Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nấm ký sinh côn trùng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu sửu ụng nấm metarhizium anisopliae và nấm beauveria bassiana phòng chống rệp sáp hại cà phê tại tây nguyên (Trang 44 - 49)

Hiện nay, đã có trên 700 loài nấm được phát hiện có liên quan đến các bệnh trên côn trùng (Pu and Li, 1996), chúng chủ yếu nằm trong 2 lớp là Hyphomycetes (Deuteromycotina) và Entomophthorales (Zygomycotina) (Feng, 1988a). Với những tiềm năng cho việc ứng dụng phòng trừ sâu hại rất lớn, tuy nhiên với chỉ một số rất ít loài được nghiên cứu và phát triển cho việc phòng trừ sâu hại. Trong vài thập kỷ qua, với sự gia tăng số lượng đăng ký thương mại hóa trên toàn thế giới về các loài nấm côn trùng Hyphomycetes với nhiều dạng khác nhau, các loài nấm chủ yếu là: Beauveria bassiana, B.

Brongniartii, Metarhizium anisopliae, Nomuraea rileyi, Paecilomyces fumosoroseus và Verticillium lecanii. Các chế phẩm này được sử dụng để phòng trừ phổ rộng trên các loài sâu hại như thuộc bộ cánh màng, cánh cứng, cánh vảy, cánh thẳng và hai cánh (shah and Goettel, 2009). Các công nghệ được nghiên cứu như lên men, tạo dạng và sử dụng các tác nhân nấm rất hoàn hảo trên khắp thế giới và được xuất bản bởi rất nhiều các tác giả như Burges, 2008; Caudwell and Gatehouse, 1996; Cliquet and Jackson, 1997; Hedgecock et al., 2009; Ibrahim et al., 1999; Jackson et al., 2010; Kleespies and

Zimmermann, 1998; Lacey and Gottel, 1995; Lacey and Kaya, 2000; Milner, 2009; Wraight and Carruthers, 1999.

Phát hiện về nấm bệnh trên côn trùng ra đời cùng với sự xuất hiện khoa học nghiên cứu về bệnh côn trùng, từ đầu thế kỷ 18 đã có những ghi nhận đầu tiên về bệnh nấm côn trùng (Balisneri, 1709). Người ta còn thấy nấm là vi sinh vật đầu tiên được chứng minh về khả năng lan truyền từ ký chủ này sang ký chủ khác. Vào năm 1815, Agostino Bassi đã mô tả tỉ mỷ về bệnh nấm trắng Muscardin trên tằm dâu. Sau Bassi, ngày càng xuất hiện nhiều công

trình nghiên cứu về sử dụng nấm trên côn trùng. Theo Oduen (1837), nấm trắng Muscardin không chỉ gây bệnh cho tằm mà còn lây bệnh cho các côn trùng khác. Luis Pasteur (1885-1890) đã phát hiện tằm bị bệnh tằm vôi do nấm trắng Muscardin sau này định danh lại là Beauveria gây ra. Năm 1878, Mesnhikov đã tìm ra biện pháp lây lan những bọ cánh cứng đã bệnh nấm xanh

Entomophthora anisopliae cho các côn trùng khác.

Để có bộ sưu tập chủng giống nấm diệt côn trùng, với phổ tác dụng rộng đối với nhiều loại sâu hại khác nhau, các nhà khoa học đã phải bắt đầu từ việc phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu các đặc tính sinh học của chúng. Năm 1885, Luis Pasteur đã tách và phân lập vi sinh vật của hàng loạt cá thể côn trùng với những triệu chứng bệnh khác nhau. Vào những năm 80 của thế kỷ 19 Luis Pasteur đã cùng Isacc Craxintsic đi sâu nghiên cứu môi trường nhân nuôi nấm Metarhizium anisopliae và sản xuất thử hàng tấn chế phẩm nấm để tách lấy bào tử thuần khiết. Bào tử nấm được trộn với đất bột và đem sử dụng ngoài đồng ruộng để phòng trừ bọ sâu non đầu dài bộ cánh cứng hại củ cải đường.

Vào những năm 70 của thế kỷ trước, phải kể đến Liên Xô cũ là nước có số lượng công trình khá lớn về những nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm diệt côn trùng, trong đó chế phẩm nấm mang tên Boverin sản xuất từ nấm B.

(Ferron et al, 1991). Trong những năm 80, các công trình nghiên cứu ứng

dụng chế phẩm nấm Beauveria và Metarhizium lại càng phong phú và mở

rộng trên khắp thế giới.

Trong thế kỷ 20 có khá nhiều các công trình nghiên cứu tuyển chọn và phân lập các chủng nấm trong lớp nấm bất toàn ký sinh trên côn trùng. Các tác giả chủ yếu tập trung vào chọn lọc môi trường nhân tạo để phân lập, tuyển chọn:

Yagnuma (1990) đã sử dụng môi trường cải tiến để phân lập chủng nấm Metarhizium anisopliae. Tác giả Mohan et al (2009) lựa chọn môi

trường thích hợp nhất có chứa chitine để phân lập Beauveria bassiana

Ở Ấn Độ Chase và cộng sự đã sử dụng môi trường tinh bột (yến mạch) để phân lập nấm B. bassiana và M. anisopliae. Arefre (1992) sử dụng môi

trường lúa đại mạch để nhân nuôi nấm B. bassiana.

Khi phân lập được các chủng nấm từ các nguồn khác nhau người ta tuyển chọn các chủng có hoạt tính diệt côn trùng cao, phục vụ cho mục đích sản xuất chế phẩm nấm. Có nhiều phương pháp tuyển chọn chủng giống vi sinh vật. Nhiều tác giả đã tuyển chọn bằng phương pháp thử lây bệnh trực tiếp cho hàng loạt côn trùng.

Rhichard (1962) đã tách được hàng trăm chủng M.anisopliae từ một nhóm côn trùng trong đất trồng mía ở Australia. Trong số 95 chủng thử nghiệm trực tiếp, tác giả chỉ chọn được 2 chủng (F114 và F1153) là có khả năng diệt được loại sâu hại rễ mía Lepidota frenchi và L. consobrina và chủng F1.114 diệt được Antitropus parvulus với LC50 từ 1-5x104 bào tử nấm/gr đất. Hanel (1982) đã chọn lọc từ 22 chủng nấm thì chỉ có 1 chủng M.anisopliae là phù hợp để sử dụng trong phòng trừ loài mối Nasutiterm esexitiosus (Hill).

Trong sản xuất chế phẩm nấm, thành phần dinh dưỡng cũng như phương thức nuôi cấy nấm là vấn đề được nhiều tác giả đi sâu nghiên cứu nhiều hơn cả. Đó là những nghiên cứu về sự hình thành bào tử nấm và quá

trình tạo ra sinh khối nấm với phương thức nuôi cấy chìm trong môi trường dịch thể đã được các tác giả công bố khá nhiều công trình: Dangar et al.

(1991), Dorta et al. (1990), Desgranges et al. (1991).

Patel et al. (1990) đã nuôi cấy nấm M. anisopliae trên môi trường

Czapek-Dox và xác nhận đây là môi trường phù hợp nhất cho sự hình thành bào tử và cho lượng sinh khối lớn nhất. Trong khi đó Basto Cruz et al. (1985, 1987) nhận thấy trong số các hạt ngũ cốc thì gạo là nguồn cacbon của môi trường nuôi cấy phù hợp nhất, họ đã so sánh với môi trường có đậu tương thì thấy lượng bào tử nấm M.anisopliae sinh ra nhiều hơn gấp ba lần và thời gian hình thành bào tử cũng nhanh hơn.

Ở Mỹ người ta cũng sử dụng nấm để phòng trừ sâu hại cây trồng, tác giả Mark Jacson et al. (2011) đã nghiên cứu công nghệ lên men dịch thể ở

quy mô công nghiệp các loài nấm Beauveria bassiana, B. Brongniartii, Metarhizium anisopliae, Paecilomyces fumosoroseus. Snoi (1888) tiến hành

một loạt các thí nghiệm nấm trắng Muscardin (nay là Beauveria bassiana) để phòng trừ bọ xít (Blisus leucoterus) hại lúa mì. Ở các nước Châu Mỹ La Tinh và Bắc Mỹ cũng có nhiều công trình nghiên cứu về nấm diệt côn trùng: Ramosca (1982) trường đại học Kansas đã thí nghiệm gây bệnh dịch cho muỗi (Culex quique faciatus) bằng nấm M. anisopliae. Tác giả Lai et al. đã sử dụng 6 chủng nấm để thử khả năng diệt loài mối Coptotermes formosanus. Các nhà khoa học còn sử dụng các chủng nấm diệt côn trùng để phòng trừ sâu non loài Leptinotasa decemlineata và phòng trừ bọ cánh cứng Anthonomus grandis qua đông trong đất, phòng trừ sâu đục thân ngô Ostrinia nubinalis

(Bing, Lewwis, 1993)

Các chủng nấm M. anisopliae và B. bassiana cũng được các tác giả

Krueger (1991), Villani (1990) thí nghiệm khả năng gây bệnh của chúng đối với côn trùng nhóm Scarab sống trong đất (Popilila japonica và Rhizotropus majalis).

Các nước châu Mỹ la tinh có xu hướng sử dụng các chủng vi nấm M.

anisopliae và B. bassiana để phòng trừ côn trùng sống trong đất (Quitela et al., 1992) như cá thể trưởng thành của sâu khoai lang (Cylas puncticollis), (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

nghiên cứu phòng trừ cá thể trưởng thành của côn trùng bộ Coleoptera, tập trung bởi tác giả Brasil (Lobolima, 1990).

Ở Australia, việc phòng trừ sâu hại mía (Milner, 1992), ấu trùng sống trong đất và loài mối Coptotermes (Milner, 1991) cũng được thử nghiệm bằng các chủng nấm M. anisopliae. Trong thời gian này, ở Châu Âu cũng tiếp tục công bố những công trình ứng dụng vi nấm diệt côn trùng, như Cộng hòa liên bang Đức, với một loạt công trình nghiên cứu về ứng dụng nấm M. anisopliae để phòng trừ loài mối Nasutitermes exitiosus (Hil).

Công trình nghiên cứu của Trung Quốc (Fan et al., 1990) sử dụng nấm

M. anisopliae để phòng trừ sâu róm thông Dendrolimus tabulacformis.

Nhật Bản cũng sử dụng nấm B. bassiana để phòng trừ sâu Ostrinia furnacalis đục hạt quả táo.

Một số tác giả ở Bắc Âu như Thụy Sỹ, Hà Lan và Phần Lan cũng sử dụng nấm diệt côn trùng để phòng trừ một số sâu hại.

Ngày càng nhiều các công trình nghiên cứu hiệu lực gây chết của vi nấm trên nhiều loại côn trùng và kết quả là 11 chế phẩm vi nấm diệt côn trùng đã được đưa vào sử dụng trong đó có 3 chế phẩm từ Metarhizium: BioBlast của Mỹ dùng để diệt mối đất Đài Loan (Coptotermes formosanus); chế phẩm Green muscle của Nam Phi để diệt châu chấu, chế phẩm Biogreen của Úc diệt bọ hại ngô đầu đỏ (red-headed cokchafer). Ngoài ra còn có một số chế phẩm đang trong quá trình sản xuất thử nghiệm trên quy mô rộng lớn của nước Úc để phòng trừ sâu xám, chế phẩm Green Guard sản phẩm sản xuất theo phương pháp lên men từ nấm Metarhizium trên môi trường xốp cũng đã được thử

cũng sử dụng các chủng nấm B. bassiana và B. brongniartii để phòng trừ vòi voi Sphenophrus levis Vauria (Coleoptera: Curculionidae) hại mía.

Trên thế giới các công trình nghiên cứu cơ bản về chủng nấm M. anisopliae và B. bassiana vẫn tiếp tục được công bố. Basto Cruz, B.P et al.

(1985, 1987) nghiên cứu nuôi cấy các chủng nấm M. anisopliae trên môi

trường gạo và môi trường dịch thể.

Tác giả Fagues J., Maniani N.K., 1992 có công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến sự phát triển của các chủng nấm

Entomopathogenic (Hyphomycetes).

Maniania N.K (2002) cho biết một số chủng nấm thuộc Hyphomycetys có hoạt lực cao đối với loài sâu Maruca vitrata đục quả đậu và loài rệp chích hút Clavigralla tomentosicillis hại quả đậu.

Jeffrey C., Lord 2009 ở Mỹ đã nghiên cứu khả năng lây nhiễm của B. bassiana đối với ấu trùng bọ cánh cứng.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu sửu ụng nấm metarhizium anisopliae và nấm beauveria bassiana phòng chống rệp sáp hại cà phê tại tây nguyên (Trang 44 - 49)