Ứng dụng nấm rễ ngoại cộng sinh Ectomycorrhiza cho sản xuất cây con thông nhựa đã được nghiên cứu bằng việc sử dụng đất mùn rừng thông như một loại chất nhiễm tự nhiên (natural soil innoculum) và tuyển chọn sản xuất chất nhiễm nhân tạo (Giao and Nhâm 1988). Tuy nhiên, quy mô & kết quả áp dụng còn rất hạn chế.
Lê Quốc Huy với nghiên cứu kỹ thuật mycorrhiza cho lâm nghiệp (Viện nghiên cứu năng lượng TATA, New Delhi - Ấn Độ, 1999)(Huy 1999) đã đưa ra một hướng đi mới cho nghiên cứu mycorrhiza ở Việt Nam
Nghiên cứu Ectomycorrhiza cho Bạch đàn và Phi lao (Phạm Quang Thu, Viện
Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, (Nguyễn Văn Mão, Trường Đại học Lâm nghiệp) đã có những kết quả bước đầu ứng dụng thử nghiệm vườn ươm và rừng trồng .Sản xuất chế phẩm nấm cộng sinh đa chủng chức năng cho cây Lâm nghiệp (Phạm Quang Thu, 2001- 2004). Đề tài đã nghiên cứu sản xuất chế phẩm nấm cộng sinh
cho Thông và Bạch đàn dưới dạng bột chứa bào tử hữu tính của nấm Pisolithus
tinctorius và một số vi sinh vật chức năng. Hiệu quả của chế phẩm khi nhiễm cho
bạch đàn PN2 trồng trên các lập địa thoái hoá cho thấy có sự khác biệt rõ rệt so với đối chứng.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh hỗn hợp dạng viên nén cho bạch đàn và thông trên các lập địa thoái hoá, nghèo chất dinh dưỡng(Thu 2006-2010).
Chế phẩm nấm rễ ngoại cộng sinh (ECM) dạng viên nang (gel) đã được
nghiên cứu và áp dụng thử nghiệm cho đối tượng cây Sao đen (Hopea odorata),
nhằm tăng sinh trưởng, sản xuất cây con Sao đen chất lượng cao cung cấp cho trồng rừng. Kết quả áp dụng đã làm tăng sinh trưởng cây con sao đen tại vườn ươm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
lên 50-80% so với đối chứng. Tuy nhiên, vấn đề tồn tại cần được tiếp tục nghiên cứu giải quyết đối với chế phẩm ECM dạng này đó là tỷ lệ sống sót của các sợi nấm ECM trong viên Gel giảm nhanh chóng sau một thời gian bảo quản, và làm sao để bảo quản cho sử dụng dạng chế phẩm này trong một thời gian dài, tối thiểu là 6 tháng cũng đã được đặt ra (Châu and Huy 2007).
Các nghiên cứu trên chủ yếu tập trung nấm rễ ngoại cộng sinh
Ectomycorrhiza. Dotính chất đặc biệt của Nấm rễ nội cộng sinh Abuscular
mycorrhiza (AM), việc nghiên cứu AM cần có phương pháp tiếp cận khác; các
chủng AM phân lập tuyển chọn từ một đối tượng cây chủ này có khả năng ứng dụng hiệu quả cho nhiều loài cây trồng khác, nghiên cứu và ứng dụng AM trong lâm nghiệp hiện nay tại Việt Nam là một đòi hỏi hết sức cần thiết.
Đề tài Nghiên cứu, áp dụng kỹ thuật phát triển cộng sinh mycorhiza cho một số cây trồng chính tại một số vùng sinh thái phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững ở Việt Nam (Viện Thổ Nhưỡng Nông Hoá 2004 -2006) đã cho thấy vai trò của cộng sinh nấm rễ cây không chỉ thúc đẩy sinh trưởng mà còn ảnh hưởng tốt đến năng suất cây trồng nông và lâm nghiệp.
Nghiên cứu sự đa dạng nấm cộng sinh Arbuscular mycorrhiza ở cỏ Vetiver từ đất ô nhiễm chì(Chính and Cường 2007).
Nghiên cứu phương pháp nuôi cấy dung dịch lỏng (MS cải tiến) in vitro Keo lai và Keo tai tượng (hay gọi là phương pháp ―nuôi cấy trên cầu giấy‖) nhằm làm nảy mầm bào tử AM và xúc tiến quá trình hình thành cộng sinh AM trong rễ Keo đã được tiến hành thành công(Huy and Châu 2004). Kết quả phương pháp là một cơ sở quan trọng cho thử nghiệm phát triển phương pháp nuôi cấy nhân nhanh sinh khối AM in vitro và Bioreactor cải tiến cho sản suất chế phẩm AM.
Những kết quả bước đầu về phân lập, tuyển chon các chủng AM cho sản xuất thử chế phẩm in vivo và nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bón nhiễm một số loại chế phẩm AM tới sinh trưởng và năng suất quả hạt của cây Cọc rào tại vườn ươm và rừng trồng rất khả quan (thực hiện tại Trung tâm CNSH Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam). Tại vườn ươm, khi áp dụng bón nhiễm chế phẩm AM 25mg/cây (200IP) đạt được phản ứng sinh trưởng cao nhất của cây con Cọc rào về đường kính (D), chiều cao (H) và sinh khối (P) sau 24 tuần thí nghiệm,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tăng hơn so với đối chứng tương ứng cho các chỉ tiêu là 18,8%, 27,4% và 63% (Vũ Quý Đông, 2009).
Tương tự, kết quả đánh giá mức độ cộng sinh AM trong tế bào rễ cây Cọc rào vườn ươm với các loại chế phẩm AM và công thức nhiễm khác nhau đã được nghiên cứu tiến hành tại Trung tâm CNSH Lâm nghiệp: công thức FM1 25mg/cây (≈200IP), loại chế phẩm AM in vitro của TERI cho thấy mức độ cộng sinh AM - rễ cao nhất (F: 96,67%, và A: 39,79%, cao hơn so với đối chứng (F: 83,33% và A: 16,62%) (Vũ Quý Đông, 2009).
Kết quả áp dụng bón nhiễm chế phẩm AM cho Cọc rào trồng rừng tại vùng cát khô hạn Ninh Phước, Ninh Thuận sau 01 năm trồng đã làm tăng năng suất hạt trung bình đạt 25-35% so với đối chứng không bón nhiễm(Huy et al. 2009).
Tuy nhiên những nghiên cứu về nấm rễ nội cộng sinh AM mới chỉ khởi đầu,
chưa có những nghiên cứu chuyên sâu và hệ thống về công nghệ chế phẩm AM in
vitro và do đó kết quả và sự ứng dụng còn rất hạn chế.Phát triển nghiên cứu ứng
dụng công nghệ AM trong nông lâm nghiệp, phục vụ gây trồng rừng, quản lý phục hồi sinh thái là một hướng đi quan trọng, phù hợp với những nỗ lực phát triển trên thế giới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Hạt Cà rốt (Daucus carrota L.), hạt Medicago (Medicago truncatula) được sử dụng để tạo vật liệu mô rễ in vitro không có gen Ri-tDNA tại Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
- Mô rễ Cà rốt (Daucus carrota L.)in vitro được nghiên cứu tạo ra tại Phòng thí nghiệmCông nghệ vi sinh và Sinh học môi trường, Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; trong khi đó mô rễ Medicago ( Medicago truncatula) in vitro có Ri-tDNA được cung cấp từ Phòng thí nghiệm AM của Trung tâm CESSAM (Trung tâm nghiên cứu Nấm rễ nội cộng sinh in vitro, Đại học Catholique, Louvain-la-Neuve, Vương quốc Bỉ).
- Chủng AM sử dụng cho nghiên cứu bao gồm (i) chủng 41833 (Glomus
intraradices)được cung cấp từ trung tâm CESAMM (Trung tâm nghiên cứu Nấm
rễ nội cộng sinh in vitro, Đại học Catholique, Louvain-la-Neuve, Vương quốc Bỉ), trong báo cáo này được gọi tắt là chủng AM 41 (ii) chủng M7 (Glomus sp.) là chủng bản địa được phân lập, tuyển chọn tại Phòng thí nghiệm Công nghệ vi sinh và Sinh học môi trường, Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, trong báo cáo này được gọi tắt là chủng AM7.
- Chủng AM sử dụng cho nghiên cứu bao gồm (i) chủng 41833 (Glomus
intraradices) được cung cấp từ trung tâm CESAMM (Trung tâm nghiên cứu Nấm
rễ nội cộng sinh in vitro, Đại học Catholique, Louvain-la-Neuve, Vương quốc Bỉ), (ii) chủng M7 (Glomus sp.) là chủng bản địa được phân lập, tuyển chọn tại Phòng thí nghiệm Công nghệ vi sinh và Sinh học môi trường, Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
- Vi khuẩn Agrobacterium rhizogenses: Chủng A4 từ Phòng thí nghiệm CESAMM (Trung tâm nghiên cứu Nấm rễ nội cộng sinh in vitro, Đại học Catholique, Louvain-la-Neuve, BELGIUM).