1.2 Giới thiệu về nấm Trichoderma
1.2.2 Lịch sử phát triển
Chủng nấm Trichoderma được phát hiện đầu tiên bởi Persoon vào năm 1794, vào thời điểm đầu tiên này ông đã mô tả được 3 loài:
1- Trichoderma caesium Pers. (1794).
2- Trichoderma nigrescens Pers. (1794).
3- Trichoderma viride var. viride Pers. (1794).
Cho đến năm 1801, Persoon và Gray đã mô tả chi tiết được 7 loài nấm Trichoderma đó là:
28 1- Trichoderma caesium Pers. (1794).
2- Trichoderma nigrescens Pers. (1794).
3- Trichoderma viride var. viride Pers. (1794).
4- Trichoderma aureum Pers. (1796).
5- Trichoderma laeve Pers. (1796).
6- Trichoderma dubium Pers. (1801).
7- Trichoderma fuliginoides Pers. (1801).
Trong suốt 2 thế kỷ tiếp theo đến năm 1999 các nhà khoa học trên thế giới đã phát hiện thêm khoảng 90 loài. Từ năm 2000 trở lại đây đã phát hiện thêm khoảng 50 loài mới. Cho đến năm 2013, đã có trên 150 loài nấm Trichoderma được mô tả.
1.2.3 Đặc điểm chung của Trichoderma 1.2.3.1 Đặc điểm hình thái
Hình 1.13 – Khuẩn lạc Trichoderma harzianum nuôi cấy trên môi trường thạch dịch chiết khoai tây (PDA)
Chủng nấm Trichoderma spp. thuộc nhóm nấm bất toàn (là những nấm sinh sản vô tính bằng bào tử bụi mang bởi những giá bào tử có hình dạng khác nhau xếp thành
29
chuỗi (đính bào tử) ở đầu ngọn có cuống bào tử), có khuẩn lạc màu lục khi tăng trưởng có sự hiện diện của ánh sáng mặt trời. Sợi nấm của Trichoderma phân nhánh mạnh, thường hình thành ở dạng gần như vòng tròn đồng tâm. Các sợi nấm thường mọc tạo góc với trục chính khoảng 90 độ.
Khuẩn ty của vi nấm không màu, cuống sinh bào tử phân nhánh nhiều, ở cuối nhánh phát triển thành một khối tròn mang các bào tử trần không có vách ngăn, không màu và liên kết với nhau thành chùm nhỏ ở đầu cành nhờ chất nhầy.
Hình 1.14 – Sợi nấm và cuống bào tử của Trichoderma harzianum
Bào tử của nấm Trichoderma mịn, trơn láng có màu xanh lá cây hoặc màu vàng. Bào tử của hầu hết cỏc loài cú hỡnh elip, 3-5 x 2-4 àm (L/W=1.3), bào tử hỡnh cầu (L/W<1,3) rất hiếm, chỉ thấy ở một vài loài.
1.2.3.2 Đặc điểm sinh trưởng
Là một loại nấm hoại sinh trong đất nên Trichoderma có thể sử dụng hỗn hợp nguồn carbon và nitrogen. Nguồn carbon mà Trichoderma có thể sử dụng được là monosaccharide, disaccharide, polysaccharide… NH3 là nguồn đạm mà nấm Trichoderma dễ sử dụng nhất, nên thường có mặt trong môi trường nuôi cấy loài nấm này, những nguồn nitrogen khác phần nào cũng hỗ trợ cho môi trường có nhiều dinh dưỡng. Muối và các hỗn hợp vitamin cũng ảnh hưởng lớn đến khả năng sinh trưởng
30
của Trichoderma. Nhưng muối NaCl sẽ làm giảm sự sinh trưởng và phát triển của một số loài Trichoderma, do đó trong môi trường nuôi cấy không nên có sự có mặt của NaCl. Nồng độ CO2 cũng ảnh hưởng phần nào đến sự sinh trưởng của Trichoderma. Trichoderma phát triển nhanh ở 25 – 300C, có một vài loài Trichoderma tăng trưởng được ở 350C. Một số ít phát triển tốt ở 400C (Samuels, 2000). Trichoderma phát triển tốt ở đất có độ pH từ 3,5 - 7,0 nhưng không thể phát triển trong điều kiện pH < 3,5, phát triển tốt ở pH trung tính. Các chủng Trichoderma có tốc độ tăng trưởng nhanh, đường kính khuẩn lạc đạt trung bình 2 cm – 9 cm sau 4 ngày nuôi cấy (Bùi Xuân Đồng, 1982).
Các loài Trichoderma khác nhau thì yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm cũng khác nhau.
Ví dụ Trichoderma hamatum, Trichoderma pseudokoningii có khả năng sống trong môi trường có độ ẩm rất cao, Trichoderma viride và Trichoderma polysporum thích hợp ở nhiệt độ thấp, Trichoderma harzianum thường phân bố ở vùng có khí hậu ấm áp.
Phần lớn các loài Trichoderma có tính cảm quang, dễ nảy mầm ở nhiều điều kiện môi trường tự nhiên và nhân tạo dưới điều kiện tối sáng lẫn lộn hay bào tử xuất hiện trong điều kiện sáng. Bào tử trên môi trường thạch agar dưới ánh sáng 85 Lux trong 20 - 30 giây sẽ làm tăng hiệu quả nẩy mầm. Đối với thể bào tử phialiconidio cảm ứng với ánh sáng nhất, chúng sẽ xuất hiện nhiều dưới ánh sáng ban ngày trong khoảng 3 phút hoặc dưới tia cực tím ở 10 - 30 giây. Một số tác giả đã công bố Trichoderma hình thành bào tử nhiều nhất ở bước sóng từ 380 nm - 440 nm, và không hình thành bào tử ở bước sóng dưới 254 nm và trên 1100 nm. Các bào tử cảm quang bị hạn chế phát triển dưới sự có mặt của các hóa chất như: azaguanine, 5-fluorouracil, actiomycin D, Cycloheximide, phenethyl alcohol và ethidum bromide,… các hóa chất này sẽ ngăn chặn sự hình thành của các hậu mô bào tử, đây là một cấu trúc rất đặc biệt, có tiềm năng trong phòng trừ sinh học. T. hamatum, T. hazianum, T. viride và T. virens ở trong cả môi trường lỏng và rắn có acide thích hợp cho sự nảy mầm bào tử hơn là môi trường trung tính.
31
1.2.3.3 Các sản phẩm trao đổi chất của Trichoderma
Weidling là tác giả đầu tiên công bố sản phẩm trao đổi chất của Trichoderma.
Weidling và Emerson đã phân lập được chất độc kết tinh từ sản phẩm trao đổi chất của Trichoderma, đó là: gliotoxin (C13H14N2S2O4).
Chất độc thứ hai do Brian và Mc. Growan công bố là virindin (C9H16O6), được sản xuất từ T. viride. Dennis và Webstre ghi nhận Trichoderma spp. còn sinh tổng hợp một sản phẩm trao đổi chất khác gliotoxin và virindin, đó là kháng sinh: trichlorofore từ T. viride và T. polysporum, kháng sinh peptide từ T. harzianum.
Bên cạnh sản phẩm trao đổi chất là chất độc và kháng sinh, Trichoderma còn sinh tổng hợp được một số các enzyme có hoạt tính sinh học mạnh như: exo và endoglucanase, cellobiose và chitinase.