3 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3.11Ảnh hưởng của thời gian lên men
Số lượng bào tử đạt được phụ thuộc nhiều vào thời gian lên men vì trước khi sinh bào tử nấm cần có thời gian để phát triển hệ sợi. Khi thời gian lên men để đạt được số lượng bào tử tối đa càng ngắn thì chi phí sản xuất càng thấp.
Trong nghiên cứu này, sau 8 ngày lên men, số lượng bào tử của nấm
L. lecanii 485 đạt được tối đa với (1,353 ± 0,019)×1010 bào tử/g cơ chất. Tiếp tục kéo dài thời gian lên men đến 10, 12 và 14 ngày, số lượng bào tử đạt được lần lượt là (1,326 ± 0,050)×1010, (1,330 ± 0,038)×1010, và (1,327 ± 0,012)×1010/g cơ chất, tương đương với số lượng bào tử đạt được sau 8 ngày lên men. Sau 6 ngày lên men,
số lượng bào tử còn thấp, đạt được (1,257 ± 0,033)×1010 bào tử/g cơ chất, bằng 93% số lượng bào tử tối đa đạt được sau 8 ngay lên men (P < 0,05) (hình 3.15).
9 10 11 12 13 14 15 4 6 8 10 12 14
Thời gian lên men (ngày)
S ố l ư ợ n g b ào t ử ( x 1 0 9 /g c ơ c h ất )
Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian lên men lên sự sinh bào tử của chủng L. lecanii 485
Thời gian lên men 8 ngày tương đương với thời gian trong nghiên cứu của Shi và cộng sự (2009) (8 ngày), khi các tác giả lên men nấm V. lecanii thu bào tử [74]. Feng và cộng sự (2000) cũng cần 9 ngày để lên men thu bào tử nấm V. lecanii
[26]. Vu và cộng sự (2008) cần đến 12 ngày để lên men chủng L. lecanii 41185 đạt được số lượng bào tử tối đa [81].
Như vậy, sau khi lên men chủng nấm L. lecanii 485 với các điều kiện tối ưu, cụ thể: 8 ngày lên men ở 30°C, chế độ chiếu sáng 12 giờ/ngày với cơ chất bột lõi ngô/bột ngô (1:1, w/w) có độ dày 27,5 mm (tương đương 22g cơ chất/bình lên men 250 ml), được bổ sung lượng nước bổ sung bằng 70% cơ chất (tương đương độ ẩm môi trường cơ chất là 41%), nồng độ (NH4)2SO4 tương đương 0,1 mol N/1000 g cơ chất, MgSO4 bằng 0,035% cơ chất, KH2PO4 bằng 0,1% cơ chất, đã đạt được số lượng (1,353 ± 0,019)×1010 bào tử/g cơ chất.
So với kết quả khi lên men chủng L. lecanii 485 với cơ chất bột lõi ngô/bột ngô (tỉ lệ 1:1, w/w), số lượng bào tử đạt được sau khi tối ưu các điều kiện nuôi cấy đã tăng 2,69 lần, từ (5,03 ± 0,26)×109 lên (1,353 ± 0,019)×1010 bào tử/g cơ chất.
Số lượng bào tử đạt được tương đối cao nếu so sánh với một số nghiên cứu sản xuất bào tử nấm Lecanicillium khác. Trong nghiên cứu của Feng và cộng sự (2000) số lượng bào tử đạt được 1,50×109/g cơ chất [26], trong nghiên cứu của Shi và cộng sự (2009) số lượng bào tử đạt được 1,1×1010/g cơ chất [74], trong nghiên cứu của Vu và cộng sự (2008) số lượng bào tử đạt được 1,8×1010/g cơ chất [81].
Với các nguồn nguyên liệu được chọn bao gồm bột lõi ngô, bột ngô, (NH4)2SO4, MgSO4, KH2PO4, kết quả tối ưu này có tính khả thi cao khi áp dụng vào thực tế vì các nguyên liệu này rẻ tiền và sẵn có. Bên cạnh đó,phương pháp lên men rắn được sử dụng nên dễ vận hành, chi phí đầu tư ban đầu và vận hành thấp.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Chủng 485 có độc lực cao nhất đối với rệp cải trong số 7 chủng nấm được nghiên cứu. Trong điều kiện 21-25°C và độ ẩm không khí 75-80%, dung dịch bào tử của chủng 485 có mật độ 3×108/ml trong Tween 80 nồng độ 0,05% sau 7 ngày được phun lên rệp cải đã diệt được 67% rệp.
2. Chủng 485 thuộc loài Lecanicillium lecanii theo phân tích và so sánh trình tự gene 28S rRNA.
3. Điều kiện cho sự sinh bào tử tối đa của chủng L. lecanii 485 trong môi
trường rắn là: lên men 8 ngày ở 30°C, chế độ chiếu sáng 12 giờ/ngày với cơ chất bột lõi ngô/bột ngô (1:1, w/w) có độ dày 27,5 mm, độ ẩm môi trường cơ chất 41%, nồng độ (NH4)2SO4 tương đương 0,1 mol N/1000 g cơ chất, MgSO4 bằng 0,035% cơ chất, KH2PO4 bằng 0,1% cơ chất. Chủng L. lecanii 485 khi lên men trong điều kiện tối ưu, đạt được số lượng bào tử (1,353 ± 0,019)×1010/g cơ chất.
ĐỀ NGHỊ
1. Nghiên cứu phối trộn bào tử của L. lecanii 485 với các chất phụ gia phù hợp để tạo chế phẩm có độc lực diệt rệp cải cao.
2. Phun thử nghiệm trên đồng ruộng với quy mô nhỏ để đánh giá hiệu quả diệt rệp cải của chế phẩm bào tử nấm L. lecanii 485.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1. Nguyễn Dương Khuê (2005), Sử dụng nấm Metarhizium anisopliae Sorok. phòng trừ mối nhà (Coptotetrmes formosanus Shiraki) theo phương pháp lây nhiễm, Hội nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ 5, Hà Nội.
2. Võ Thị Thu Oanh, Lê Đình Đôn, Bùi Cách Tuyến (2007), “Đặc điểm sinh học và khả năng gây bệnh của nấm Metarhizium anisopliae (METSCH.) Sorokin
đối với sâu khoang (Spodoptera litura F.) hại rau cải xanh (Brassica juncea
L.)”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp, 1&2, pp. 58-63.
3. Phạm Thị Thuỳ, Trần Văn Huy, Nguyễn Duy Mạn (2005), Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu vi nấm Beauveria và Metarhizium để phòng trừ sâu hại đậu tương và đậu xanh ở Hà Tĩnh năm 2003-2004, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh:
4. Abbott W. S. (1925), “A method of computing the effectiveness of an insecticide”, J Econ Entomol, 18, pp. 265-267.
5. Agnihotri A., Prem D. (2007), Oils Quality Improvement in Rapeseed-Mustard,
Souvenir, National Seminar on Changing Global Vegetable Oils Scenario: Issues and Challenges Before India.
6. Ahmad S., Ali Khan I., Hussain Z., Ali Shah S. I., Ahmad M. (2007), “Comparison of a biopesticide with some synthetic pesticides against aphids in rapeseed crop”, Sarhad J Agric, 24(4), pp. 1117-1120.
7. Akhtar L. H., Hussain M., Iqbal R. M., Amer M., Tarig A. H. (2010), “Losses in grain yield caused by russian wheat aphid Diuraphis noxia (Mordvilko)”,
Sarhad J Agric, 26(4), pp. 625-628.
8. Andreotti G., Hou L., Freeman L. E. B., Mahajan R., Koutros S., Coble J., Lubin J., Blair A., Hoppin J. A., Alvanja M. (2010), “Body mass index, agricultural
pesticide use, and cancer incidence in the agricultural health study cohort”,
Cancer Causes Control, 21(11), pp. 1759-1775.
9. Angelo I. C., Fernandes E. K., Bahiense T. C., Perinotto W. M., Moraes A. P., Terra A. L., Bittencourt V. R. (2010), “Efficiency of Lecanicillium lecanii to control the tick Rhipicephalus microplus”, Vet Parasitol, 172(3-4),
pp. 317-322.
10. Arevalo J., Hidalgo-Díaz L., Martins I., Souza J. F., Castro J. M. C., Carneiro R. M. D. G., Tigano M. S. (2009), “Cultural and morphological characterization of Pochonia chlamydosporia and Lecanicillium psalliotae isolated from Meloidogyne mayaguensis eggs in Brazil”, Trop Plant Pathol, 34(3),
pp. 158-163.
11. Aspelin A. L., Grube A. H. (1999), Pesticides industry sales and usage 1996 and 1997 market estimates, United States EPA.
12. Barson G. (1976), “Laboratory studies on the fungus Verticillium lecanii, a
larval pathogen of the large elm bark beetle (Scolytus scolytus)”, Ann Appl Biol, 83, pp. 207-214.
13. Baysal Z., Uyar F., Aytekin C. (2003), “Solid state fermentation for production of α-amylase by a thermotolerant Bacillus subtilis from hot-spring water”, Process Biochem, 38, pp. 1665-1668.
14. Blair A., Freeman L. B. (2009), “Epidemiologic studies of cancer in agricultural populations: observations and future directions”, J Agromed, 14, pp. 125-131.
15. Brar N. S., Bakhetia D. R. C., Sekhon B. S. (1987), “Estimation of losses in yield of rapeseed and mustard due to mustard aphid, Lipaphis erysimi
(Kalt.)”, J Oilseeds Res, 4(2), pp. 261-264.
16. Bukhari T., Takken W., Koenraadt C. J. M. (2011), “Development of
Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana formulations for control of malaria mosquito larvae”, Parasit Vectors, 4(23), pp. 1-14.
17. Carrasco-Tauber C. (1989), Pesticide Productivity Revisited, MA, University of Massachusetts.
18. Catangui M. A., Beckendorf E. A., Riedell W. E. (2009), “Soybean aphid population dynamics, soybean yield loss, and development of stage-specific economic injury levels”, Agron J, 101(5), pp. 1080-1092.
19. CEQ (1980), The Global 2000 Report to the President of the US Entering the
21st Century, Pergamon Press, New York.
20. Colborn T., Myers J. P., Dumanoski D. (1996), Our Stolen Future: How We Are
Threatening Our Fertility, Intelligence, and Survival: A Scientific Detective Story, Dutton, New York.
21. Cuthbertson A. G. S., Blackburn L. F., Northing P., Luo W., Cannon R. J. C., Walters K. F. A. (2010), “Chemical compatibility testing of the entomopathogenic fungus Lecanicillium muscarium to control Bemisia tabaci in glasshouse environment”, Int J Environ Sci Tech, 7(2),
pp. 405-409.
22. Damalas C. A. (2009), “Understanding benefits and risks of pesticide use”,
Sci Res Essay, 4(10), pp. 945-949.
23. De Faria M. R., Wraight S. P. (2007), “Mycoinsecticides and Mycoacaricides: A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types”, Biol Control, 43, pp. 237-256.
24. Diaz B. M., Oggerin M., Lopez Lastra C. C., Rubio V., Fereres A. (2009), “Characterization and virulence of Lecanicillium lecanii against different
aphid species”, Bio Control, 54, pp. 825–835.
25. El-Defrawi G. M., El-Harty E. H. (2009), Injury levels and yield loss model for
the cowpea aphid (Aphis craccivora Koch) on Vicia faba L., 6th International
Symposium of Mediterranean Group on Pesticide Research, Cairo, Egypt. 26. Feng K. C., Liu B. L., Tzeng Y. M. (2000), “Verticillium lecanii spore
production in solid-state and liquid-state fermentations”, Bioprocess Biosyst
27. Gao L., Liu X. Z. (2009), “A novel two stage cultivation method to optimize carbon concentration and carbon to nitrogen ratio for sporulation of biocontrol fungi”, Folia Microbiol, 54(2), pp. 142-146.
28. Gary C. J., Liberty P. A., Jocelyn B. P. (2005), “Effect of nitrogen fertilizer on the intrinsic rate of increase of the rusty plum aphid, Hysteroneura setariae (Thomas) (Homoptera: Aphididae) on rice (Oryza sativa L.)”, Environ Entomol, 34(4), pp. 938-943.
29. Gindin G., Levski S., Glazer I., Soroker V. (2006), “Evaluation of the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana
against the Red Palm Weevil Rhynchophorus ferrugineus”, Phytoparasitica, 34(4), pp. 370-379.
30. Gopalakrishnan C. (1989), “Susceptibility of cabbage diamondback moth
Plutella xylostella L. to the entomofungal pathogen Verticillium lecanii
(Zimmerman)”, Viegas Current Science, 58(22), pp. 1256-1257.
31. Grube A., Donaldson D., Kiely T., Wu L. (2011), Pesticides industry sales and
usage, 2006 and 2007 market estimates, United States EPA.
32. Guclu S., Ak K., Eken C., Akyol H., Sekban R., Beytut B., Yildirim R. (2010), “Pathogenicity of Lecanicillium muscarium against Ricania simulans”, Bull Insectol, 63(2), pp. 243-246.
33. Hall R. A. (1981), “A new insecticide against greenhouse aphids and whitefly: the fungus Verticillium lecanii”, Ohio Florists’ Assoc Bull, 626, pp. 3-4. 34. Hart K., Pimentel D. (2002), “Public health and costs of pesticides”,
Encyclopedia of Pest Management, Marcel Dekker, New York, pp. 677-679.
35. Heathcote G. D. (1962), “The suitability of some plant hosts for the development of the peach-potato aphid, Myzus persicae (Sulzer)”, Entomol Exp Appl, 5(2), pp. 114-118.
36. Henry G. S. (1997), “Aphid”, McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, McGraw-Hill, New York.
37. Ho Q. T., Tran T. P., Nguyen T., Tran V. H., Trinh T. X., Bui X. H., Dang T. C., Tran T. B. (2010), Rearing Metarhizium anisopliae fungi at the household level for management of brown planthoppers in rice fields, 28th
International Rice Research Conference, Hanoi, Vietnam.
38. Hohenadel K., Harris S. A., Mclaughlin J. R., Spinelli J. J., Pahwa P., Dosman J. A., Demers P. A., Blair A. (2011), “Exposure to multiple pesticides and risk of non-Hodgkin lymphoma in men from six Canadian provinces”, Int J
Environ Res Public Health, 8, pp. 2320-2330.
39. Holman J. (2009), Host Plant Catalog of Aphids: Palaearctic Region, Springer Verlag, Berlin, Germany.
40. Hossain A., Ferdous J., Salim M. M. R. (2006), “Relative abundance and yield loss assessment of Lentil aphid, Aphis craccivora Koch in relation to
different sowing dates”, J Agric Rural Dev, 4, pp. 101-106.
41. Howard T. D., Hsu F. C., Grzywacz J. G., Chen H., Quandt S. A., Vallejos Q. M., Whalley L. E., Cui W., Padilla S., Arcury T. A. (2010), “Evaluation of candidate genes for cholinesterase activity in farmworkers exposed to organophosphorus pesticides: Association of single nucleotide polymorphisms in BCHE”, Environ Health Perspect, 118(10), pp. 1395-1399.
42. Jenkins N. E., Heviefo G., Langewald J., Cherry A. J., Lomer C. J. (1998), “Development of mass production technology for aerial conidia for use mycopesticides”, Biocontrol News Inf, 19(1), pp. 21-31.
43. Johnson D. L., Huang H. C., Harper A. M. (1988), “Mortality of grasshoppers (Orthoptera: Acrididae) inoculated with a Canadian isolate of the fungus
Verticillium lecanii”, J Invertebr Pathol, 52, pp. 335-342.
44. Kaiser W. J., Danesh D. (1971), “Biology of four viruses affecting Cicer arietinzrm in Iran”, Phytopathology, 61, pp. 372-375.
45. Kiely T., Donaldson D., Grube A. (2004), Pesticides industry sales and usage,
46. Kim H. Y., Lee H. B., Kim U. C., Kim I. S. (2008), “Laboratory and field evaluations of entomopathogenic Lecanicillium attenuatum CNU-23 for
control of green peach aphid (Myzus persicae)”, J Microbiol Biotechnol,
18(12), pp. 1915-1918.
47. Kim J. J., Lee M. H., Yoon C. S., Kim H. S., Yoo J. K., Kim K. C. (2001), “Control of cotton aphid and greenhouse whitefly with a fungal pathogen”,
Biological Control of Greenhouse Pests, Food & Fertilizer Technology
Center, Taipei, Taiwan, pp. 8-15.
48. Kleespies R. G., Zimmermann G. (1992), “Production of blastospores by three strains of Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorok. In submerged culture”, Biocontrol Sci Technol, 2, pp. 127-135.
49. Kope H. H., Alfaro R. I., Lavallée R. (2008), “Effects of temperature and water activity on Lecanicillium spp. conidia germination and growth, and mycosis of Pissodes strobi”, BioControl, 53, pp. 489-500.
50. Le V. V., Nguyen D. D., Le K. A., Pham K. S., Tetsu A. (2011), “Sex pheromone components and control of the citrus pock caterpillar, Prays endocarpa, found in the Mekong Delta of Vietnam”, J Chem Ecol, 37(1),
pp. 134-140.
51. Mcgavin G. C., Preston-Mafham K. (1993), Bugs of the World, Of the World
Series, Facts on File, New York.
52. Miller G. T. (2002), Living in the Environment: Principles, Connections, and Solutions (12th Ed.), Wadsworth/Thomson Learning, Belmont, Califorlia.
53. Milner R. J. (1997), “Prospects for biopesticides for aphid control”, Biocontrol, 42(1-2), pp. 227-239.
54. Moazami N. (2002), “Biopesticides production”, Encyclopedia of Biological physiological and Health Sciences, Encyclopedia Of Life Support Systems,
pp. 1-52.
55. Moo Y., Moreira M. A. R., Tengerdy R. P. (1983), “Principles of solid substrate fermentation”, Fungal Technology, Edward Arnold, London, pp. 117-144.
56. Mussen E. (1990), “California crop pollination”, Gleanings in Bee Culture, 118, pp. 646-647.
57. Nault L. R. (1997), “Arthropod transmission of plant viruses: a new synthesis”,
Ann Entomol Soc Amer, 90, pp. 521-541.
58. Nene Y. L., Reddy M. V. (1976), “Preliminary information on chickpea stunt”,
Tropical Grain Legume Bulletin, 5, pp. 31-32.
59. Nevo E., Coll M. ( 2001), “Effect of nitrogen fertilization on Aphis gossypii
(Homoptera: Aphididae): variation in size, color, and reproduction”, J Econ
Entomol, 94(1), pp. 27-32.
60. Ofuya T. T. (1997), “Control of cowpea aphid, Aphis craccivora Koch
(Homoptera: Aphididae), in cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp.” Integr Pest Manag Rev, 2(4), pp. 199-207.
61. Patel S. R., Awasthi A. K., Tomar R. K. S. (2004), “Assessment of yield losses in mustard (Brassica juncea L.) due to mustard aphid (Lipaphis erysimi Kalt.) under differrent thermal environments in Eastern Central India”, Appl
Eco Environ Res, 2(1), pp. 1-15.
62. Pham T. A., Kim J. J., Kim K. (2010), “Optimization of solid-state fermentation for improved conidia production of Beauveria bassiana as a
mycoinsecticide”, Mycobiology, 38(2), pp. 137-143.
63. Pimentel D. (1997), “Pest management in agriculture”, Techniques for Reducing
Pesticide Use: Environmental and Economic Benefits, John Wiley & Sons,
Chichester, UK, pp. 1-11.
64. Pimentel D. (2005), “Enviromental and economic costs of the application of pesticides primarily in the United States”, Environ Dev Sustain, 7, pp. 229- 252.
65. Pimentel D., Acquay H., Biltonen M., Rice P., Silva M., Nelson J., Lipner V., Giordana S., Horowitz A., D’amore M. (1993), “Assessment of environmental and economic impacts of pesticide use”, The Pesticide
Question: Environment, Economics and Ethics, Chapman & Hall, New York,
pp. 47-84.
66. Pimentel D., Stachow U., Takacs D. A., Brubaker H. W., Dumas A. R., Meaney J. J., O’neil J. A. S., Onsi D. E., Corzilius D. B. (1992), “Conserving biological diversity in agricultural/forestry systems”, Bioscience, 42,
pp. 354-362.
67. Piper R., Shanahan M. (2007), Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals, Greenwood Press, United States.
68. Raimbault M. (1998), “General and microbiological aspects of solid substrate fermentation”, Electron J Biotechnol, 1(3), pp. 1-15.
69. Razaq M., Mehmood A., Aslam M., Ismail M., Afzal M., Ali-Shad S. (2011), “Losses in yield and yield components caused by aphids to late sown
Brassica napus L., Brassica juncea L. and Brassica carrinata A. at Multan,
Punjab (Pakistan)”, Pak J Bot, 43(1), pp. 319-324.
70. Richter E. D. (2002), “Acute human pesticide poisonings”, Encyclopedia of Pest
Management, Dekker, New York, pp. 3-6.
71. Ridgway R. L., Tinney J. C., Macgregor J. T., Starlert N. J. (1978), “Pesticide use in agriculture”, Environ Health Perspect, 27, pp. 103-112.
72. Riedell W. E., Catangui M. A., Beckendorf E. A. (2009), “Nitrogen, fixation, ureide, and nitrate accumulation responses to soybean aphid injury in