Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Điều tra thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên, nghiên cứu nuôi trồng loài Đông trùng hạ thảo bông tuyết (Isaria tenuipes)

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:246

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án là xác định được thành phần, tính đa dạng các loài thuộc nhóm nấm ĐTHT tại VQG Hoàng Liên và cơ sở khoa học trong việc nuôi trồng loài nấm Đông trùng hạ thảo bông tuyết (Isaria tenuipes).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Điều tra thành phần loài nấm Đông trùng hạ thảo tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên, nghiên cứu nuôi trồng loài Đông trùng hạ thảo bông tuyết (Isaria tenuipes)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM    HOÀNG QUỐC BẢO ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO TẠI VƯỜN QUỐC GIA HOÀNG LIÊN VÀ NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG LOÀI ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO BÔNG TUYẾT (ISARIA TENUIPES) LUÂN AN TIÊN SY LÂM NGHIÊP ̣ ́ ́ ̃ ̣ CHUYÊN NGHÀNH ĐÀO TẠO : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ SỐ : 9620211 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA : GS.TS. PHẠM QUANG THU HỌC
i LỜI CAM ĐOAN Luận án được hoàn thành trong chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 27 (2015 2018) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân tôi. Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực. Nếu có gì sai sót, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, ngày tháng 01 năm 2019 Nghiên cứu sinh Hoàng Quốc Bảo
ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành trong chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 27, giai đoạn 2015 2019 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà khoa học, cán bộ nghiên cứu thuộc: Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Ban Đào tạo và Hợp tác quốc tế, Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam ; Lãnh đạo UBND tỉnh Lào Cai, Văn phòng UBND tỉnh Lào Cai, Tỉnh đoàn Lào Cai, VQG Hoàng Liên... Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ quý báu đó. Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Phạm Quang Thu thầy giáo trực tiếp hướng dẫn đã dành nhiều thời gian và công sức chỉ bảo cho Tôi hoàn thành luận án này. Trân trọng cảm ơn các đồng chí lãnh đạo, nghiên cứu viên, kỹ thuật thuật viên Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng đã luôn tạo điều kiện tốt nhất, hỗ trợ Tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Luận án được hoàn thiện trên cơ sở tham khảo nhiều tài liệu có liên quan, ý kiến đóng góp của nhiều nhà chuyên môn và nỗ lực của tác giả. Tuy nhiên do điều kiện và thời gian còn hạn chế, khó tiếp cận các kết quả nghiên cứu nên luận án không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong
iii nhận được ý kiến đóng góp, xây dựng của các nhà khoa học cũng như của bạn bè đồng nghiệp để luận án được hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn!
iv MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ............................................................................................. xi Chương 1......................................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU............................................................................................. 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................................................................... 67 Trong số 18 loài thu được có hai loài thuộc chi Beauveria với số lần bắt gặp khá cao (23 mẫu) và xuất hiện ở tất cả các đợt điều tra, điều đó cho thấy tác dụng của loài này trong diệt trừ các loài côn trùng, hiệu quả ứng dụng trong phòng trừ sinh học. 4 loài thuộc chi Cordycep, trong đó loài Cordyceps militaris có giá trị dược liệu cao, được nuôi trồng rộng rãi và sử dụng nhiều trong y học tại các nước phát triển như Trung Quốc, Hàn Quốc… bắt gặp nhiều ở độ cao từ 1.900 đến 2.200 m so với mực nước biển. Loài Isaria tenuipes một loại dược liệu truyền thống của Trung Quốc, Nhật Bản và đang được nuôi trồng trên quy mô công nghiệp tại Hàn Quốc cũng thu được số lượng mẫu khá lớn, đây cũng là một trong những đối tượng nghiên cứu chính trong nội dung của đề tài. Các loài còn lại có tần suất xuất hiện ít phổ biến hơn.............................................................................................................. 70 Tính đa dạng về thành phần loài và tần suất xuất hiện của các loài nấm Đông trùng hạ thảo tại VQG Hoàng Liên được trình bày trong bảng 3.2:................................................................ 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................................................... 138
v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ ĐTHT Đông trùng hạ thảo rAND Ribosom Acid Deoxyribo Nucleic EPF Nấm ký sinh côn trùng Entomology phathogenic fungi PDA Potato Dextrose Agar PYEG Peptone Yeast Extract Glucose CSA Carrot extract Sucrose Agar MEA Malt Extract Agar VQG Vườn Quốc gia Lsd Khoảng sai dị Fpr Xác suất kiểm tra của F
vi DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ............................................................................................. xi Chương 1......................................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU............................................................................................. 5 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16 Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều
vii loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang, sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang, sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17
viii Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy
ix mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 1.3. Nấm ký sinh côn trùng ........................................................................ 17 1.3. Nấm ký sinh côn trùng ........................................................................ 17 1.3.1. Khái niệm ......................................................................................... 17 1.3.1. Khái niệm ......................................................................................... 17 Nấm ký sinh côn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con đường hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun của chúng. Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm vào bề mặt cơ thể vật chủ. Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ cuticun. Khi nấm xâm nhiễm vào bên trong, nấm mọc khắp cơ thể của côn trùng và sản xuất các độc tố trong đó để tăng tốc độ giết chết côn trùng hoặc ngăn chặn sự cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác. Chu trình sống và lây nhiễm của nấm ký sinh côn trùng được minh họa tại hình 1.1. ......................................... 18
x Nấm ký sinh côn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con đường hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun của chúng. Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm vào bề mặt cơ thể vật chủ. Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ cuticun. Khi nấm xâm nhiễm vào bên trong, nấm mọc khắp cơ thể của côn trùng và sản xuất các độc tố trong đó để tăng tốc độ giết chết côn trùng hoặc ngăn chặn sự cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác. Chu trình sống và lây nhiễm của nấm ký sinh côn trùng được minh họa tại hình 1.1. ......................................... 18 .................................................................................................................................. 19 .................................................................................................................................. 19 Hình 1.1. Chu trình xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng...................................... 19 Hình 1.1. Chu trình xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng...................................... 19 Hình 1.2. Cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng......................................... 21 Hình 1.2. Cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng......................................... 21 1. 4. Tình hình nghiên cứu về nhóm nấm Đông trùng hạ thảo trên thế giới .............................................................................................................. 23 1.4.1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài nhóm nấm Đông trùng hạ thảo .................23 1.4.3. Nghiên cứu về giá trị dược liệu của nhóm nấm Đông trùng hạ thảo ..........................28 1.5.1. Nghiên cứu về thành phần loài các loài nấm ký sinh côn trùng và nhóm nấm Đông trùng hạ thảo........................................................................................................................ 34 1.6. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu....................................................................... 44 1.6.1. Vị trí địa lý.................................................................................................................. 44 1.6.3. Địa chất và thổ nhưỡng.............................................................................................. 46 1.6.4. Khí hậu, thủy văn....................................................................................................... 47 Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ phản ánh được phần nào về giá trị đa dạng sinh học của khu hệ thú trong khu vực, nơi còn đang ẩn chứa rất nhiều loài động, thực vật, vi sinh vật, nấm đặc hữu cho vùng núi cao, đặc biệt là khu hệ nấm lớn. .............................................................. 52 2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................................................................... 67 Trong số 18 loài thu được có hai loài thuộc chi Beauveria với số lần bắt gặp khá cao (23 mẫu) và xuất hiện ở tất cả các đợt điều tra, điều đó cho thấy tác dụng của loài này trong diệt trừ các loài côn trùng, hiệu quả ứng dụng trong phòng trừ sinh học. 4 loài thuộc chi Cordycep, trong đó loài Cordyceps militaris có giá trị dược liệu cao, được nuôi trồng rộng
xi rãi và sử dụng nhiều trong y học tại các nước phát triển như Trung Quốc, Hàn Quốc… bắt gặp nhiều ở độ cao từ 1.900 đến 2.200 m so với mực nước biển. Loài Isaria tenuipes một loại dược liệu truyền thống của Trung Quốc, Nhật Bản và đang được nuôi trồng trên quy mô công nghiệp tại Hàn Quốc cũng thu được số lượng mẫu khá lớn, đây cũng là một trong những đối tượng nghiên cứu chính trong nội dung của đề tài. Các loài còn lại có tần suất xuất hiện ít phổ biến hơn.............................................................................................................. 70 Tính đa dạng về thành phần loài và tần suất xuất hiện của các loài nấm Đông trùng hạ thảo tại VQG Hoàng Liên được trình bày trong bảng 3.2:................................................................ 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................................................... 138 Từ những kết quả nghiên cứu trên, cho ta rút ra một số kết luận, cụ thể như sau: .................................................................................................... 138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ .................. 140 LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................................................................. 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 141 Tài liệu tiếng Việt ................................................................................... 141 Tài liệu tiếng nước ngoài ........................................................................ 148 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ............................................................................................. xi Chương 1......................................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU............................................................................................. 5 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16
xii Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang, sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang, sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên
xiii thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17 Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào
xiv tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 1.3. Nấm ký sinh côn trùng ........................................................................ 17 1.3. Nấm ký sinh côn trùng ........................................................................ 17 1.3.1. Khái niệm ......................................................................................... 17
xv 1.3.1. Khái niệm ......................................................................................... 17 Nấm ký sinh côn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con đường hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun của chúng. Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm vào bề mặt cơ thể vật chủ. Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ cuticun. Khi nấm xâm nhiễm vào bên trong, nấm mọc khắp cơ thể của côn trùng và sản xuất các độc tố trong đó để tăng tốc độ giết chết côn trùng hoặc ngăn chặn sự cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác. Chu trình sống và lây nhiễm của nấm ký sinh côn trùng được minh họa tại hình 1.1. ......................................... 18 Nấm ký sinh côn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con đường hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun của chúng. Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm vào bề mặt cơ thể vật chủ. Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ cuticun. Khi nấm xâm nhiễm vào bên trong, nấm mọc khắp cơ thể của côn trùng và sản xuất các độc tố trong đó để tăng tốc độ giết chết côn trùng hoặc ngăn chặn sự cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác. Chu trình sống và lây nhiễm của nấm ký sinh côn trùng được minh họa tại hình 1.1. ......................................... 18 1. 4. Tình hình nghiên cứu về nhóm nấm Đông trùng hạ thảo trên thế giới .............................................................................................................. 23 Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ phản ánh được phần nào về giá trị đa dạng sinh học của khu hệ thú trong khu vực, nơi còn đang ẩn chứa rất nhiều loài động, thực vật, vi sinh vật, nấm đặc hữu cho vùng núi cao, đặc biệt là khu hệ nấm lớn. .............................................................. 52
xvi 2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................................................................... 67 Trong số 18 loài thu được có hai loài thuộc chi Beauveria với số lần bắt gặp khá cao (23 mẫu) và xuất hiện ở tất cả các đợt điều tra, điều đó cho thấy tác dụng của loài này trong diệt trừ các loài côn trùng, hiệu quả ứng dụng trong phòng trừ sinh học. 4 loài thuộc chi Cordycep, trong đó loài Cordyceps militaris có giá trị dược liệu cao, được nuôi trồng rộng rãi và sử dụng nhiều trong y học tại các nước phát triển như Trung Quốc, Hàn Quốc… bắt gặp nhiều ở độ cao từ 1.900 đến 2.200 m so với mực nước biển. Loài Isaria tenuipes một loại dược liệu truyền thống của Trung Quốc, Nhật Bản và đang được nuôi trồng trên quy mô công nghiệp tại Hàn Quốc cũng thu được số lượng mẫu khá lớn, đây cũng là một trong những đối tượng nghiên cứu chính trong nội dung của đề tài. Các loài còn lại có tần suất xuất hiện ít phổ biến hơn.............................................................................................................. 70 Tính đa dạng về thành phần loài và tần suất xuất hiện của các loài nấm Đông trùng hạ thảo tại VQG Hoàng Liên được trình bày trong bảng 3.2:................................................................ 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................................................... 138 Từ những kết quả nghiên cứu trên, cho ta rút ra một số kết luận, cụ thể như sau: .................................................................................................... 138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ .................. 140 LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................................................................. 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 141 Tài liệu tiếng Việt ................................................................................... 141 Tài liệu tiếng nước ngoài ........................................................................ 148 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ............................................................................................. xi Chương 1......................................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU............................................................................................. 5 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2. Hình thái và cấu trúc sợi nấm ............................................................ 14 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 1.2.3. Quả thể đệm .................................................................................... 16 Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều
xvii sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16 Thể quả đệm (Stroma/stromata): Là các thể đệm giống như sợi nấm, các khối sợi nhỏ tạo thành thể quả đệm, chúng được hình thành bởi nhiều sợi nấm. Các thể mang bảo tử (thể quả) được hình thành trên thể quả đệm (Kirk at al., 2001) [75]. ...................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 1.2.4. Nang nấm ......................................................................................... 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Nang là một khoang kín mà bào tử hình thành bên trong nó. Nang có thể được tạo thành từ một tế bào duy nhất hoặc có thể là đa bào. Nang bào tử có thể sản sinh ra bào tử thông qua nguyên phân, nhưng đối với nhiều loại nấm, nang bào tử là địa điểm diễn ra giảm phân và sản sinh ra các bào tử đơn bội khác biệt về mặt di truyền. .............................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang, sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 Ở nấm lớp sinh sản thường nằm ở đáy nang hay trên bề mặt các nang quả. Chúng thường sắp xếp thành dạng bờ rào, được tạo thành từ nang,
xviii sợi nang hoặc sợi bên. Sợi nang có nguồn gốc từ sợi đơn bội 1n, thường nằm xen kẽ giữa các nang, thường có kích thước nhỏ hơn nang. Sợi bên thường thấy ở phần cổ của một số nang quả hình chai, thường ngắn hơn nhiều so với sợi nang và chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................................................. 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 1.2.5. Bào tử nấm ....................................................................................... 16 Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17 Giới Nấm (Fungi) bao gồm những sinh vật nhân chuẩn dị dưỡng có thành tế bào bằng kitin. Phần lớn nấm phát triển dưới dạng các sợi đa bào được gọi là sợi nấm (hyphae) tạo nên hệ sợi (mycelium), một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào. Quá trình sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) của nấm thường là qua bào tử, được tạo ra trên những cấu trúc đặc biệt hay quả thể. Một số loài mất khả năng tạo nên những cấu trúc sinh sản đặc biệt và nhân lên qua hình thức sinh sản sinh dưỡng. ........................................................................................................ 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử
xix hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào từ hữu tính: Bao gồm bào tử nang được hình thành trong nang và bào tử đảm được hình thành trên đảm với những phần đế trên đó đảm bào tử đính, còn được gọi là tiểu bính. Bào tử hữu tính rất khác nhau về kích thước, hình dạng, màu sắc, lỗ nảy mầm. Ở phần lớn nấm bào tử hay đảm bào tử của chúng đơn bào nhưng ở một số nấm khác nang hay đảm bào tử hình thành vách ngăn và trở nên đa bào. Bào tử nang hay bào tử đảm của phần lớn nấm chỉ có một lớp màng, tuy nhiên có loại có cấu trúc bào tử hai lớp màng. Ở một số nấm bào tử hữu tính có thể nảy mầm cho bào tử thứ sinh giống như bào tử ban đầu về hình dạng, kích thước, cũng có khi trở thành các bào tử bụi sau khi nảy mầm. ............... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 Bào tử vô tính: Một số lượng lớn nấm hình thành các dạng bào tử vô tính trên nang quả hay thể quả. Thường gặp chúng ở dạng bào tử bụi, chúng có thể hình thành trên mặt mũ hay trên lớp sinh sản của thể sinh sản. Một số loài hình thành bào tử áo, có màng dày, kích thước lớn (Trịnh Tam Kiệt., 2014) [15]. .................................................................... 17 1.3. Nấm ký sinh côn trùng ........................................................................ 17