Tài liệu Bao cao tot nghiep ( khoi)

PhÇn I Më ®Çu 1.1. §Æt vÊn ®Ò Mèi (isoptera) lµ loµi c«n trïng cã ph¹m vi ph©n bè réng, a nhiÖt chóng sèng ë vïng cã ®iÒu kiÖn khÝ hËu nhiÖt ®íi vµ cËn nhiÖt ®íi. Chóng sèng trong th©n ®ª, th©n ®Ëp, trong rõng, ®åi, c¸c th©n c©y gç, ®å dïng b»ng gç..., kh¸c víi nhiÒu lo¹i c«n trïng ®¬n sinh mçi tæ mèi lµ mét “®¬n vÞ sèng” hoÆc ®îc coi lµ mét “x· héi” riªng biÖt, trong mçi tæ mèi tuú theo tõng loµi cã tõ vµi tr¨m ®Õn chôc triÖu con, chóng sinh s¶n rÊt nhanh vµ cã ph¹m vi ph©n bè réng. Trªn thÕ giíi ®· gi¸m ®Þnh ®îc trªn 2700 loµi, ë níc ta ®· gi¸m ®Þnh ®îc 106 loµi. Thøc ¨n chñ yÕu cña mèi lµ xenllulo cho nªn ngêi ta ®· kh¸m ph¸ ®îc vai trß cña mèi nh nã gióp cho sù ph©n huû th¶m thùc vËt nhanh chãng, chóng gãp phÇn c¶i t¹o tÝnh chÊt vËt lÝ cña ®Êt th«ng qua viÖc ®µo bíi thêng xuyªn. Ngoµi ý nghÜa vÒ mÆt tù nhiªn mèi cßn cung cÊp nguyªn liÖu cho ngµnh y tÕ nh lµm thuèc ch÷a bÖnh thÊp khíp vµ tæ mèi ®îc c¸c nhµ kiÕn tróc s ¸p dông trong c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc.... Nhng xÐt vÒ tæng thÓ th× mèi vÉn lµ loµi g©y h¹i. Do mèi lµ c«n trïng chuyªn dinh dìng trªn c¸c nguån thøc ¨n cã chøa xenlullo nªn mèi g©y h¹i nhµ cöa, c«ng tr×nh x©y dùng b»ng gç, ®ª ®iÒu nhng ®Æc biÖt nguy hiÓm h¬n mèi ®îc xem lµ “Èn ho¹ th©n ®ª”, ®e do¹ nghiªm träng ®Õn cuéc sèng cña con ngêi. Theo nghiªn cøu s¬ bé níc ta th× søc ph¸ ho¹i cña chóng thËt ghª gím. Ngoµi ra, mèi cßn ph¸ h¹i c©y c«ng nghiÖp vµ c©y hoa mµu nh: cao su, cµ fª, chÌ, b«ng, c©y l¹c, s¾n... lµm cho c©y chÕt hoÆc sinh trëng kÐm, cßi cäc tõ ®ã ¶nh hëng ®Õn n¨ng suÊt, chÊt lîng c©y trång. Trong c¸c loµi mèi g©y h¹i ph¶i kÓ ®Õn c¸c loµi mèi nhµ Coptotermes, chóng ph¸ h¹i c¸c trang thiÕt bÞ ®å dïng b»ng gç, ®Æc biÖt h¬n lµ c¸c di tÝch lÞch sö. Hµng n¨m mèi lµm cho hµng chôc ng«i nhµ vµ c¸c di tÝch lÞch sö cã nguy c¬ bÞ sôp . ChÝnh v× vËy chóng ta cÇn phßng vµ trõ mèi. HiÖn nay cã nhiÒu ph¬ng ph¸p phßng vµ diÖt mèi nh ph¬ng ph¸p ho¸ häc, vËt lý, thñ c«ng… Tuy nhiªn c¸c ph¬ng ph¸p trªn cßn tån t¹i nh÷ng h¹n chÕ. Ph¬ng ph¸p ho¸ häc do thuèc kh«ng thÓ t¸c dông trùc tiÕp ®Õn tæ mèi ®îc, khã t×m tæ mèi chÝnh, mïi vÞ bÞ mèi ph¸t hiÖn nhanh chãng, chi phÝ cho mçi lÇn nh thÕ tèn kÐm, ®ång thêi dÉn ®Õn tÝnh kh¸ng thuèc vµ nguy hiÓm h¬n lµ ph¬ng ph¸p nµy ¶nh hëng trùc tiÕp tíi søc kháe con ngêi vµ m«i trêng nÕu lîng thuèc sau xö lÝ thõa hoÆc ph©n huû kh«ng hÕt cßn tån d l¹i. Ph¬ng ph¸p vËt lÝ gÆp khã kh¨n trong viÖc x¸c ®Þnh tæ mèi v× trªn c¸c con ®ª ®Ëp tæ mèi thêng n»m s©u trong lßng ®Êt. HiÖn nay, mét híng phßng trõ mèi míi ®ang ®îc më ra ®ã lµ biÖn ph¸p phßng trõ sinh häc, hiÖn nay ph¬ng ph¸p nµy ®· vµ ®ang cã rÊt nhiÒu c«ng tr×nh khoa häc ngiªn cøu ®· chØ ra r»ng mèi còng bÞ kÝ sinh vµ g©y bÖnh do nÊm (Metarhizium, Beauveria) vµ vi khuÈn Bacillus,...g©y ra. Trong c¸c chñng vi sinh vËt kÓ trªn th× Metarhizium lµ chñng nÊm cã hiÖu lùc diÖt mèi m¹nh nhÊt. MÆt kh¸c bµo tö nÊm cã kÝch thíc bÐ (trung b×nh vµi m ) chóng l¹i kh«ng cã mïi vÞ nªn mèi khã ph¸t hiÖn. C¬ chÕ g©y h¹i cña bµo tö nÊm Metarhizium nh sau: Khi bµo tö nÊm b¸m dÝnh trªn c¬ thÓ mèi, gÆp ®iÒu kiÖn thÝch hîp sau 24 giê sÏ n¶y mÇm thµnh èng ®©m xuyªn qua líp vá kitin hót dinh dìng ®ång thêi tiÕt chÊt ®éc giÕt chÕt mèi. §©y lµ c¬ së kh¶ n¨ng diÖt mèi mét c¸ch l©u dµi, hiÖu qu¶ vµ rÊt an toµn ®èi víi m«i trêng vµ con ngêi. §©y lµ mét ph¬ng ph¸p diÖt trõ mèi rÊt hay vµ ®ang lµ mét híng ®i míi rÊt kh¶ thi, tuy nhiªn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu tríc chØ míi gi¶i quyÕt ë møc ®é hoµn thµnh mét kh©u trong c¶ qu¸ tr×nh. Do vËy ®Ó kh¼ng ®Þnh vµ ®¸nh gi¸ hiÖu lùc diÖt mèi cña chÕ phÈm Metarhizium. V× vËy chóng t«i quyÕt ®Þnh thùc hiÖn ®Ò tµi. “ Nghiªn cøu quy tr×nh lªn men kÕt hîp ®Ó s¶n xuÊt bµo tö nÊm Metarhizium vµ kh¶ n¨ng diÖt mèi cña bµo tö nÊm qua l©y nhiÔm” 1.2. Môc ®Ých vµ yªu cÇu 1.2.1. Môc ®Ých: - Hoµn thµnh quy tr×nh lªn men kÕt hîp ®Ó s¶n xuÊt bµo tö nÊm Metarhizium (m4; m5) trong phßng trõ mèi. - §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng diÖt mèi b»ng trùc tiÕp vµ l©y nhiÔm cña chÕ phÈm Metarhizium (m4; m5) sau lªn men kÕt hîp. 1.2.2. Yªu cÇu: - X¸c ®Þnh ®îc ®Æc ®iÓm h×nh th¸i cña nÊm Metarhizium (M4; M5). - Quan s¸t sù ph¸t triÓn cña bµo tö nÊm Metarhizium trªn m«i trêng nu«i cÊy kÕt hîp kh¸c nhau. - X¸c ®Þnh sù ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè: Lîng mÉu, thêi gian lªn men kÕt hîp ®Õn sù h×nh thµnh bµo tö nÊm Metarhizium. - Thö kh¶ n¨ng diÖt mèi cña bµo tö chñng Metarhizium (M4; M5) sau khi lªn men kÕt hîp b»ng ph¬ng ph¸p l©y nhiÔm vµ trùc tiÕp. PhÇn II Tæng quan tµi liÖu 2.1. Giíi thiÖu vÒ Metarhizium anisopliae Sorok. 2.1.1. S¬ lîc vÒ lÞch sö ra ®êi cña Metarhizium. Tõ nh÷ng n¨m 70 cña thÕ kû xix, c¸c nhµ khoa häc trªn thÕ giíi ®· nghiªn cøu vµ nhËn thÊy nhiÒu lo¹i c«n tr×ng bÞ nhiÔm bÖnh vµ chÕt bëi c¸c chñng vi nÊm thuéc líp nÊm bÊt toµn (Deutermyceter). N¨m 1878, nhµ b¸c häc ngêi Nga Metschnhikov trong khi nghiªn cøu bÖnh cña bä cøng h¹i lóa m× ®Ó t×m ph¬ng ph¸p phßng trõ ®· ph¸t hiÖn bÖnh “nÊm xanh” (nÊm Entomophthora, nay ®æi tªn lµ Metarhizium anisopliae). «ng ®· cïng ngêi häc trß cña m×nh lµ Isac Craxinstic nghiªn cøu m«i trêng nu«i cÊy loµi nÊm nµy cho viÖc thö nghiÖm hµng ngh×n kilogram nÊm ®Ó t¸ch bµo tö thuÇn khiÕt vµ ®em thö nghiÖm s©u non bä ®Çu dµi (Boxthinoderes punctriventric) h¹i cñ c¶i ®êng. KÕt qu¶ lµ sau khi dïng bµo tö vµ chÊt bét nÒn ®Ó tung ra ®ång ruéng diÖt s©u non ®· cho hiÖu qu¶ g©y chÕt 55-80% sau 10-14 ngµy. KÓ tõ ®ã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu lín, nhá vÒ kh¶ n¨ng øng dông Metarhizium cho phßng trõ nhiÒu ®èi tîng g©y h¹i kh¸c nhau ®· ®îc tiÕn hµnh. Cho ®Õn nay ®· x¸c ®Þnh ®îc h¬n 200 loµi c«n trïng lµ ®èi tîng tÊn c«ng cña lo¹i nÊm nµy trong ®ã cã c¶ loµi mèi lµ lo¹i c«n trïng ®Æc biÖt nguy h¹i ®èi víi chóng ta. 2.2.2. §Æc ®iÓm h×nh th¸i cña Metarhizium anisopliae Metarhizium anisopliae thuéc hä moniliaceae, bé nÊm b«ng moniliales, líp nÊm bÊt toµn Deuteromycetes (Fungi imperfecty), cã kiÓu ph¸t sinh bµo tö trÇn cña nhãm Hyphomycetes [4]. Trong chi Metarhizium cã hai lo¹i nÊm ®îc x¸c ®Þnh nhiÒu trong viÖc kÝ sinh g©y bÖnh cho c«n trïng ®ã lµ Metarhizium anisopliae vµ Metarhizium flavoviride. NÊm Metarhizium cã mµu lôc hoÆc xanh lôc nªn ngêi ta gäi lµ nÊm lôc c¬ng. §Æc ®iÓm h×nh th¸i: Sîi nÊm ph¸t triÓn trªn bÒ mÆt c«n trïng cã mµu tõ tr¾ng ®Õn hång, cuèng sinh bµo tö ng¾n, mäc táa trßn trªn ®Çu sîi nÊm dµy ®Æc. Bµo tö trÇn h×nh que 3,5 x 6, 4 x 7,2 m . Mµu tõ lôc x¸m ®Õn oliu ®Õn lôc. Bµo tö xÕp thµnh h×nh chuçi kh¸ chÆt chÏ vµ nh×n b»ng m¾t thêng ngêi ta cã thÓ thÊy bµo tö ®îc t¹o ra trªn bÒ mÆt c¬ thÓ c«n trïng mét líp phÊn kh¸ râ mµu xanh lôc [14]. NÊm Metarhizium anisopliae cã bµo tö d¹ng h×nh trô, h×nh h¹t ®Ëu, khuÈn l¹c cã mµu xanh hoÆc hång. Chóng ph¸t triÓn nhanh trªn m«i trêng Czapek- Dox khi nu«i ë nhiÖt ®é 28 oC (nu«i trong tñ ®Þnh «n) sau 8 – 10 ngµy nu«i cÊy th× khuÈn l¹c cã ®êng kÝnh 7 - 8,5 cm. Lo¹i nÊm Metarhizium anisopliae cã hai loµi lµ d¹ng bµo tö nhá vµ lín. Tuy nhiªn Metarhizium anisopliae lµ chñng g©y bÖnh m¹nh nhÊt trªn c«n trïng thuéc bé c¸nh cøng Coleoptera. 2.1.3. §Æc ®iÓm sinh lý sinh ho¸ cña Metarhizium anisopliae. NÊm Metarhizium anisopliae sinh trëng rÊt tèt trªn nÒn c¬ chÊt cã kitin, chóng sèng ®îc ë nhiÖt ®é thÊp 80C, cã biªn ®é vÒ ®é Èm réng ë n¬i tÝch lòy nhiÒu CO 2vµ thiÕu O2 chóng cã thÓ sèng tíi 445 ngµy. ë nhiÖt ®é nhá h¬n 100C vµ lín h¬n 450C th× nÊm kh«ng thÓ h×nh thµnh bµo tö. NhiÖt ®é thÝch hîp cho sù n¶y mÇm cña bµo tö lµ 28 0C vµ pH = 6,8 - 70 hoÆc dao ®éng tõ 3,3 – 8,5. NÊm cã kh¶ n¨ng ph©n gi¶i xenlulose vµ kitin (l«ng vµ líp vá ngoµi cña c«n trïng) [14]. §éc tè diÖt c«n trïng cña nÊm: Gåm mét sè ®éc tè cã tªn lµ DestruxinA, B, C, hay D. C¸c ngo¹i ®éc tè nµy lµ s¶n phÈm thø cÊp vßng peptit, L-prolyn, L –leucine, anhydrie, L-prolyn, L-valine anhydride vµ Desmethyl Destruxin B [12]. 2.1.4. C¬ chÕ g©y bÖnh cña Metarhizium Bµo tö nÊm ph¸t t¸n trong giã hoÆc l©y nhiÔm qua tiÕp xóc gi÷a c¸c c¸ thÓ mang mÇm bÖnh. sau khi b¸m vµo c¬ thÓ c«n trïng, gÆp Èm ®é nhiÖt ®é thÝch hîp (x©m nhËp qua ®êng h« hÊp) bµo tö nÊm n¶y mÇm tiÕt ra ®éc tè Destruxin lµm tª liÖt hÖ thÇn kinh c«n trïng vµ sö dông dinh dìng cña c«n trïng tõ ®ã lµm cho c¸c c¬ hÖ c¬ quan c«n trïng suy yÕu dÇn ®i vµ chÕt sau 2-5 ngµy phô thuéc vµo kÝch cì cña c«n trïng. X¸c c«n trïng chÕt thêng kh«, kh«ng cã mïi thèi. Sau vµi ngµy sîi nÊm sÎ ®©m qua líp vá kitin l¹i ph¸t t¸n bµo tö ra ngoµi vµ tiÕp tôc mét chu tr×nh g©y bÖnh míi víi c«n trïng kÕ tiÕp. 2.2. T×nh h×nh nghiªn cøu sö dông Mertarhizium trong phßng trõ mèi 2.2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu sö dông Metarhizium trªn thÕ giíi Nh÷ng n¨m cuèi cña thÕ kû xx, rÊt nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu ®· kh¼ng ®Þnh trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn vi nÊm lµ mét nh©n tè g©y chÕt quan träng ®èi víi nhiÒu loµi c«n trïng. Mçi nhãm c«n trïng cã thÓ bÞ ¶nh hëng bëi mét sè vi nÊm nhÊt ®Þnh. Ngêi ta ®· x¸c ®Þnh h¬n 700 loµi vi nÊm lµ mÇm bÖnh cho c¸c loµi c«n trïng. Tuy nhiªn, c¨n cø vµo møc ®é g©y chÕt, ®iÒu kiÖn nu«i cÊy, ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt vµ phæ t¸c dông, ngêi ta chØ tËp trung nghiªn cøu vµo 4 nhãm vi nÊm: Metarhizium, Beauveria, Verticilum vµ Paecilomyces [14], [15]. Metarhizium ®îc x¸c ®Þnh lµ mÇm bÖnh nguy hiÓm cña h¬n 200 loµi c«n trïng. Tuy Metarhizium chØ cã 3 loµi nhng l¹i cã rÊt nhiÒu chñng kh¸c nhau vµ mçi chñng thÝch nghi cao ®èi víi nhãm c«n trïng x¸c ®Þnh. Trong nghiªn cøu øng dông, vÊn ®Ò quan träng hµng ®Çu lµ ph¶i tuyÓn chän ®îc c¸c chñng thÝch nghi, cã hiÖu lùc cao ®èi víi mét nhãm c«n trïng x¸c ®Þnh (Hanel 1982, Tanada vµ Kaya 1993) theo Milner vµ céng sù [15]. Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, xuÊt hiÖn ngµy cµng nhiÒu c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu sö dông vi nÊm ®Ó diÖt trõ c«n trïng, nhÊt lµ nghiªn cøu sö dông Metarhizium ®Ó phßng trõ mèi. vµ kÕt qu¶ lµ 11 chÕ phÈm vi nÊm diÖt c«n trïng ®· ®îc ®a vµo sö dông, trong ®ã cã 3 chÕ phÈm Metarhizium: chÕ phÈm BioBlast cña Mü dïng ®Ó diÖt mèi ®Êt §µi Loan (Coptotermes formosanus); chÕ phÈm GreenMuscle cña Nam Phi ®Ó diÖt ch©u chÊu (Locusts); chÕ phÈm BioGreen cña óc ®Ó diÖt bä ng« ®Çu ®á (Redheaded cokchafer). ë óc, nhãm nghiªn cøu thuéc viÖn nghiªn cøu c«n trïng cña thµnh phè Canbera, do tiÕn sü Milner (1998) chñ tr× ®· nghiªn cøu tuyÓn chän tõ 97 chñng Metarhizium, ph©n lËp tõ c¸c nguån kh¸c nhau, nhng chØ cã 2 chñng FI-1186 vµ FI- 610 lµ cã hiÖu lùc m¹nh vµ æn ®Þnh ®èi víi 2 loµi mèi Nasutitermes exitosus vµ Coptotermes lacteus. Hä ®· tiÕn hµnh hµng lo¹t thÝ nghiÖm vµ cho thÊy r»ng nÊm kh«ng l©y nhiÔm vµo c¸c vËt chñ b»ng con ®êng tiªu hãa, mµ nã trùc tiÕp x©m nhËp qua vá c¬ thÓ, cho nªn c¶ Êu trïng cßn non còng cã thÓ bÞ tiªu diÖt. X¸c mèi bÞ chÕt do nÊm sÏ kh« cøng, ®Çy sîi nÊm tr¾ng, sau ®ã t¹o thµnh thÕ hÖ bµo tö míi mµu xanh ®Ëm. C¸c bµo tö chØ n¶y mÇm khi gÆp ®é Èm cao vµ thêi tiÕt thÝch hîp. Tuy nhiªn c¸c thö nghiÖm nµy míi chØ ®îc thùc hiÖn trong phßng thÝ nghiÖm ë quy m« nhá. T¹i Canada, nhãm nghiªn cøu do tiÕn sü Bary H.Track (1999) ®øng ®Çu thuéc phßng thÝ nghiÖm c«n trïng häc, trêng ®¹i häc tæng hîp Toronto ®ang thö nghiÖm mét sè chñng nÊm Metarhizium ®Ó diÖt c¸c loµi kiÕn vµ loµi mèi Reticulitermes flavipes (loµi mèi g©y h¹i nghiªm träng cho c«ng tr×nh kiÕn tróc ë thµnh phè Toronto). Hä ®· ph©n lËp ®îc mét sè chñng vi nÊm cña loµi Metarhizium anisopliae cã ho¹t lùc cao víi mèi Reticulitermes flavipes. Hä quan s¸t thÊy bµo tö vi nÊm b¸m lªn vá c¬ thÓ cña mèi, mäc xuyªn vµo c¸c m« vµ hÖ tuÇn hoµn, råi giÕt chÕt mèi trong vßng 24-48 giê, tïy thuéc vµo liÒu lîng vµ t¸c dông. Bµo tö vi nÊm cã thÓ l©y truyÒn tõ c¸ thÓ nµy sang c¸ thÓ kh¸c th«ng qua hµng lo¹t c¸c ho¹t ®éng tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau gi÷a c¸c c¸ thÓ trong quÇn thÓ nh viÖc trao ®æi thøc ¨n, sù tiªu thô chÊt tiÕt, viÖc lµm vÖ sinh cho nhau... VÊn ®Ò ®ang ®îc hä quan t©m lµ nghiªn cøu kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn vµ ng¨n chÆn c¸c con mèi ®· bÞ nhiÔm bµo tö vi nÊm cña quÇn thÓ mèi. ë Mü, t¹i trung t©m cña hiÖp héi nghiªn cøu mèi ngÇm §µi Loan, M. Guadalupe Rojas vµ céng sù (2000), ®· chøng minh c¸c bµo tö cña c¸c loµi vi nÊm nµy cã thÓ b¸m vµo vá kitin cña c¬ thÓ mèi Coptotermes formosanus ®Ó n¶y mÇm, sau ®ã sîi nÊm ph¸t triÓn ®©m xuyªn vµo c¬ thÓ mèi vµ diÖt mèi rÊt tèt. Hä kh¼ng ®Þnh bµo tö nÊm kh«ng ®éc víi ngêi, ®éng vËt vµ m«i trêng. Híng nghiªn cøu cña hä lµ sö dông bµo tö vi nÊm trén víi diflubensuzon trong c¸c vÞ trÝ ®Æt b¶ hçn hîp. N¨m 2002, TiÕn sü Haimanot Abebe ®· tiÕn hµnh thö nghiÖm bµo tö Metarhizium trªn mèi Macrotermes subhyalinus ë vïng Lenkemt Zuria (Ethiopia). ¤ng ®· thö nghiÖm bµo tö ë ba nång ®é lµ 4,6; 9,3 vµ 20 gram bµo tö / tæ, c¸c tæ Macrotermes thö nghiÖm cã tuæi tõ 2 ®Õn 3 n¨m. Sau 60 ngµy thö nghiÖm tû lÖ mèi chÕt ®¹t 61%, 64% vµ 74% ë c¸c nång ®é t¬ng øng. Sau 75 ngµy t¸c gi¶ cßn quan s¸t thÊy nÊm Xylaria mäc trªn c¸c tæ mèi ®· thÝ nghiÖm. T¹i héi nghÞ ho¸ häc cña mü th¸ng 4/2002 ngêi ta ®· ®a ra vµ nhÊt trÝ lµ ph¶i thay thÕ c¸c ph¬ng ph¸p phßng trõ mèi vµ c«n trïng, hiÖn nay b»ng b· mèi vµ c¸c chÕ phÈm sinh häc nh vi nÊm Metarhizium, beauveria vµ vi khuÈn bacillus. ChÕ phÈm Bio Blast cña mü do Ecoscience s¶n xuÊt b¸n ra thÞ trêng dùa vµo kÕt qu¶ thö nghiÖm trªn mèi Coptotemes fomosanus ë 1000 ®iÓm kh¾p 11 bang bÞ mèi h¹i ë níc mü, chÕ phÈm nµy ®îc s¶n xuÊt theo ph¬ng ph¸p lªn men xèp vµ ®îc sö dông ë hai d¹ng bét mÞn vµ huyÒn phï, hiÖn nay ngêi ta ®ang tiÕn hµnh nghiªn cøu cho thªm chÊt phô gia ®Ó t¨ng tÝnh dÝnh b¸m vµ lµm sao ®a ®îc lîng bµo tö Metarhizium vµo Ýt nhÊt lµ 10% sè c¸ thÓ cña quÇn thÓ mèi. 2.2.2. Nghiªn cøu ë trong níc ViÖc nghiªn cøu nÊm g©y bÖnh trªn c«n trïng ®· ®îc c¸c c¸n bé khoa häc kü thuËt ë mét sè trêng ®¹i häc vµ viÖn nghiªn cøu b¾t ®Çu t×m hiÓu vµ ®i s©u nghiªn cøu chóng tõ nh÷ng n¨m 70 cña thËp kû XX. Theo Ph¹m B×nh QuyÒn (1994), c¬ së khoa häc cña phßng trõ sinh häc, phßng trõ tæng hîp lµ hiÓu ®óng quy luËt c¬ chÕ tù nhiªn cña sù ®iÒu chØnh sè lîng c«n trïng, nh»m sö dông tèi u c¸c c¬ chÕ ®ã vµo viÖc h¹n chÕ t¸c h¹i do c«n trïng g©y nªn nãi chung vµ mèi nãi riªng. T¸c gi¶ ®· ph©n tÝch rÊt s©u s¾c quan hÖ gi÷a vËt chñ vµ vËt ký sinh th«ng qua yÕu tè quÇn thÓ cña vËt chñ vµ vËt ký sinh. §èi víi c¸c nhãm c«n trïng kh«ng cã ®êi sèng x· héi, vai trß ®iÒu chØnh sè lîng c«n trïng cña dÞch bÖnh thêng chØ thÓ hiÖn khi mËt ®é quÇn thÓ gia t¨ng ®Õn møc gÇn cùc ®¹i [12]. N¨m 1981 GS.TS NguyÔn L©n Dòng nghiªn cøu nÊm lôc c¬ng Metarhizium m« t¶ h×nh th¸i, ph©n tÝch c¬ chÕ t¸c dông, híng dÉn c¸ch ph©n lËp, nu«i cÊy vµ ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt sinh khèi Metarhizium [4]. Tõ n¨m 1992, Ph¹m ThÞ Thïy vµ céng sù thuéc viÖn B¶o vÖ Thùc vËt ®· ph©n lËp, nu«i cÊy vµ thö nghiÖm c¸c chñng Metarhizium thuéc 2 loµi Metarhizium anisopliae vµ Metarhizium flavoviride ®Ó phßng trõ cho c¸c loµi s©u bä h¹i c©y n«ng, l©m nghiÖp b»ng ph¬ng ph¸p phun trùc tiÕp bµo tö Metarhizium trªn ®ång ruéng [5], [6], [7], [8]. N¨m 1996, T¹ Kim ChØnh ®· ph©n lËp, nu«i cÊy mét sè chñng Metarhiziumanisopliae vµ thö nghiÖm ®Ó diÖt ch©u chÊu di c vµ c¸c loµi s©u bÖnh h¹i c©y n«ng nghiÖp. T¸c gi¶ còng thö nghiÖm bµo tö M. anisopliae trªn mèi Coptotermes formosanus vµ cho biÕt mèi chÕt do nÊm sau 3 ngµy lµ 91,35% ë mËt ®é 18 x 107 bµo tö / ml. Ngoµi ra, t¸c gi¶ cßn thö nghiÖm trªn ch©u chÊu di c (Locusta mirgratioria) vµ hiÖu qu¶ ®¹t tíi 92,2%. N¨m 1997, §¹i häc Quèc gia Hµ Néi ®· nghiÖm thu ®Ò tµi: “Nghiªn cøu vi nÊm Metarhizium ansopliae chèng mèi h¹i c©y trång”. Trong ®ã ®· ph©n lËp ®îc nhiÒu chñng nÊm cã kh¶ n¨ng chèng mèi quan träng vµ ®îc b¶o qu¶n t¹i B¶o tµng gièng vi sinh vËt cña trêng. N¨m 1998 D¬ng Ngäc Khª vµ céng sù thuéc viÖn khoa häc l©m nghiÖp ®· nghiªn cøu vµ tuyÓn chän mét sè chñng nÊm Metarhizium ®Ó thö kh¶ n¨ng diÖt mèi coptotemes fomosanus trong phßng thÝ nghiÖm, c¸c nghiªn cøu ®· ®a ra ®îc c¸c chÕ phÈm LT50 , LT100 , LD50, LD100 cña c¸c chñng Metarhizium ®· tuyÓn chän ®èi víi Coptotemes fomosanus vµ cho biÕt cã 3 chñng cã hiÖu lùc diÖt mèi cao nhÊt [2] Ph¹m ThÞ Thïy vµ céng sù (2002- 2003) ®· nghiªn cøu sö dông nÊm Metarhizium anisopliae ®Ó diÖt bä h¹i dõa cho tØnh B×nh §Þnh b»ng ph¬ng ph¸p phun trùc tiÕp. KÕt qu¶ cho thÊy chÕ phÈm nÊm Metarhizium anisopliae ®Òu cã hiÖu qu¶ cao víi s©u non vµ trëng thµnh cña bä dõa, ®Æc biÖt lµ hiÖu qu¶ kÐo dµi ®Õn 8 tuÇn sau phun, hiÖu qu¶ thÓ hiÖn râ khi c©y dõa phôc håi mµu xanh trë l¹i, ®iÓm gi¸ trÞ nhÊt cña chÕ phÈm nÊm lµ hiÖu qu¶ kÐo dµi, nÊm kh«ng g©y « nhiÔm m«i trêng vµ nguy hiÓm ®èi víi con ngêi, kh«ng lµm mÊt ®i nh÷ng loµi kÝ sinh thiªn ®Þch cã Ých kh¸c. Tõ n¨m 1998 ®Õn n¨m 2002, TrÞnh V¨n H¹nh vµ céng sù ë Trung t©m nghiªn cøu phßng trõ mèi ®· nghiªn cøu tuyÓn chän c¸c chñng Metarhizium cã hiÖu lùc cao ®Ó phßng trõ c¸c loµi mèi g©y h¹i ®iÓn h×nh ë níc ta, nh loµi mèi nhµ nguy hiÓm nhÊt Coptotermes formosanus Shiraki; loµi mèi h¹i ®ª Odontotermes hainanensis vµ loµi mèi h¹i ®Ëp Macrotermes annandalei. Khi nu«i cÊy trªn m«i trêng Czapek - Dox vµ m«i trêng Sabouraud cã bæ sung kitin ®· thu ®îc hµng tr¨m gram bµo tö víi khèi lîng trung b×nh tõ 1,9 x 109 ®Õn 8,25 x 1010 bµo tö/g. KÕt qu¶ thö nghiÖm trùc tiÕp vµ l©y nhiÔm ®èi víi mèi trong ®iÒu kiÖn phßng thÝ nghiÖm vµ trªn m« h×nh nh sau [9], [10]. Tõ 23 chñng vi nÊm thu thËp vµ ph©n lËp tõ c¸c nguån kh¸c nhau ®· tuyÓn chän ®îc 9 chñng Metarhizium trong ®ã cã 2 chñng ph©n lËp tõ tæ mèi chÕt ngoµi hiÖn trêng cã kh¶ n¨ng g©y bÖnh lµm chÕt mèi trong ®iÒu kiÖn phßng thÝ nghiÖm. Víi 3 chñng chän läc cã hiÖu lùc diÖt mèi cao nhÊt lµ M 1, M2, M3 th× LT50 ®èi víi mèi Coptotermes formosanus trung b×nh lµ 2,6 ngµy sau khi nhiÔm bµo tö Metarhizium. Bµo tö cña c¸c chñng M 1, M2, M3 kh«ng chØ cã kh¶ n¨ng diÖt mèi C. formosanus khi tiÕp xóc trùc tiÕp mµ cßn ®îc truyÒn tõ c¸ thÓ nµy sang c¸ thÓ kh¸c trong ®µn mèi, tû lÖ sè c¸ thÓ mèi bÞ nhiÔm bµo tö lóc ®Çu ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh. HiÖu qu¶ cña ph¬ng ph¸p thö nghiÖm diÖt mèi C. formosanus b»ng l©y nhiÔm bµo tö M1 rÊt râ rµng. Tû lÖ nhµ d©n thö nghiÖm hÕt mèi ®¹t gÇn 90%. KÕt qu¶ nµy më ra triÓn väng trong viÖc nghiªn cøu s¶n xuÊt chÕ phÈm diÖt mèi C. formosanus b»ng l©y nhiÔm thay thÕ c¸c biÖn ph¸p dïng ho¸ chÊt nh hiÖn nay. Mèi c¸nh O. hainanensis bÞ chÕt 100% sau 5 - 10 ngµy ë trong ®Êt ®· r¾c bµo tö M3 cho phÐp nghÜ tíi kh¶ n¨ng nghiªn cøu s¶n xuÊt chÕ phÈm ®Ó phun phßng mèi c¸nh trªn mÆt ®ª vµo mïa mèi bay ph©n ®µn. Mét phÇn cña kÕt qu¶ nghiªn cøu trªn ®· ®îc tr×nh bµy t¹i Héi nghÞ Quèc tÕ vÒ Vi sinh vËt t¹i Bangkok, Th¸i Lan th¸ng 7 / 2000. N¨m 1997 ®¹i häc quèc gia hµ néi ®· nghiÖm thu ®Ò tµi “ nghiªn cøu vi nÊm Metarhizium anisopliae chèng mèi h¹i c©y trång”. Trong ®ã ®· ph©n lËp ®îc nhiÒu chñng nÊm cã kh¶ n¨ng chèng mèi quan träng vµ ®îc b¶o qu¶n t¹i b¶o tµng gièng vi sinh vËt cña trêng. §· cã nhiÒu c«ng tr×nh ®i s©u nghiªn cøu vÒ ho¹t tÝnh cña Enzym ngo¹i bµo cña c¸c chñng nÊm Metarhizium nh lµ: - N¨m 1995 t¸c gi¶ Smithson S.L vµ céng sù ®· nh©n v« tÝnh vµ ®Æc trng cña gen m· ho¸ enzym Protease ph©n gi¶i cutin tõ nÊm g©y bÖnh cho c«n trïng Metarhizium anisopliae [17]. - N¨m 2000 t¸c gi¶ Gillespie J.P; Charnley A.K ®· nªu vai trß cña Protease ph©n gi¶i cutin tõ nÊm g©y bÖnh cho c«n trïng Metarhizium anisopliae. Më ra híng nghiªn cøu míi cho c«ng nghÖ sinh häc trong viÖc phßng chèng bÖnh do c«n trïng g©y ra [18]. Míi ®©y, sinh viªn Lª Thïy Quyªn, trêng Đại học Phương Đ«ng, ®· nghiªn cøu thµnh c«ng đề tµi: “Nghiªn cøu c«ng nghệ sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae sorok để ứng dụng phßng trừ s©u h¹i c©y trồng”. ChÕ phÈm nÊm Metarhizium tõ nghiªn cøu cña Lª Thuú Quyªn diÖt trõ c¸c loµi s©u xanh bím tr¾ng, s©u khoang ¨n l¸ vµ ®Æc biÖt lµ kh¶ n¨ng tiªu diÖt ®îc mét sè loµi c«n trïng h¹i c©y sèng trong ®Êt nh bä hung, mèi ®Êt... øng dông thùc tÕ cña nÊm Metarhizium ®Ó tiªu diÖt bä hung ®en ¨n mÝa, mèi ®Êt ¨n th«ng tr¾ng, bå ®Ò, h¹i c©y ®iÒu, c©y ¨n qu¶, s©u xanh bím tr¾ng ¨n su hµo, b¾p c¶i, s©u khoang h¹i cµ chua... cho kÕt qu¶ diÖt trõ s©u bÖnh h¬n 70%. Mét híng míi ®ang ®îc c¸c nhµ khoa häc nghiªn cøu ®Ó s¶n xuÊt sinh khèi cña nÊm Metarhizium trªn c¸c nguån c¬ chÊt rÎ tiÒn mµ vÉn thu ®îc sinh khèi lín [5]. Nghiªn cøu sö dông Metarhizium ®Ó phßng trõ mèi lµ mét híng nghiªn cøu ®ang ®îc nhiÒu nhµ khoa häc trong vµ ngoµi níc quan t©m. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ ph©n lËp, nu«i cÊy, tuyÓn chän vµ thö nghiÖm bµo tö thuÇn khiÕt ®Ó diÖt trõ trùc tiÕp mét c¸ thÓ mèi nhÊt ®Þnh trong ®iÒu kiÖn phßng thÝ nghiÖm ®· lµm s¸ng tá c¬ chÕ g©y bÖnh vµ hiÖu lùc diÖt mèi cao cña nÊm ®èi víi mèi. Tuy nhiªn, ®iÒu quan träng kh«ng chØ lµ tuyÓn chän ®îc c¸c chñng Metarhizium cã hiÖu lùc diÖt mèi cao trong phßng thÝ nghiÖm mµ cßn ph¶i nghiªn cøu ®îc quy tr×nh lªn men ®Ó s¶n xuÊt thu bµo tö ®îc nhiÒu. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thu bµo tö ph¶i sö dông ®îc nguån nguyªn liÖu th«, rÎ tiÒn mµ vÉn thu ®îc lîng bµo tö nhiÒu tõ ®ã lùa chän ra ®îc m«i trêng thÝch hîp nhÊt ®Ó s¶n xuÊt trªn qui m« réng víi mét gi¸ thµnh ph¶i rÎ. §Ó lùa chän ®îc quy tr×nh lªn men kÕt hîp thÝch h¬p cho sù sinh trëng vµ ph¸t triÓn cña c¸c chñng Metarhizium th× ®Ò tµi chóng t«i ®¸p øng ®îc mét phÇn tuy nhiªn ®Ó cã quy tr×nh lªn men kÕt hîp thÝch h¬p nhÊt th× cÇn nghiªn cøu thªm. 2.2. Mèi nhµ Coptotermes foramsanus Shiraki Loµi mèi Coptotermes lµ gièng mèi ph©n bè réng r·i trªn thÕ giíi. Chóng thuéc hä Rhinotermitidae hay cßn gäi lµ nhãm mèi ngÇm ®« thÞ (Urban subterranean termite). §Õn nay ®· x¸c ®Þnh ®îc 28 loµi thuéc gièng mèi nµy [1], [3]. §Æc trng cña gièng mèi nµy lµ mèi lÝnh cã h×nh ovan hoÆc h×nh trøng. Trªn ®Çu cã mét lç tr¸n låi ra phÝa tríc. Tõ ®ã mèi lÝnh tiÕt ra dÞch mµu tr¾ng s÷a. DÞch nµy sÏ chuyÓn thµnh mét chÊt co gi·n nh cao su khi tiÕp xóc víi kh«ng khÝ. R©u cã tõ 14-16 ®èt, tÊm lng ngùc tríc b»ng ph¼ng. Mèi c¸nh ®Çu h×nh trøng, r©u cã tõ 18-23 ®èt. TÊm lng ngùc tríc hÑp h¬n ®Çu, vÈy c¸nh tríc hÑp h¬n phÝa c¸nh sau, g©n c¸nh h×nh líi mµu nh¹t, mÆt c¸nh cã l«ng [1]. Coptotermes lµ gièng mèi g©y nhiÒu thiÖt h¹i cho con ngêi do kh¶ n¨ng thÝch nghi cao víi ®iÒu kiÖn m«i trêng. Chóng cã thÓ tÊn c«ng trùc tiÕp c¸c vËt liÖu, ®å dïng b»ng gç hoÆc ®i xuyªn qua m¹ch v÷a xi m¨ng m¸c thÊp, ®i ngÇm díi líp bª t«ng, nhùa ®êng vµo lµm tæ trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng, g©y ¶nh hëng ®Õn sù æn ®Þnh, an toµn vµ mü quan c«ng tr×nh. V× vËy, mèi Coptotermes ®îc xÕp vµo nhãm mèi h¹i c«ng tr×nh x©y dùng (cßn gäi lµ mèi nhµ). Tuy nhiªn, mét sè loµi thuéc nhãm nµy cßn g©y h¹i cho c©y vµ lµm tæ trong th©n ®ª, ®Ëp [11]. 2.2.1. ®Æc tÝch sinh häc: Trong c¸c loµi thuéc gièng Coptotermes th× Coptotermes formosanus Shiraki lµ loµi cã ph©n bè réng nhÊt trªn thÕ giíi. Loµi mèi nµy cã nguån gèc tõ §µi Loan (Trung Quèc), lµm tæ ngÇm trong ®Êt vµ c¸c cÊu tróc kh¸c cña c«ng tr×nh, nªn cßn cã tªn gäi chung lµ mèi ngÇm §µi Loan (Formosan subterranean termite-FST). Nã ®îc ®a vµo nhËt b¶n, Guam, Srilanka, Nam Phi vµ Mü sau chiÕn tranh thÕ giíi thø hai, nh÷ng chiÕc tµu thñy lµ ph¬ng tiÖn chë loµi mèi ngÇm nµy ph¸t t¸n ®i kh¾p thÕ giíi. §Õn n¬i ë míi, nhê sù thÝch øng cao vµ kh¶ n¨ng sinh s¶n lín mèi Coptotermes formosanus ®· nhanh chãng ph¸t triÓn vµ më réng vïng ph©n bè cña m×nh. Tuy mèi Coptotermes formosanus lµ mét loµi bay yÕu, nhng víi kh¶ n¨ng thay thÕ mèi chóa vµ ph©n ®µn nhanh chãng cïng víi viÖc con ngêi di chuyÓn ®Êt vËt liÖu ®· bÞ nhiÔm mèi còng gãp phÇn t¹o ra sù lan trµn trong néi ®Þa cña loµi mèi nµy. PhÇn lín c¸c ®µn mèi Coptotermes formosanus lµm tæ ngÇm díi ®Êt hay trong c¸c cÊu tróc c«ng tr×nh x©y dùng. Tæ cña chóng kh¸ lín, xèp thêng cã h×nh nãn hoÆc cã thÓ cã h×nh d¹ng kh¸c phô thuéc vµo vÞ trÝ lµm tæ, cã mµu n©u ®en hoÆc mµu x¸m tro [1], [3]. Mèi sö dông chÊt tiÕt trén víi gç vôn vµ ®Êt lµm nguyªn liÖu x©y tæ. CÊu tróc tæ tu©n theo mét quy ®Þnh kh¸ chÆt chÏ. C¸c cét ®Êt ®îc x©y theo d¹ng nh÷ng “c¸nh sao” vµ ®îc nèi víi nhau mét c¸ch tinh vi, thuËn lîi cho mèi di chuyÓn, nhng l¹i c¶n trë cho nh÷ng kÎ muèn x©m nhËp. PhÝa díi ®¸y tæ, mèi t¹o ra nhiÒu phiÕn máng xÕp chång lªn nhau, trªn c¸c phiÕn cã nh÷ng lç nhá ®Ó mèi cã thÓ chui qua. Gi÷a c¸c phiÕn lµ c¸c khe, hèc rçng, sèng æn ®Þnh ë mét trong nh÷ng khoang ®ã, ®îc gäi lµ hoµng cung. Coptotermes formosanus lµ loµi mèi kh«ng lµm vên cÊy nÊm, nªn tæ cña chóng cã cÊu tróc rçng vµ ®¬n gi¶n h¬n c¸c loµi mèi lµm tæ cã vên cÊy nÊm. ViÖc ®iÒu tiÕt vi khÝ hËu trong tæ còng ®¬n gi¶n. Chóng tËp trung sè lîng c¸ thÓ vÒ tæ khi nhiÖt m«i trêng xuèng thÊp vµ ph©n t¸n khi nhiÖt ®é lªn qu¸ cao [1]. Hµng n¨m vµo kho¶ng th¸ng 4, th¸ng 5 vµ th¸ng 6 cã khi sím h¬n ®©y lµ lóc mµ thêi tiÕt, còng nh khÝ hËu thuËn lîi cho mèi bay ra giao hoan, ®©y lµ kho¶ng thêi gian mµ nh÷ng tæ mèi míi b¾t ®Çu ®îc h×nh thµnh. Mèi thêng bay vµo lóc hoµng h«n, ®é Èm kho¶ng 95%. Vµo mïa mèi bay cã thÓ b¾t gÆp hµng ngµn mèi c¸nh bay ë ngoµi cöa sæ, xung quanh nguån s¸ng cè ®Þnh. Sau mét vµi giê bay, chóng h¹ c¸nh xuèng ®Êt hay bÊt kú vÞ trÝ nµo ®Ó tù rông c¸nh vµ cÆp ®«i. Mçi tæ Coptotermes formosanus cã sè lîng mèi c¸nh trëng thµnh lín nhng chØ cã mét sè Ýt mèi c¸nh cã thÓ cÆp ®«i vµ x©y dùng tæ ®îc, sè cßn l¹i bÞ chÕt hoÆc lµm nguån thøc ¨n cho ®èi tîng kh¸c. Coptotermes formosanus thêng chän n¬i cã ®é Èm thÝch hîp, kÝn ®¸o vµ yªn tÜnh bªn trong c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc ®Ó lµm tæ. Tæ cã thÓ lµm s©u trong ®Êt tõ 0.5-1.5m. Mét sè nghiªn cøu cßn cho biÕt ®· t×m thÊy tæ cña chóng ë ®é s©u 1.8-3m. Ngoµi lo¹i tæ ch×m trong ®Êt kh¸ phæ biÕn, Coptotermes formosanus cßn x©y dùng tæ kh«ng trùc tiÕp tiÕp xóc víi ®Êt, ®îc gäi lµ tæ næi (Aerial colonies). Khi mét cÆp mèi c¸nh thµnh c«ng trong viÖc t×m thÊy mét vÞ trÝ thÝch hîp ®Ó x©y dùng tæ nh nguån thøc ¨n, ®é Èm trong tßa nhµ, chóng b¾t ®Çu h×nh thµnh mét quÇn thÓ mµ kh«ng cÇn liªn hÖ víi ®Êt. Còng cã trêng hîp do mét ®iÒu kiÖn bÊt lîi nµo ®ã (ch¼ng h¹n nh nÒn nhµ bÞ ngËp níc), mèi di c tæ tõ díi ®Êt vµo trong kÕt cÊu cña c«ng tr×nh x©y dùng. Ngêi ta thèng kª ®îc 25% tæ mèi Coptotermes formosanus t×m thÊy ë c¸c thµnh phè phÝa ®«ng Nam bang Florida thuéc vÒ lo¹i tæ kh«ng tiÕp xóc víi ®Êt. 2.2.2. C¸c thµnh phÇn ®¼ng cÊp trong tæ mèi: Mèi, Ong, KiÕn… ®îc xÕp vµo c«n trïng x· héi kh¸c víi nhiÒu loµi c«n trïng ®¬n sinh, mçi tæ mèi lµ mét ®¬n vÞ sèng hoÆc ®îc coi lµ mét x· héi riªng biÖt trong mçi tæ mèi tuú theo tõng lo¹i cã tõ vµi tr¨m ®Õn hµng chôc triÖu con. Sì dÜ mèi ®îc xem nh lµ con trïng x· héi v× mçi nhãm c¸ thÓ ®ãng vai trß riªng biÖt, ®µn mèi chØ tån t¹i khi ®ñ c¸c nhãm nµy, mçi nhãm lµ mét ®¼ng cÊp cã chøc n¨ng riªng nh x· héi con ngêi, lµ lo¹i c«n trïng cã sù ph©n chia c«ng viÖc trong ®êi sèng x· héi, tæ chøc theo b¶n n¨ng, cã sù chuyªn ho¸ vÒ h×nh th¸i vµ chøc n¨ng. Mèi cã hai lo¹i h×nh lín: Mèi sinh s¶n vµ mèi kh«ng sinh s¶n mçi lo¹i h×nh nµy chia ra nhiÒu ®¼ng cÊp kh¸c nhau. Mèi sinh s¶n: Lo¹i mèi nµy cã th©n h×nh t¬ng ®èi lín