HỌC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG THÍ NGHIỆM
1.2.1 Nấm xanh Metarhizium anisopliae
1.2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và phân bố
Năm 1878, khi nghiên cứu về một số loài sâu non bộ cánh cứng hại lúa mì
Anisoplia austriaca, nhà khoa học người Nga I. I Metchnikov đã phát hiện thấy một
loài nấm bào tử lục có thể gây chết hàng loạt loại sâu này. Ơng đã xác định lồi nấm này có tên khoa học là Entomophthora anisopliae. Về sau, Sorokin kiểm tra lại và thấy lồi nấm này khơng thuộc giống Entomophthora mà thuộc về giống Metarhizium (Nguyễn Lân Dũng, 1981, trích dẫn bởi Lâm Tố Oanh, 2005).
Xếp theo hệ thống phân loại nấm của Anisworth, 1966, 1970, 1971 (trích dẫn bởi Phạm Thị Thùy, 2004), cho rằng nấm Metarhizium anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm bất toàn (Deuteromycetes), giống Metarhizium. Một giả thiết khác cho rằng nấm Metarhizium anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm túi Ascomycotina, lớp Plectomyces và giống Metarhizium.
Nấm Metarhizium anisopliae là nấm gây hại côn trùng, xuất hiện phổ biến
trong tự nhiên, có thể phân lập từ xác côn trùng chết hay được phân lập từ trong đất.
Ở những nơi khơng có cơn trùng, người ta cũng phân lập được nấm Metarhizium anisopliae ngay cả trong điều kiện thời tiết rất khắc nghiệt (Đức), trên những khu
đất ở rừng sâu khi bị đốt cháy, cả trong những chất thải hữu cơ (chuẩn bị ô nhiễm)
hoặc trong trầm tích ở sơng chứa đất đầm lầy trồng những loại cây đước, hoặc trong tổ của một số loài chim và cả trong rễ của cây dâu tây cũng có thể phân lập được nấm Metarhizium anisopliae (Tanada Y. và Kaya H. K., 1993).
1.2.1.2 Một số đặc điểm hình thái
Nấm Metarhizium anisopliae Sorokin còn gọi là nấm lục cương, được tìm
thấy trên 200 lồi cơn trùng khác nhau. Nấm có dạng sợi màu trắng hoặc trắng hồng
phân nhánh, có vách ngăn ngang, đường kính 3 - 4 µm (Trần Thị Thanh, 2004, trích
Bào tử trần hình que có kích thước 3,5 x 6,4 x 7,2m, màu từ lục xám đến ôliu - lục, bào tử xếp thành chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường có thể thấy bào tử được tạo ra trên bề mặt cơ thể côn trùng một lớp phấn khá rõ màu xanh lục, sợi nấm phát triển bên trong côn trùng chia thành nhiều tế bào ngắn, trong tế bào có thể thấy rõ nhiều giọt mỡ (Phạm Thị Thùy, 2004).
Nấm phát triển bên trong cơ thể côn trùng ký chủ và ăn chất dinh dưỡng của
cơ thể côn trùng. Khi côn trùng chết, lúc đầu nấm bắt đầu xuất hiện một lớp trắng ở
những chỗ nối giữa các đốt cơ thể côn trùng và sẽ chuyển dần sang màu xanh lục
đậm nếu là nấm Metarhizium anisopliae hoặc màu xanh lục nhạt nếu là nấm Metarhizium flavoviride khi nấm hình thành bào tử (B.M. Shepard, A.T. Barrion và
J.A. Litsinger, 1989, người dịch Cù Huy Phan Táo).
Metarhizium anisopliae có 2 dạng bào tử nhỏ và lớn, dạng bào tử nhỏ Metarhizium anisopliae var. anisopliae có kích thước bào tử 3,5-5,0 x 2,5- 4,5m, dạng bào tử lớn là Metarhizium anisopliae var. major có kích thước bào tử
10,0 - 14,0m (Lâm Tố Oanh, 2005).
Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và tìm thấy có khoảng 240 lồi côn trùng thuộc họ Elateridae và Curculionidae dễ bị nhiễm bệnh bởi nấm Metarhizium
anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004).
1.2.1.3 Đặc điểm sinh lý - sinh hóa
Nấm Metarhizium anisopliae không thể sinh trưởng tốt trên nền cơ chất
khơng có kitin.
Nhiệt độ thích hợp cho sự nảy mầm của bào tử là từ 25 - 300C và sẽ bị chết
ở 49 - 550C, nhiệt độ cho nấm phát triển tốt nhất là 250C. pH thích hợp là 6,0 và có thể dao động trong khoảng 3,3 - 8,5. Nấm Metarhizium anisopliae có khả năng phân giải tinh bột, xenlulose và kitin (lông và da cơn trùng) (Phạm Thị Thùy, 1994).
Nấm Metarhizium anisopliae có thể đồng hóa nhiều nguồn thức ăn carbon khác nhau. Chúng phát triển tốt trên mơi trường có chứa glucose hay lipid. Muốn tạo thành bào tử, nấm Metarhizium anisopliae địi hỏi phải có ẩm độ khơng khí khá cao.
Sản phẩm trao đổi chất có thể làm tê liệt ấu trùng của sâu loài Galleria, Mellonela và Bombyx mori. Trong dịch nuôi cấy người ta đã tách được dung dịch toxin và xác định bản chất hóa học của chúng là peptid vịng destruxin A, B, C và D
(Phạm Thị Thùy, 2004).
1.2.1.4 Khả năng sinh độc tố diệt côn trùng
Nấm Metarhizium anisopliae có một số ngoại độc tố như Destruxin A, B, C hay D. Các ngoại độc tố đó là những sản phẩm thứ cấp vòng peptid, L - prolyne, L - leucine, anhydride, L - prolyne - L - valine anhydride và Desmethyl Destruxin B.
Theo Suzuki và ctv. (1966 - 1970), Destruxin A có cơng thức nguyên là
C29H49O7N5, điểm sôi là 1800C.
Theo S. Tamura (1965) Destruxin B có cơng thức nguyên là C30H51O7N5
điểm sơi là 2340C. Đó là những depxipeptid vịng (Trần Thị Thanh, 2000).
Năm 1961, 1962, Kodaira đã tách được độc tố Destruxin A, và Destruxin B
từ dịch nuôi cấy nấm lục cương Metarhizium anisopliae.
Theo Trần Thị Thanh (2000) thì người ta đã tổng hợp nhân tạo được Destruxin B, có khoảng 70 lồi cơn trùng bị tiêu diệt bởi nấm Metarhizium anisopliae trong đó có tới 34 lồi cơn trùng cánh cứng và có 5 lồi cơn trùng cánh
vẩy.
Tamura và ctv. (1965 - 1970) đã tiến hành nuôi cấy nấm lục cương. Các tác giả cũng tách được những độc tố trên từ môi trường Czapek - Dox có chứa 0,5% pepton. Từ 1 lít dung dịch ni cấy người ta có thể thu nhận được 13 - 15 mg độc tố Destruxin A và B, dịch lọc được xử lý bằng than hoạt tính rồi được phản hấp thụ bằng N - butanol, sau đó được tách bằng benzen và được làm sạch trên cột nhơm oxit trung tính (trích dẫn bởi Phạm Thị Thùy, 2004).
1.2.1.5 Cơ chế tác động của nấm xanh Metarhizium anisopliae lên côn trùng
Những bào tử của nấm Metarhizium anisopliae khi dính vào cơn trùng, gặp
điều kiện thuận lợi sẽ nẩy mầm và mọc thành sợi nấm xuyên qua vỏ kitin của côn
trùng. Chúng phát triển trong cơ thể côn trùng tạo thành ống mầm xuyên qua vỏ côn trùng, tiếp tục phân nhánh tạo thành mạng sợi chằng chịt bên trong cơ thể côn trùng.
Côn trùng huy động tất cả tế bào bạch huyết (lympho - cyte) để chống đỡ, nhưng nấm M. anisopliae đã sử dụng độc tố Destruxin A và B làm cho tế bào bạch huyết
lần lượt bị tiêu diệt, đây cũng là lúc côn trùng chết, cơ thể cứng lại là do các sợi nấm đan xen lại với nhau. Cũng có trường hợp khi bị nấm tấn công cơ thể côn trùng bị ngắn lại hoặc bị khơ do hệ thống tiêu hố bị tổn thương hoặc do thiếu nguồn thức
ăn. Khi nấm Metarhizium anisopliae ký sinh thì tuyến mỡ và mơ khác của cơn trùng
bị hòa tan do lipaza và proteaza của nấm tiết ra (Phạm Thị Thùy, 2004).
1.2.1.6 Những thành tựu và ứng dụng
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nhiều loài nấm trong chi Metarhizium có
khả năng diệt côn trùng họ Elalerdae và Curculionidae thuộc bộ Coleoptera, ấu trùng muỗi Aedes aegypti, Anopheles Setphensi, Clexpipiens thuộc bộ Diptera, bọ
xít đen hại lúa mì Scotiphora coarctata thuộc bộ Hemiptera, châu chấu sống lưng
vàng Patanga sucincta, châu chấu mía Heiroglyphus tonkinensis thuộc bộ
Orthoptera, mối hại đất Masutitermes extiosus thuộc bộ Isoptera (Phạm Thị Thùy, 2004).
Cho đến nay các nhà khoa học trên thế giới vẫn chưa xác định được một loại
vi nấm nào có hiệu lực cao và phổ tác dụng rộng rãi như chủng M. anisopliae. Tại
Úc, Richard Miller (1955) đã tách được vài trăm chủng nấm M. anisopliae từ một
nhóm cơn trùng sống trong đất dưới gốc mía. Trong số 95 chủng thử nghiệm trực tiếp, tác giả chỉ chọn được hai chủng có khả năng diệt sâu là Lepidota frenchi và L.
consobrina hại rễ mía và một chủng diệt sâu Antitrogus parvulus với LD50 là 1 - 5 x 104 bào tử/g. Henel (1984) đã chọn từ 22 chủng vi nấm, chỉ có 1 chủng M. anisopliae là phù hợp cho phương pháp phòng trừ sinh học đối với loài mối Masutiesrmes exitiosus (Phạm Thị Thùy, 2004).
Braxin đã sử dụng chế phẩm nấm M. anisopliae trên quy mô rộng để chống
lại sâu hại đồng cỏ và sâu hại củ cải đường. Hiện nay, nấm này đang được dùng để xử lý trên diện tích vài triệu hecta (Nguyễn Ngọc Tú và Nguyễn Cửu Thị Hương Giang, 1997).
Kết quả thử nghiệm hiệu lực nấm xanh tại phịng thí nghiệm Viện Bảo vệ Thực vật cho thấy nấm M. anisopliae cho hiệu quả khá cao đối với sâu tơ
(76 - 84%) ở nồng độ 4 - 8 x 108 bào tử/ml sau 8 ngày, đối với bọ xít đen và sâu xanh (69 - 71%) ở nồng độ 6 x 108 bào tử/ml sau 10 - 15 ngày (Phạm Thị Thùy và Ngô Tự Thành, 2005).
Ở Đắc Lắc, nấm M. anisopliae sử dụng dưới dạng dịch bào tử ở nồng độ 108
bào tử/ml để phòng trừ rệp sáp giả hại rễ cà phê trong điều kiện phịng thí nghiệm
đạt hiệu quả 70 - 100% sau 7 ngày phun, trong khi đó sử dụng chế phẩm M. anisopliae đạt 75% sau 4 ngày phun và 100% sau 7 ngày phun cũng trong điều kiện
phịng thí nghiệm (Nguyễn Xuân Thanh và Phạm Thị Thùy, 2005).
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nước sản xuất ra nấm Metarhizium anisopliae có khả năng thương mại hóa trên thị trường là:
- Bio-Path® được sử dụng trong phong trừ mối tại Mỹ.
- BioGreen® được khuyến cáo phòng trừ bọ hung đầu đỏ, Adoryphorus couloni ở Úc.
- Metaquino dùng phòng trừ muỗi sốt rét Lubilose, châu chấu Schistocerra
gregaria ở Nhật Bản (Yasuhisa Kunimi, 2005).
1.2.2 Thuốc sinh học Nazomi 5WDG
Nazomi 5WDG là loại thuốc trừ sâu sinh học thế hệ mới, độc tính trung bình. - Hoạt chất: Emamectin Benzoate 5%
- Cơng dụng: diệt trừ các loại sâu miệng nhai và nhóm cơn trùng chích hút, đặc biệt với các loại sâu, rầy đã kháng thuốc.
- Hướng dẫn sử dụng:
Liều dùng: 5g/16 lít nước.
Lượng nước phun 320 - 400 lít/ha.
Đọc kỹ nhãn bướm kèm theo trước khi sử dụng.
- Thời gian cách ly: 7 ngày.
Chương 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP