nấm trichoderma và ứng dụng trong phòng trừ sinh học bệnh cây trồng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD BỘ MƠN BẢO VỆ THỰC VẬT PHỊNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG NẤM Trichoderma VÀ ỨNG DỤNG TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG GVHD: Nguyễn Thị Thu Nga I Giới thiệu nấm Trichoderma Đặc điểm chung Nấm Trichoderma thuộc ngành nấm (Mycota), lớp nấm bất toàn (Deuteromyces), nấm (Moniliales), họ Moliniaceace, chi Trichiderma (Theo Lê Lương Tề Vũ Triệu Mân, 1998) Giai đoạn sinh sản hữu tính thuộc nhóm Hyphomycetes, phân nhóm Euhyphomycetidae, chi Hypocrea Bào tử có hình bầu dục, kích thước 3-5 x 2-4µm Khuẩn lạc Trichoderma có màu trắng nuôi môi trường giàu dinh dưỡng PDA, trình phát triển nấm tiết săc tố màu vàng vào mơi trường Trichoderma loại nấm có tốc độ sinh trưởng nhanh, sản sinh nhiều bào tử, có khả sinh sản bào tử áo, bào tử áo có dạng hình cầu méo mó dạng đơn bào nguồn sản xuất loại ezyme phân hủy vách tế bào cellulase, chitinase….(Dương Minh ctv, 2010) Sự phân bố nấm Trichoderma Trichoderma có khu vực phân bố rộng, chúng diện khắp nơi đất, xác bã thực, bề mặt rễ, võ mục nát… Các loài Trichoderma thường xuất vùng đất acid nhiều vùng đất trung tính kiềm II Đặc điểm sinh học sinh thái nấm Trichoderma pH môi trường Ảnh hưởng đến trình sinh trưởng , phát triển khả đối kháng Trichoderma Các chủng Trichoderma spp điều có mức độ pH thích hợp khác hầu hết phát triển tốt môi trường pH từ 4-8 Sự phân giải Cenllulose xảy nhanh môi trường pH ≥ chậm lại pH ≤ ( Phạm Văn Kim, 2000) pH thích hợp cho hình thành bào tử 5-5,8 tùy mứ pH khác tạo dạng bào tử khác Nhiệt độ Nhiệt độ tối hảo cho loài thuộc chi Trichoderma 25-300C Tuy nhiên chúng thích nghi sống vùng có nhiệt độ cao hay thấp Nhiệt độ thích hợp cho q trình tiết chitinase 400C, β-1,3-glucanase tiết nhiều nhiệt độ 350C Oxy khí cacbonic Trichoderma SV hiếu khí, nhiên chúng có khả tồn nơi có hàm lượng oxy thấp Nguồn oxy & hoạt động khuẩn ty yếu tố quan trọng việc điều tiết thành lập enzyme cellulase Có khả chịu tích lũy CO2 cao lồi nấm khác Ảnh hưởng nguồn cacbon Nguồn cacbon cần thiết để Trichoderma phát triển tốt Ảnh hưởng đến khả tạo enzyme nấm Trichoderma Nguồn cacbon sử dụng cho nấm nghiên cứu D-glucose, Dgalactose, D-mannose, D-fructose Ẩm độ Ẩm độ đất tác động gián tiếp lên thống khí, di chun dướng chất hòa tan nhân tố tác động đến phân bố Trichoderma Trichoderma thường thích sống nơi có ẩm độ cao Liên quan đến khả mọc mầm phát triển ống mầm Trichoderma Ảnh hưởng đến khả tiết & hoạt động enzyme βglucosidae, cellobihydrolase… III Cơ chế đối kháng nấm Trichoderma Cơ chế ký sinh Quá trình ký sinh bao gồm: nhận diện ký chủ, công, xâm nhiễm, tiêu diệt ký chủ Trichoderma công trực tiếp cách cuộn quanh tiết enzyme phân hủy vách tế bào ký chủ Tiết enzyme β-1,3-glucan, chitinase,protease, lypase phân hủy tế bào vi khuẩn Enzyme thủy phân cenllulose β-1,4-glucanase có vai trò quan trọng việc làm mềm vách tế bào nấm gây bệnh Các yếu tố kích hoạt khả PTSH Trichoderma nhờ vào gen có mang protein phát huỳnh quang oxy hóa đường glucose R T a c Hình: bước ký sinh trichoderma spp nấm R.solani Leaft area infected (%) b Hình: khả đối kháng với nấm bệnh Alternaria solani chủng T.harzianum (T22) Cơ chế kháng sinh Chất kháng sinh dùng để chất biến dưỡng thứ cấp gồm hợp chất cần thiết cho sống chúng, bao gồm khả cộng sinh cạnh tranh chống lại vi sinh vật khác Khả tiết kháng sinh dòng Trichoderma phụ thuộc vào tính kháng nấm nhóm hóa chất mà chúng gắn kết vào Theo Ghisalberrti Sivasithampara, 1991 chia kháng sinh thành nhóm: - Nhóm kháng sinh dễ bay hơi: gồm 6-pentyl-α-pyrone hầu hết dẫn xuất isocyanine - Nhóm kháng sinh hòa tan nước heltelidic acid, koningic acid - Nhóm kháng sinh peptaibol Ở nấm Trichoderma người ta tìm 18 loại kháng sinh thuộc nhóm nói Fig.1: Polyphenol oxidase activity in plant infected by F solani and T harzianum at different incubation periods (days) Nguồn: Chakraborty M.R and Chatterjee N.C (2007) Asian J Exp Sci., 21(2); 351-355 Cơ chế cạnh tranh dinh dưỡng Trichoderma cạnh tranh oxy, dinh dưỡng khoảng không gian sống với mầm bệnh Cruz ctv, 1995 tìm thấy cạnh tranh dinh dưỡng dùng loài T.harzianum để khống chế mầm bệnh F oxysporum f sp melonis Tác động sinh học môi trường đất ảnh hưởng tới khả phòng trừ sinh học Trichoderma Cơ chế kích kháng Cây trồng có chế bảo vệ có khả dẫn truyền gọi tính kích kháng lưu dẫn Phản ứng tự vệ trồng bao gồm cảm ứng tích lũy PRprotein phá hủy cấu trúc callose & ligin Các peroxidae giữ vai trò q trình kháng bệnh nhờ có liên quan đến tổng hợp chất phenol tạo thành hàng rào bảo vệ Theo De Meyer ctv, 1998 chủng T Hariamum 39 tạo khả kích kháng trồng chống lại Botrytis cinerea gây bệnh hoa trái Theo Amed ctv., (2000), cho bào tử T Hariamum xử lý hạt rễ ớt giúp giảm bệnh thối thân Phytophthora capsicivà tạo phản ứng kích kháng lưu dẫn lên thân 5 Kích thích tăng trưởng trồng Sau đưa vào đất, Trichoderma định cư rễ vi sinh vật cộng sinh Giúp phân hủy chất hữu đất thành chất mùn dễ hấp thu, giúp trồng sinh trưởng phát triển tốt Tiết chất điều hòa sinh trưởng kích thích rễ phát triển mạnh Các loài Trichoderma spp tiết chất hữu gluconic, fumaric giúp hòa tan P khó tiêu, vi lượng cation Fe, Mg thành dạng dễ hấp thụ cho trồng The difference between two cucumber plants grown in sawdust, one treated according to the ‘Trichoprotection’ programme, and one untreated (photo Ian Harvey & Agrimm) IV Một số ứng dụng Trichoderma PTSHBCT Nhờ vào khả đối kháng Trichoderma mà chúng sử dụng chất kiểm sốt sinh học, kích thích khả tăng trưởng trồng Trichoderma có hiệu cao bênh thối rễ cam quýt (Fusarium solani), chảy nhựa gốc, thân cành, nhánh thối trái sầu riêng (phytophthora palmivora) (Dương Minh ctv.,) Theo Dương Minh 2006, chủng T-BM2a, T-CB8c,T-CTTG6b có hiệu đối kháng với chủng nấm phytophthora palmivora cao điều kiện PTN Theo Nguyễn Thị Ngân 2007, chủng Trichoderma T-LV1a, T-OM2a có khả kích kháng lưu dẫn quýt Tiều điều kiện nhà lưới, chống lại bệnh thối rễ Fusarium solani Đậu nành sau xử lý Trichoderma psendokoningii hạt bắp sau xử lý Trichoderma harzianum có hiệu ngăn chặn nấm Rhizoctonia Israel (Lewis, 1981) Trichoderma có khả bảo vệ hệ rễ cách cạnh tranh, ký sinh đối kháng với nấm bệnh chết rạp (Hadar, 1984) Theo Lê Ngọc Duy, 2010 Khi đánh giá khả phòng trị bệnh thối rễ Fusarium solani khóm (dứa) nấm Trichoderma kết hợp phân hữu ủ từ thân khóm tỉnh Tiền Giang nhận thấy chủng T-BM2a có khả đối kháng cao nấm bệnh fusarium solani Ngoài ra, chủng T-BM2a cho hiệu suất cao đạt 11,63 tấn/ha khác biệt ý nghĩa so với đối chứng, bón phân hữu có chủng trido có khuynh hướng tăng chất Sự định cư rễ Trichoderma có khả kích thích tăng trưởng phát triển cây, làm gia tăng số lượng rễ, giúp rễ phát triển, tỏa rộng, ăn sâu vòa đất, tăng thành lập rễ mới, từ tăng khả hút dinh dưỡng, tăng khả đề kháng với nhân tố stress, thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động phòng vệ làm giảm khả nhiễm bệnh (Newsham, 1995) V Một số sản phẩm sinh học chứa trichoderma spp Có nhiều chế phẩm sinh học chứa Trichoderma Bio-Fungus, Binab-T, Trichodex, Tridoseal,Trido-DHCT,… sử dụng phòng trừ bệnh phổ biến trồng (Phạm Văn Dư Nguyễn Thị Phong Lan, 2009) Nhờ khả phân huỷ cellulose, phân giải lân chậm tan Lợi dụng đặc tính người ta trộn Trichoderma vào trình sản xuất phân hữu vi sinh để thúc đẩy trình phân huỷ hữu nhanh chóng Các sản phẩm phân hữu sinh học có ứng dụng kết nghiên cứu có thị trường loại phân Cugasa Cơng ty Anh Việt (TP Hồ Chí Minh) phân VK Công ty Viễn Khang (Đồng Nai) PHÂN HỦY CELLULOSE, PHÂN GIẢI LÂN ... Tác động sinh học môi trường đất ảnh hưởng tới khả phòng trừ sinh học Trichoderma Cơ chế kích kháng Cây trồng có chế bảo vệ có khả dẫn truyền gọi tính kích kháng lưu dẫn Phản ứng tự vệ trồng bao... Harvey & Agrimm) IV Một số ứng dụng Trichoderma PTSHBCT Nhờ vào khả đối kháng Trichoderma mà chúng sử dụng chất kiểm sốt sinh học, kích thích khả tăng trưởng trồng Trichoderma có hiệu cao bênh... giàu dinh dưỡng PDA, trình phát triển nấm tiết săc tố màu vàng vào mơi trường Trichoderma loại nấm có tốc độ sinh trưởng nhanh, sản sinh nhiều bào tử, có khả sinh sản bào tử áo, bào tử áo có dạng