Nghiên cứu, thử nghiệm dòng nấm kí sinh côn trùng Isaria sp.Bb-V3 và ứng dụng trong phòng trừ sinh học rầy nâu và muỗi hành ở cây lúa

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................3

ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................4

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................6

1.1.ĐẶC ĐIỂM CỦA RẦY NÂU NILAPARVATA LUGENS.....................................7

1.1.1.Phân bố và kí chủ của rầy nâu ...............................................................................7

1.1.2. Đặc điểm sinh thái học của rầy nâu Nilaparvata lugens . ....................................8

1.1.3. Tập quán sinh sống và cách gây hại của rầy nâu. ..............................................11

1.1.4. Triệu chứng gây hại của rầy nâu. .......................................................................12

1.1.5. Cách phòng trị rầy nâu trên đồng ruộng. ...........................................................12

1.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA NẤM KÍ SINH CÔN TRÙNG.................................................14

1.2.1 Khái niệm nâm kí sinh côn trùng..........................................................................14

1.2.2. Cơ chế tác động của nâm trên cơ thể côn trùng .................................................14

1.3.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NẤM KÍ SINH CÔN TRÙNG CHI ISARIA ...........16

1.3.1. Ngoài nước ..........................................................................................................16

1.3.2. Việt Nam ..............................................................................................................18

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................21

2.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .......................................................22

2.2. VẬT LIỆU..............................................................................................................22

2.2.1. Nguồn rầy nâu .....................................................................................................22

2.2.2. Nấm kí sinh côn trùng sử dụng trong phòng thí nghiệm.....................................22

2.3. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, MÔI TRƯỜNG................................................................22

2.3.1. Thiết bị.................................................................................................................22

2.3.2. Dụng cụ................................................................................................................23

2.3.3. Môi trường, hóa chất và thuốc nhuộm ................................................................23

2.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .............................................................................24

2.4.1. Bố trí thí nghiệm..................................................................................................24

2.4.2. Phương pháp thu nhận và xử lý mẫu...................................................................24

2.4.3. Tiến hành định danh sơ bộ nấm kí sinh côn trùng ..............................................25

2.4.4. Nhân giống rầy nâu để làm thí nghiệm ...............................................................25

2.4.5. Phương pháp hỗ trợ định danh các dòng nấm kí sinh côn trùng vừa tìm được

dựa trên hình thái và bằng kĩ thuật sinh học phân tử. ..................................................26

2.4.6. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chung nấm Isaria fumosorosea Bb- V3.......27

2.4.7. Thử nghiệm tạo môi trường nuôi chủng nấm Isaria furomosae Bb- V3 để sản

xuất chế phẩm khảo sát khả năng tiêu diệt rầy nâu trong điều kiện nhà lưới ..............29

PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..........................................32

3.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP NẤM KÍ SINH CÔN TRÙNG ISARIA Bb- V3.............33

3.2 KẾT QUẢ ĐỊNH DANH CHỦNG Bb-V3 DỰA TRÊN HÌNH THÁI VÀ BẰNG

KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ.............................................................................34

3.2.1 Mô tả đặc điểm hình thái chủng nấm ký sinh côn trùng Bb-V3 ...........................34

3.2.2 Kết quả hỗ trợ định danh chủng nấm ký sinh côn trùng Bb-V3 bằng phương pháp

sinh học phân tử ............................................................................................................35

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng đến sự phát triển của nấm Isaria

fmosorosea Bb-V3..........................................................................................................38

3.3.2.Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến sự hình thành bào tử của chủng nấm

Isaria fumosorosea Bb-V3.............................................................................................39

PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................43

4.1. KẾT LUẬN ............................................................................................................44

4.2. KIẾN NGHỊ............................................................................................................44

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................45

A.Tài liệu tiếng Việt......................................................................................................45

B. Tài liệu tiếng Anh .....................................................................................................47

PHỤ LỤC......................................................................................................................52

1

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Thành phần môi trường thạch.......................................................................28

Bảng 3.2 Mật số bào tử (bt/ml) trên 5 loại môi trường ở thời điểm 6, 8, 10, 12 ngày sau

cấy (NSC) ......................................................................................................................39

Bảng 3.3. Xác định độ che phủ của chủng nấm Iaria fumosorosea Bb- V3 của các

công thức môi trường sau 3 ngày, 5 ngày và 7 ngày nuôi cấy ......................................41

2

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Hình ảnh trứng của rầy nâu kí sinh trên thân và lá lúa....................................8

Hình 1.2. Hình ảnh trứng của rầy nâu ...........................................................................10

Hình 1.3. Vòng đời của rầy nâu ....................................................................................11

Hình 1.4. Hình ảnh rầy nâu non ( ấu trùng); Rầy nâu trưởng thành cánh ngắn (bên trái)

và rầy nâu trưởng thành cánh dài ( bên phải)................................................................12

Hình 1.5. Hình ảnh cây lúa bị rầy nâu tấn công. ...........................................................12

Hình 1.6. Cơ chế xâm nhiễm của nấm kí sinh côn trùng (Thomas, Read, 2007) .......166

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm..................................................................................24

Hình 2.2. Phản ứng PCR ...............................................................................................26

Hình 2.2. Quy trình tạo chế phẩm tiêu diệt rầy nâu ......................................................26

Hình 3.1. Mẫu côn trùng bị nấm kí sinh Bb- V3...........................................................33

Hình 3.1. Đại thể( trái)và vi thể(phải) của các chủng nấm ký sinh côn trùng isaria

fumosorosea Bb- V3 phân lập .......................................................................................33

Hình 3. 2. Hình thái của nấm Isaria fumosorosea (Nguyễn Thị Thúy, 2016).............34

Hình 3.3. Hình thái của nấm Bb-V3…………………………………………………..35

Hình 3. 5. Khuẩn lạc Bb- V3 trên môi trường PDA ở 3; 30; 40 ngày nuôi ..................35

Hình 3.6. Phổ điện di DNA của chủng nấm ký sinh côn trùng Bb-V3.........................35

Hình 3.7. Cây phả hệ trình bày mối liên hệ di truyền của Bb-V3 và các chủng nấm ký

sinh côn trùng với nhau bằng phần mềm MEGA 6.06 (Cây phả hệ Maximum Likehood

- giá trị bootstrap với 1000 lần lặp lại).........................................................................36

Hình 3.8. Sự tăng trưởng đường kính khuẩn lạc của Isaria fumosorosea Bb-V3.........38

3

Hình 3.9. Đặc điểm khuẩn lạc của Isaria Bb-V3 (B) trên các môi trường thạch sau 8

ngày sau cấy...................................................................................................................40

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật

ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long

NSKXL Ngày sau khi xử lý

NT Nghiệm thức

PDA Potato Dextrose

NSC Ngày sau cấy

4

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là một nước thuần nông nghiệp, trong đó lúa là một trong những cây

trồng quan trọng hàng đầu, vừa cung cấp nguồn lương thực trong nước cũng như xuất

khẩu ra nước ngoài. Tuy nhiên hiện nay rầy nâu đang là một mối nguy hại lớn đối với

nông dân trồng lúa vì nó là một một trong những tác nhân chủ yếu gây bệnh nghiêm

trọng trên cây lúa, gây thiệt hại nặng nề cho người nông dân về cả năng suất lẫn phẩm

chất lúa . Theo thống kê cho thấy rằng trong 30 năm qua rầy nâu (Nilaparvata lugens)

luôn là một trong các loài sâu hại quan trọng nhất trên cây lúa, trong các năm cuối thập

kỉ 70, 80 diện tích ha bị nhiễm rầy nâu dao động khoảng 1 triệu ha. Vào năm 1999, tỉ

lệ giống nhiễm rầy là 70% vào vụ đông xuân và 100% vào vụ mùa, trong khi đó miền

Bắc các giống nhiễm rầy như C70, VN10, lúa lai, lúa thuần Trung Quốc chiếm từ 70 –

90% diện tích (Cục BVTV, 2000). Bên cạnh đó, rầy nâu được xem là nguyên nhân

hàng đầu ảnh hưởng đến năng suất lúa vì những tác hại trực tiếp và gián tiếp mà chúng

gây ra như bản thân chúng hút lấy chất nhựa trong cây lúa sẽ gây ra hiện tượng “cháy

rầy” khi ở mật độ rầy cao, sẽ làm cả ruộng lúa bị khô héo, màu trắng tái hoặc trắng,

hoặc rầy nâu là môi giới truyền bệnh virus làm gây bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá cho

cây lúa, từ đó truyền bệnh cho các cây lúa khác, từ đó có thể làm giảm năng suất lúa

tới 50% hoặc mất trắng.

Hiện nay có một số biện pháp phòng trừ vấn đề rầy nâu hại lúa, một trong những

biện pháp là sử dụng các loại thuốc trừ sâu có nguồn gốc là hóa học. Việc sử dụng

thuốc trừ sâu có thể làm giảm thiệt hại do nấm bệnh và rầy nâu gây ra, nhưng cần phải

đúng cách nếu không sẽ làm cho rầy nâu có hiện tượng mẫn cảm với thuốc trừ sâu, và

tạo ra các chủng nấm bệnh kháng thuốc (Moenne, 1998). Hiện nay,tình trạng sử dụng

thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ hóa học nhằm giúp cây trồng ngăn cản sự phá

hoại của côn trùng và đồng thời giúp kích thích cây trồng phát triển, tuy nhiên việc

làm này đã và đang sử dụng một cách bừa bãi đến mức dư thừa. Điều này chẳng những

làm tiêu tốn tiền bạc mà còn gây thiệt hại đến đất trồng,nguồn nước,... làm cho môi

trường bị ô nhiễm và đặc biệt ảnh hưởng đến sức khỏe con người cũng như những sinh

vật trong môi trường ( Nguyễn Thị Huỳnh Như và cs, 2013).

Một trong những giải pháp hiện nay để khắc phục tình trạng trên là dùng các

dòng nấm kí sinh có nguồn gốc từ côn trùng để tạo ra chế phẩm tăng cường sức cây