khả sản sinh enzyme ngoại bào; lây nhiễm bệnh nhân tạo lên sâu hại để đánh giá tỷ lệ chết (Tạ Kim Chỉnh, 1994; Phạm Văn Nhạ cs., 2013) Tuy nhiên tiêu chí đánh giá chưa phản ảnh đầy đủ sức sống, khả phát triển nấm 2.3.3 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến khả xâm nhiễm gây bệnh nấm côn trùng Nghiên cứu Phạm Văn Nhạ cs (2012): Ở nhiệt độ 25 - 28oC tất chủng phát triển tốt, 35oC nấm không phát triển, 30oC chủng nấm B bassiana BR2, BR4, BR7, BR10, BR11, BR13 BR16 có phát triển tốt Chủng PaeR2 loài P javanicus phát triển môi trường PDA SDAY nhiệt độ 20, 25, 30oC, tốt 25 - 30oC môi trường PDA (Phạm Thị Vượng cs., 2014) 2.3.4 Nghiên cứu nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu khoang Ứng dụng nấm I javanica gây bệnh cho sâu khoang dừng lại thử nghiệm nhân nuôi đánh giá hiệu lực gây chết Theo Trần Ngọc Lân cs (2011a), Nguyễn Thị Thanh cs (2011) nấm I javanica có nhiều triển vọng phòng trừ sâu khoang hại trồng, hiệu lực phòng trừ mức nồng độ 8,50x107 bào tử/ml đạt 90% sau 10 ngày xử lý, cao tuổi 1, Phạm Thị Thùy cs (2013) ứng dụng nấm N rileyi phòng trừ sâu khoang hại rau PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU - Thu thập mẫu nấm chi Isaria VQG Pù Mát, Nghệ An - Thu bắt sâu khoang ruộng lạc Nghi Lộc, Nghệ An - Nghiên cứu Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh 3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Điều tra thu mẫu năm 2011 - 2013, tiến hành thí nghiệm năm 2012 - 2014 3.3 ĐỐI TƢỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 3.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Các loài nấm thuộc chi Isaria, tập trung vào loài Isaria javanica (Friederichs & Bally) Samson & Hywel-Jones (Hypocreales: Cordycipitaceae), trọng tâm mẫu phân lập I javanica VN1487, thu thập VQG Pù Mát, Nghệ An 3.3.2 Vật liệu nghiên cứu - Vật chủ nghiên cứu chỉnh sâu non sâu khoang Spodoptera litura Fabricius - Nguyên liệu: Khoai tây, agar, glucose, gạo lứt, bột nhộng tằm, 3.3.3 Thiết bị dụng cụ - Thiết bị: Tủ hấp tiệt trùng, buồng nuôi cấy vi sinh, tủ sấy, tủ định ôn, kính hiển vi soi nổi, kính hiển vi điển tử, tủ lạnh khô, tủ,… - Dụng cụ thí nghiệm: Đĩa petri, ống nghiệm, bình thủy tinh, hộp nhựa, dụng cụ thu mẫu thực địa, dụng cụ nuôi cấy,… 3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Thành phần loài nấm thuộc chi Isaria vật chủ chúng thu thập Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An; - Đặc điểm sinh học, sinh thái loài nấm I javanica thu thập Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An; - Tuyển chọn mẫu phân lập loài nấm I javanica triển vọng để phòng trừ sâu khoang; - Đánh giá ảnh hưởng số yếu tố đến khả gây bệnh nấm I javanica VN1487 sâu khoang phòng thí nghiệm; - Đánh giá khả gây bệnh nấm I javanica VN1487 sâu khoang ô lưới đồng ruộng 3.5 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.5.1 Nghiên cứu thành phần loài nấm thuộc chi Isaria vật chủ chúng Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An - Phương pháp thu thập xử lý mẫu vật nấm thuộc chi Isaria theo Lacey and Brooks (1997), Luangsa-ard et al (2006) - Phương pháp phân lập nuôi cấy nấm thuộc chi Isaria theo Choi et al (1997), Luangsa-ard et al (2006), Sung et al (2007) - Phương pháp định loại mô tả hình thái chi Isaria theo Luangsa-ard et al (2007), Kobayasi (1983), Samson et al (1988), Sung et al (2007) - Phương pháp bảo quản mẫu phân lập nấm thuộc chi Isaria theo Kirsop and Doyle (1991) 3.5.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái loài nấm Isaria javanica thu thập Vƣờn quốc gia Pù Mát, Nghệ An - Xác định vật chủ, vị trí phân bố hình thái loài nấm I javanica thep phương pháp trình bày mục 3.5.1 - Nghiên cứu vòng đời chu kỳ phát triển nấm I javanica sâu khoang theo phương pháp Alcides et al (2002); Posada and Vega (2005); Vega et al (2008): Phun nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, nhiệt độ 25±1oC độ ẩm 70±2% RH - Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian giai đoạn, đặc điểm vòng đời chu kỳ phát triển nấm vật chủ; triệu chứng sâu bị bệnh nấm 3.5.3 Nghiên cứu tuyển chọn mẫu phân lập loài nấm Isaria javanica triển vọng để phòng trừ sâu khoang Theo phương pháp Posada and Vega (2005), Vega et al (2008) - Chuẩn bị nguồn 18 mẫu phân lập nấm I javanica sâu khoang thí nghiệm; - Phun ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml; 10 sâu tuổi - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm, thời gian phát triển, mật độ bào tử nấm hình thành sâu khoang 3.5.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng số yếu tố đến khả gây bệnh Isaria javanica VN1487 sâu khoang phòng thí nghiệm 3.5.4.1 Ảnh hưởng mầm bệnh nấm Isaria javanica VN1487 Theo phương pháp Joseph et al (2010), Posada and Vega (2005), Vijayavani et al (2009) - Chuẩn bị nguồn nấm I javanica VN1487 sâu khoang thí nghiệm; - Thí nghiệm 4.1.1: Nồng độ 2,6x105; 2,6x106; 2,6x107; 2,6x108 bào tử/ml; ml/hộp, 10 sâu tuổi - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Thí nghiệm 4.1.2: Mật độ sâu nhiễm nấm 1, 2, 3, 4, 5/10 sâu khỏe; mật độ 4,8x107 bào tử/con; 10 sâu khỏe tuổi - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm, thời gian giai đoạn, vòng đời chu kỳ phát triển nấm sâu khoang (ngày) 3.5.4.2 Ảnh hưởng vật chủ Theo phương pháp Jason et al (2009), Posada and Vega (2005), Vijayavani et al (2009) - Chuẩn bị nguồn nấm I javanica VN1487 10 vật chủ thí nghiệm; - Thí nghiệm 4.2.1: 10 loài vật chủ; ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 10 sâu/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Thí nghiệm 4.2.2: Mật độ 5, 10, 15, 20 sâu tuổi - 3/hộp; ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Thí nghiệm 4.2.3: Sâu khoang tuổi; ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 10 sâu/hộp, nhiệt độ 25±1oC, độ ẩm 70±2% RH - Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm; thời gian phát triển nấm sâu khoang (ngày) 3.5.4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm Theo phương pháp Lord (2005), Moino et al (1998), Rao et al (2006), Vega et al (2008) - Chuẩn bị nguồn nấm I javanica VN1487 sâu khoang thí nghiệm; - Thí nghiệm 4.3.1: Nhiệt độ 20, 25, 30, 35oC; ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 10 sâu tuổi - 3/hộp, độ ẩm 70±2% RH - Thí nghiệm 4.3.2: Độ ẩm 50, 60, 70, 80 % RH; ml/hộp, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 10 sâu tuổi - 3/hộp, nhiệt độ 25±1oC - Chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sâu khoang chết, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm; thời gian phát triển nấm sâu khoang (ngày) 3.5.5 Nghiên cứu khả gây bệnh nấm Isaria javanica VN1487 sâu khoang ô lƣới đồng ruộng - Thí nghiệm 5.1 Đánh giá khả gây bệnh nấm sâu khoang: Phun 30 ml, nồng độ 2,6x107 bào tử/ml, 30 sâu tuổi - 3/ô lưới 1,5 m2 màng; có mẫu (chiếm 22,23%) ký sinh trưởng thành Nhện lớn Nấm I javanica tìm thấy tàn dư thực vật có 12 mẫu (chiếm 66,67%) mặt mẫu (hình 4.2) Tỷ lệ (%) 100 80 66.67 66.67 60 44.44 33.33 33.33 33.33 40 22.23 20 Bộ Cánh màng Bộ Cánh vảy Bộ Nhện lớn Sâu non Bộ vật chủ Trưởng thành Pha bị ký sinh Tàn dư thực vật Mặt Vi sinh cảnh Hình 4.2 Tỷ lệ thành phần vật chủ vị trí phân bố loài nấm I javanica thu thập Vƣờn quốc gia Pù Mát từ năm 2011 đến 2013 4.1.2.2 Đặc điểm hình thái khả sinh trưởng, phát triển loài nấm Isaria javanica môi trường PDA a) Đặc điểm hình thái giải phẫu Khi bị bệnh nấm I javanica thể vật chủ bị bao phủ lớp nấm màu trắng sau chuyển sang xám nhạt xám tro Cuống bào tử đính (conidiophore) dạng đơn, mọc thẳng đứng, phân nhánh, chiều dài 50 µm rộng 1,5 - 2,5µm Thể bình (phialides) chủ yếu có dạng hình trụ, chiều dài 8,4 - 14,2 µm đường kính 2,2 - 2,8 µm Bào tử đính (conidia) thường tạo thành dạng chuỗi dài đính thể bình,hình thoi, bầu dục hình trụ, kích thước 4,5 - 7,4x1,4 - 1,7 µm, bào tử vách dày b) Sự sinh trưởng, phát triển I javanica môi trường PDA Trên môi trường Potato Dextrose Agar (PDA) 25oC, nấm sinh trưởng phát triển mạnh với đường kính khuẩn lạc 23,14±1,02 mm, nồng độ 5,41x107 bào tử/ml sau 10 ngày nuôi cấy Khuẩn lạc mọc tỏa tròn hướng lên trên, dạng lông nhung mềm mượt 11 4.1.2.3 Đặc điểm vòng đời chu kỳ phát triển loài nấm Isaria javanica sâu khoang a) Thời gian phát triển loài nấm I javanica sâu khoang Quá trình phát triển nấm I javanica sâu khoang gồm giai đoạn: (1) Lây nhiễm nấm đến sâu khoang chết 2,08±0,09 ngày, (2) Sâu khoang chết đến sợi nấm mọc 92±0,19 ngày, (3) Sợi nấm mọc xác sâu khoang chết đến quan sát thấy cuống bào tử đính 2,82±0,15 ngày, (4) Thấy cuống bào tử đính đến nấm bao phủ phần lớn xác chết sâu khoang 2,63±0,14 ngày, (5) Nấm bao phủ phần lớn xác chết sâu khoang đến bào tử bắt đầu phát tán 2,34±0,15 ngày; Vòng đời phát triển nấm từ lúc lây nhiễm nấm đến nấm hình thành bào tử xác sâu khoang chết 7,82±0,23 ngày; Chu kỳ phát triển nấm từ lúc lây nhiễm đến phát tán bào tử từ xác chết sâu khoang 12,79±0,36 ngày Thời gian phát triển nấm I javanica mọt ngô dài với vòng đời 11,24±0,42 ngày chu kỳ 17,83±0,85 ngày; sâu khoang mức trung bình với vòng đời 7,82±0,23 ngày chu kỳ 12,79±0,36 ngày; rệp xám ngắn với vòng đời 7,32±0,20 ngày chu kỳ 11,86±0,34 ngày (hình 4.7, 4.8, 4.9) Lây nhiễm mầm bệnh Phát tán bào tử 2, Gia 08 i đ ±0 oạ ,0 n1 ng ày Giai đo 2,34±0,1 n 5 ngày Chu kỳ Isaria javanica VN1487 sâu khoang 12,79±0,36 ngày Vòng đời Isaria javanica VN1487 sâu khoang 7,82±0,23 ngày Lớp nấm bao phủ thể 2, Gia 63 i ± đo ,1 n ng ày G 2,9 iai đo 2±0 ạn ,19 ngà y Sâu khoang chết Giai đoạn 2,82±0,15 ngày Bào tử hình thành Sợi nấm mọc Hình 4.7 Vòng đời chu kỳ phát triển nấm I javanica VN1487 sâu khoang S litura 12 Lây nhiễm mầm bệnh Phát tán bào tử 2, Gia 01 i đ ±0 oạ ,0 n1 ng ày Chu kỳ Isaria javanica VN1487 rệp xám 11,86±0,34 ngày Giai đoạ n5 2,62±0,1 ngày Rệp chết Lớp nấm bao phủG thể , ia 92 i ± đo , ạn ng ày G 2,7 iai đo ±0 n ,14 ngà y Vòng đời Isaria javanica VN1487 rệp xám 7,32±0,20 ngày Giai đoạn 2,60±0,12 ngày Sợi nấm mọc Bào tử hình thành Hình 4.8 Vòng đời chu kỳ phát nấm I javanica VN1487 rệp B brassicae Giai đo ạn 3,07±0 ,23 ngà y Phát tán bào tử Chu kỳ Isaria javanica VN1487 mọt ngô 17,83±0,85 ngày n y oạ ngà iđ ia 36 G ±0, 4,8 Lây nhiễm mầm bệnh Vòng đời Isaria javanica VN1487 mọt ngô 11,24±0,42 ngày Lớp nấm bao phủ thể 3, Gia 52 i ± đo ,3 n ng ày G 3,5 iai đ 6± oạn 0,2 8n gày Mọt chết Giai đoạn 2,85±0,14 ngày Bào tử hình thành Sợi nấm mọc Hình 4.9 Vòng đời chu kỳ phát triển nấm I javanica VN1487 mọt ngô S zeamais 13 b) Sự xen gối giai đoạn phát triển I javanica sâu khoang Quá trình phát triển nấm I javanica VN1487 cá thể cá thể sâu khoang khác không đồng đều, kéo dài dẫn tới tượng giai đoạn xen gối với Thời gian xen gối giai đoạn (1) (2) dài khoảng 48 giờ, giai đoạn (2) (3) khoảng 24 giờ, giai đoạn (3) (4) khoảng 24 giờ, giai đoạn (4) (5) ngắn khoảng Trong nhân nuôi phòng trừ sâu hại cần tạo điều kiện môi trường thích hợp để kích nấm phát triển tập trung, rút ngắn thời gian phát triển, tăng sinh khối hiệu gây bệnh c) Một số triệu chứng sâu khoang bị bệnh nấm I javanica Sâu khoang bị bệnh nấm I javanica có nhiều triệu chứng khác pha gây bệnh pha hoại sinh Điểm đặc trưng màu sắc, lúc đầu màu trắng đục sau chuyển sang màu xám nhạt xám tro, số màu tím nhạt; bào tử hình nhiều tạo lớp bột xốp bề mặt 4.1.3 Tuyển chọn mẫu phân lập loài nấm Isaria javanica triển vọng để phòng trừ sâu khoang Tiến hành lây nhiễm 18 mẫu phân lập loài nấm I javanica sâu khoang theo dõi xác định tiêu chí để tuyển chọn mẫu có triển vọng - Nhóm tiêu chí đánh giá khả gây bệnh mẫu phân lập sâu khoang (theo dõi sau 10 ngày xử lý) gồm: (1) Tỷ lệ sâu khoang chết (%) (2) Thời gian gây chết trung bình (LT50, ngày); - Nhóm tiêu chí đánh giá khả phát triển mẫu phân lập sâu khoang gồm: (3) Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm (%), (4) Thời gian chu kỳ phát triển nấm sâu khoang (ngày), (5) Tỷ lệ nấm hoàn thành chu kỳ phát triển sâu khoang (%), (6) Mật độ bào tử nấm hình thành sâu khoang (bào tử/con) Áp dụng phương pháp đánh giá dựa vào tiêu chí tuyển chọn 18 mẫu phân lập loài nấm I javanica có triển vọng phòng trừ sâu khoang gồm VN1472, VN1487, VN1801 VN1802; với tỷ lệ sâu khoang chết 76,60±5,21 - 81,48±5,54%; tỷ lệ sâu khoang mọc nấm 70,68±7,69 - 78,11±7,73%; thời gian gây chết trung bình 3,30±0,18 - 3,97±0,21 ngày, thời gian chu kỳ phát triển nấm sâu khoang 12,46±0,35 - 13,45±0,38 ngày; mật độ bào tử nấm hình thành sâu khoang 6,3x107 - 7,1x107 (bào tử/con) (bảng 4.10, 4.11) 14 Bảng 4.10 Các tiêu chí đánh giá khả gây bệnh nấm I javanica sâu khoang S litura Ký hiệu TT mẫu phân lập Tiêu chí đánh giá (TB±SD) Tỷ lệ sâu khoang chết Thời gian gây chết trung bình (%) (LT50, ngày) VN1359 55,56±3,78c 7,37±0,40f VN1362 65,76±4,47b 8,50±0,46g VN1366 51,85±3,53cd 6,67±0,36e VN1472 80,43±5,47a 3,50±0,19a VN1477 48,15±3,27d 6,60±0,36e VN1482 66,67±4,53b 6,13±0,33d VN1487 81,48±5,54a 3,43±0,19a VN1491 74,08±5,04ab 5,57±0,30cd VN1493 55,50±3,77c 7,43±0,40f 10 VN1636 45,40±3,09d 8,20±0,44g 11 VN1701 54,06±2,88cd 7,50±0,41f 12 VN1801 77,78±5,29a 3,30±0,18a 13 VN1802 76,60±5,21ab 3,97±0,21a 14 VN1803 68,73±5,79b 4,70±0,25b 15 VN1911 50,53±3,44cd 5,70±0,31cd 16 VN1912 53,55±3,64cd 5,43±0,29c 17 VN2002 64,60±4,39b 4,60±0,25b 18 VN2009 70,37±4,79b 4,83±0,26b LSD0,05 7,20 0,51 CV% 6,80 5,40 Ghi chú: Các chữ số mũ khác cột sai khác có ý nghĩa thống kê (P 60%, tỷ lệ mọc nấm > 40% sau 14 ngày lây nhiễm phun dung dịch bào tử nấm liều lượng 30 ml/1,5 m2 (10 lít/500 m2), nồng độ 2,6x107 bào tử/ml thả 15 sâu khoang nhiễm nấm 30 sâu khoang khỏe Nguồn bệnh nấm lưu tồn đất - tháng lây nhiễm có sâu khoang trồng từ vụ Xuân sang vụ Hè Thu năm 2014, tỷ lệ sâu khoang mọc nấm thấp 8,05% 5.2 ĐỀ NGHỊ 1) Áp dụng điều kiện thích hợp trình nhân nuôi ứng dụng nấm Isaria javanica VN1487 phòng trừ sâu khoang (mầm bệnh nấm, vật chủ, nhiệt độ độ ẩm) 2) Đánh giá tuyển chọn mẫu phân lập/chủng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu hại phòng thí nghiệm dựa vào tiêu chí sau: (1) Tỷ lệ sâu khoang chết (%) (2) Thời gian gây chết trung bình (LT 50, ngày); (3) Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm (%), (4) Chu kỳ phát triển nấm sâu khoang (ngày), (5) Tỷ lệ sâu khoang có nấm hoàn thành chu kỳ phát triển (%), (6) Mật độ bào tử nấm hình thành sâu khoang (bào tử/con) 24 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Trương Xuân Sinh Nguyễn Thị Thúy (2013) Đa dạng sinh học nấm ký sinh côn trùng Vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An Tạp chí Nông nghiệp Phát triển nông thôn, số 227, tr 28-35 Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Viết Tùng Trần Ngọc Lân (2014) Ảnh hưởng vật chủ sâu khoang (Spodoptera litura Fabr.) đến gây bệnh nấm Isaria javanica (Frider & Bally) Samson & Hywel-Jones Kỷ yếu Hội nghị côn trùng học quốc gia lần thứ Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội tr 651-657 Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Viết Tùng Trần Ngọc Lân (2014) Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm Isaria javanica (Frider & Bally) Samson & Hywel-Jones để kiểm soát sâu khoang (Spodoptera litura Fabr.) Kỷ yếu Hội nghị côn trùng học quốc gia lần thứ Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội tr 659-666 Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Viết Tùng, Trần Ngọc Lân Thái Thị Ngọc Lam (2015) Một số đặc điểm sinh vật học loài nấm ký sinh côn trùng Isaria javanica (Frider & Bally) Samson & Hywel-Jones Vườn quốc gia Pù Mát, Nghệ An Tạp chí Khoa học Phát triển, số (13) tr 687-693 Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Viết Tùng, Trần Ngọc Lân Nguyễn Thị Thanh (2016) Chu kỳ phát triển chủng nấm Isaria javanica VN1487 gây bệnh sâu khoang Spodoptera litura (Fab.) Tạp chí Bảo vệ thực vật, số (264) tr 34-39 [...]... sâu khoang S Litura chết và mọc nấm ở các tƣơng quan mật độ giữa sâu nhiễm nấm I javanica VN1487 và sâu khỏe 17 4.1.4.2 Ảnh hưởng của vật chủ đến khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 a) Ảnh hưởng của loài vật chủ đến khả năng gây bệnh của nấm I javanica VN1487 Nấm ký sinh cho cả 10 loài vật chủ thí nghiệm ở pha sâu non và trưởng thành Hiệu quả cao nhất là rệp xám, rệp muội, sâu khoang, sâu. .. Tuổi 6 Thời gian sau xử lý nấm Hình 4.16 Tỷ lệ sâu khoang S litura chết và mọc nấm I javanica VN1487 theo tuổi sâu khoang 19 4.1.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang S litura Nấm gây bệnh cho sâu khoang trong phạm vi khá rộng, với nhiệt độ 20 30oC và độ ẩm từ 50 - 80% RH Điều kiện thích hợp cho nấm ký sinh sâu khoang là ở nhiệt độ 25oC... Trung bình, SD: Độ lệch chuẩn 4.1.4 Ảnh hƣởng một số yếu tố đến khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm 4.1.4.1 Ảnh hưởng của mầm bệnh nấm Isaria javanica VN1487 đến khả năng gây bệnh của chúng trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm a) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch bào tử nấm I javanica VN1487 Phun dung dịch nấm I javanica VN1487 nồng độ 2,6x107 - 2,6x108... mọc nấm I javanica VN1487 ở các độ ẩm khác nhau 20 4.1.5 Khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang S litura ở ô lƣới ngoài đồng ruộng 4.1.5.1 Khả năng gây bệnh của nấm Isaria javanica VN1487 trên sâu khoang S litura ở ô lưới ngoài đồng ruộng Khi phun dịch bào tử nồng độ 2,6x107 bào tử/ml trên 50 sâu khoang thì cho hiệu lực khá cao với tỷ lệ chết đạt 73,51±6,35%, tỷ lệ sâu mọc nấm. .. khoang a) Thời gian phát triển của loài nấm I javanica trên sâu khoang Quá trình phát triển của nấm I javanica trên sâu khoang gồm 5 giai đoạn: (1) Lây nhiễm nấm đến sâu khoang chết 2,08±0,09 ngày, (2) Sâu khoang chết đến khi sợi nấm mọc ra ngoài 92±0,19 ngày, (3) Sợi nấm mọc ra trên xác sâu khoang chết đến khi quan sát thấy cuống bào tử đính 2,82±0,15 ngày, (4) Thấy cuống bào tử đính đến khi nấm bao phủ... năng gây bệnh và phát triển của chúng trên sâu khoang Đã xác định được 4 trong 18 mẫu phân lập nấm Isaria javanica triển vọng gồm VN1472, VN1487, VN1801 và VN1802 4) Nấm Isaria javanica VN1487 gây bệnh trên sâu khoang chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như mầm bệnh nấm, vật chủ, nhiệt độ và độ ẩm Trong phòng thí nghiệm, hiệu lực phòng trừ sâu khoang của nấm đạt khá cao với tỷ lệ chết > 70%, tỷ lệ mọc nấm >... lập/chủng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu hại trong phòng thí nghiệm có thể dựa vào các tiêu chí sau: (1) Tỷ lệ sâu khoang chết (%) và (2) Thời gian gây chết trung bình (LT 50, ngày); (3) Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm (%), (4) Chu kỳ phát triển của nấm trên sâu khoang (ngày), (5) Tỷ lệ sâu khoang có nấm hoàn thành chu kỳ phát triển (%), (6) Mật độ bào tử nấm hình thành trên sâu khoang (bào tử/con) 24 DANH... năng phát triển của các mẫu phân lập trên sâu khoang gồm: (3) Tỷ lệ sâu khoang mọc nấm (%), (4) Thời gian chu kỳ phát triển của nấm trên sâu khoang (ngày), (5) Tỷ lệ nấm hoàn thành chu kỳ phát triển trên sâu khoang (%), (6) Mật độ bào tử nấm hình thành trên sâu khoang (bào tử/con) Áp dụng phương pháp đánh giá dựa vào 6 tiêu chí đã tuyển chọn được 4 trong 18 mẫu phân lập của loài nấm I javanica có triển... tạo điều kiện môi trường thích hợp để kích nấm phát triển tập trung, rút ngắn thời gian phát triển, tăng sinh khối và hiệu quả gây bệnh c) Một số triệu chứng trên sâu khoang bị bệnh do nấm I javanica Sâu khoang bị bệnh nấm I javanica có nhiều triệu chứng khác nhau ở cả pha gây bệnh và pha hoại sinh Điểm đặc trưng về màu sắc, lúc đầu màu trắng đục sau chuyển sang màu xám nhạt hoặc xám tro, một số màu... chọn những mẫu phân lập tiềm năng của loài nấm I javanica trong phòng trừ sâu khoang? Ưu điểm và hạn chế? (4) Các yếu tố (mầm bệnh nấm, vật chủ, nhiệt độ, độ ẩm) ảnh hưởng như thế nào đến khả năng gây bệnh của nấm I javanica VN1487 trên sâu khoang trong phòng thí nghiệm? (5) Nấm I javanica VN1487 thu thập ở hệ sinh thái rừng liệu có khả năng thích ứng với điều kiện hệ sinh thái nông nghiệp? 22 Trên đây