1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU

Theo thống kê của Tổ chức Lương – Nông thế giới cho thấy: các loài cây tồng bệnh hiện nay trên đồng ruộng phải chống đỡ với 100.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Đây quả là một lực lượng hùng hậu tấn công cây trồng, gây tổn thất lớn cho mùa màng.Vì vậy,hàng năm khoảng 20% (tức 1/5) sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng. Hậu quả kéo theo đó là nạn đói xảy ra , ảnh hưởng nghiêm trọng tới cuộc sống...

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 34

Ngày tạo 8/30/2018 3:39:33 AM +00:00

Loại tệp DOCX

Kích thước 1.27 M

Tên tệp

Tải ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CH... (.docx) Tải ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CH... (.pdf)

Xem mẫu

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÁO CÁO VI SINH MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU GV HƯỚNG DẪN: NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN LỚP DH10DL 1. Nguyễn Vũ Hảo 2. Nguyễn Thị My Ly 3. Phạm Thị Khánh Ly 4. Dương Thị Mỹ Nhi TP.HCM - THÁNG 8/2011
  2. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên 5. Trần Thị Ni Ni MỤC LỤC MỤCLỤC…………………………………………………………………….2 I. ĐẶT VẤN ĐỀ..…………………………………………………………… 3 I.1Thực trạng, hậu quả về tình hình sâu bệnh hại cây trồng..………………...3 I.2Ưu, nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học…………..…………………….5 I.3 Tính ưu việt của thuốc trừ sâu sinh học..………………………………….6 I.4 Mục tiêu của đề tài..……………………………………………………….6 II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU..…………………………………………..……7 II.1 Khái niệm.………………………………………………………………..7 II.2 Phân loại….………………………………………………………………7 III. MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU CÓ NGUỒN GỐC SINH HỌC.………………………………………7 III.1 Sử dụng vi khuẩn gây bệnh côn trùng……………………………………8 III.2. Sử dụng xạ khuẩn gây bệnh côn trùng….……………………………...15 III.3Sử dụng nấm gây bệnh côn trùng..…………………………………… ...16 III.4 Sử dụng virus trong gây bệnh côn trùng……………………………......20 IV. QUY TRÌNH SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC…….…...25 IV.1 Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ vi khuẩn.…………………………..26 IV.2 Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ virus….……………………………30 IV.3Quy trình sản xuất thuôc trừ sâu từ nấm….…………………………......32 V. THÀNH TỰU, THÁCH THỨC….…….……………………………….33 V.I Thành tựu…….…………………………………………………………..34 V.2 Thách thức…….…………………………………………………………35 VI.KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ…..…………………………………………38 VI.1Kết luận…….……………………………………………………………38 VI.2 Kiến nghị…….…….……………………………………………...…….38 VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO…..…………………………………………39 Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 2
  3. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên I.ĐẶT VẤN ĐỀ I.1Thực trạng, hậu quả về tình hình sâu bệnh hại cây trồng Theo thống kê của Tổ chức Lương – Nông thế giới cho thấy: các loài cây t ồng b ệnh hi ện nay trên đồng ruộng phải chống đỡ với 100.000 loài sâu h ại khác nhau, 10.000 loài n ấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây b ệnh. Đây qu ả là m ột l ực lượng hùng hậu tấn công cây trồng, gây tổn thất lớn cho mùa màng. Rừng thông si sâu ăn trụi hết lá Sâu cuốn lá phá hoại lúa Dịch rầy nâu, rầy lưng trắng Vì vậy,hàng năm khoảng 20% (tức 1/5) sản lượng lương th ực th ực ph ẩm trên th ế gi ới bị mất trắng. Hậu quả kéo theo đó là nạn đói xảy ra , ảnh h ưởng nghiêm tr ọng t ới cu ộc sống của con người. Đặc biệt, nghiêm trọng nhất là ở châu Phi. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 3
  4. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Đại dịch châu chây ở Bắc Phi Do điều kiện tự nhiên khó khăn, cùng nạn dịch sâu bệnh phá hại mùa màng , vì v ậy v ấn đề lương thực luôn là một trong những vấn đề nan giải ở châu Phi Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 4
  5. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Ngày 26/3/1993, tờ New York Times đăng một tấm ảnh có tên “Kền kền chờ đợi” mô tả hình ảnh một bé gái Sudan (châu Phi) sắp chết đói đang gục đầu trước sự chờ đợi của một con kền kền ăn xác chết Để giả quyết vấn đề trên, con người đã tích cực tìm ki ếm các bi ện pháp phòng ch ống các tác nhân gây hại. Từ đó đã ra đời nền công nghệp hóa học thuốc tr ừ sâu, di ệt các m ầm bệnh cho cây trồng. Cho đến nay không ai có thể phủ nhận vai trò tích c ực c ủa thu ốc hóa học trừ sâu bệnh hại cây trồng. I.2 Ưu , nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học Ưu điểm :Có hiệu quả nhanh trên quy mô lớn Nhược điểm: Ô nhiễm môi trường khi dùng chất diệt cỏ ho ặc thuốc tr ừ sâu hóa h ọc , làm cho con người bị ngộ độc, súc vật bị chết và c ả khu hệ sinh vật đi kèm quanh h ệ cây trồng cũng bị ảnh hưởng. Cân bằng sinh thái cũng b ị phá h ủy nghiêm tr ọng. Đáng ng ại hơn, một số thuốc trừ sâu chậm bị phân hủy và có thể gi ữ tác d ụng c ủa mình r ất lâu trong đất ( ví dụ DDT giữ được 25 năm). Như vậy các h ợp chất này đ ược tích lũy l ại trong đất và nồng độ của chúng tăng dần theo thời gian. Đặc biệt nghiêm tr ọng h ơn là s ự tùy tiện về liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học ch ống sâu b ệnh đã t ạo nên d ư lượng thuốc không cho phép trên các loại rau màu và lương th ực, gây nên nh ững v ụ ng ộ độc thực phẩm rất tai hại cho sức khỏe con người. Trước thực trạng này, con người không chịu bó tay. Những cuộc tìm ki ếm, thử nghi ệm các biện pháp mới đã được tiến hành và cuối cùng đã thu được k ết qu ả rất khả quan. Cũng t ừ đó các chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh đã được tiến hành và đã thu được những kết quả khả quan. Cũng từ đó, các chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh cho cây tr ồng có ngu ồn g ốc sinh h ọc được ra đời. Thoạt tiên, người ta chỉ chú ý tới những loài côn trùng có l ợi trong đ ấu tranh sinh học như bọ rùa, bọ xít, ong kí sinh… Sau m ột thời gian, người ta phát hi ện đ ược vai trò tích cực của vi sinh vật trong việc đi ều chỉnh cân bằng sinh h ọc c ủa sinh qu ần. Bi ện pháp đấu tranh sinh học được hoàn thiện thêm dần khi người ta sử dụng vi sinh v ật đ ể phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng. Ở nhiều nước, chế phẩm vi sinh vật đ ược sản xu ất ở quy mô lớn và được sử dụng rộng rãi trong công tác phòng tr ừ sâu b ệnh cho hàng tri ệu hecta cây trồng và cây rừng. Có thể nói biện pháp đấu tranh sinh h ọc b ằng vi sinh v ật đã thực sự trở thành một nội dung quan trọng của hệ thống phòng trừ sâu bệnh tổng hợp. I.3. Tính ưu việt của thuốc trừ sâu sinh học - Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây tr ồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái - Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái ( vi sinh vật, dinh d ưỡng …) trong môi tr ường đ ất nói riêng và môi trường nói chung. - Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết c ấu đất, không làm chai đ ất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất. - Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng su ất và ch ất l ượng nông sản phẩm. - Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đ ề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các l ọai thu ốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 5
  6. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên - Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền v ững, các ph ế thải sinh h ọc, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường. Do những đặc tính ưu việt của chế phẩm diệt côn trùng có nguồn gốc vi sinh v ật nên các chế phẩm này được ứng dụng ngày một rộng rãi hơn. I.4 Mục đích của đề tài Hiện nay, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học đang đ ược sử d ụng tràn lan và việc sử dụng tùy tiện liều lượng đã gây tác động xấu tới môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và sinh vật trong hệ sinh thái,… Chính vì v ậy đ ề tài s ử d ụng vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu phòng bệnh cho cây tr ồng v ới m ục tiêu gi ới thiệu tổng quan về vi sinh vật, các đặc điểm , cấu trúc , c ơ chế tác động c ủa chúng lên sâu bệnh,… Để từ đó phổ biến vai trò , lợi ích c ủa vi sinh v ật trong s ản xu ất ch ế ph ẩm thuốc trừ sâu bảo vệ cây trồng nhằm góp phần gi ải quyết vấn đề sâu b ệnh h ại cây tr ồng mà vẫn đảm bảo cân bằng sinh thái, không gây ô nhi ễm môi tr ường và đảm b ảo s ức kh ỏe của con người và sinh vật. Đồng thời kêu gọi mọi người sử dụng thu ốc bảo v ệ th ực v ật có nguồn gốc sinh học thay thế cho thu ốc bảo vệ thực v ật có ngu ồn g ốc hóa h ọc đ ể phát triển một nền nông nghiệp bền vững, an toàn và để xây dựng trái đất xanh, sạch, đẹp. II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XU ẤT CHẾ PHẨM THU ỐC TRỪ SÂU II.1.Khái niệm: Thuốc trừ sâu vi sinh là những chế phẩm sinh học được sản xuất ra từ các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh d ưỡng khác nhau theo ph ương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra những ch ế phẩm có chất lượng cao có khả năng phòng trừ được các lo ại sâu hại cây tr ồng nông, lâm nghiệp. II.2 Phân loại -Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ vi khuẩn: bao gồm vi khu ẩn que bào mầm( Bacillaceae), nấm que ruột (Enterrobacteriaceae), vi khuẩn đơn bào gi ả ( Pseudomonadceae). Trong các loài đó có loài chuyên kí sinh, có loài kiêm kí sinh. Chúng được sử dụng nhiều nhất là các loài thuộc chi vi khuẩn thuộc que bào tử mầm (Bacillus). -Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ nấm: N ấm có phạm vi kí sinh rât r ộng, ch ỉ riêng thống kê phạm vi của nấm bạch cương là 700 loại thuộc 149 họ 15 b ộ côn trùng, h ơn 10 loài nhện. v.v… - Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ virus: Vào nh ững năm cu ối th ế k ỉ XX ng ười ta đã lợi dụng virus để khống chế sâu hại. Năm 1975 người ta đã phát hi ện chúng ký sinh trên 700 loài côn trùng và nhên u. Trong lâm nghiệp thường sử dụng virus dạng que, virus đa diện tế bào chât (CPV), gần đây người ta đã sử dụng cá lo ại virus đa di ện nhân ( NPV) và virus đa diên dạng cầu (GV). - Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn. III. MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ CHẾ PHẨM THU ỐC TRỪ SÂU CÓ NGUỒN GỐC SINH HỌC. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 6
  7. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Hiện nay người ta đã biết tới 1500 loại vi sinh vật ho ặc sản ph ẩm c ủa chúng có kh ả năng tham gia vào công việc phòng trừ sâu bệnh, trong đó bao gồm nhiêu nhóm vi sinh v ật khác nhau như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc,virus … Để dễ dàng theo dõi và n ắm b ắt đ ược vai trò của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc tr ừ sâu, chúng ta s ẽ tìm hi ểu v ề từng nhóm vi sinh vật , để từ đó sản xuất ra từng lo ại chế phẩm thu ốc tr ừ sâu phù h ợp với nó. I.1Sử dụng vi khuẩn gây bệnh côn trùng Côn trùng chết trong tự nhiên chiếm 80-90%,trong đó hầu hết chết do vi sinh vật,mà vi khuẩn là loài vi sinh vật chiếm đa số. Do đó, trong đi ều ki ện t ự nhiên, vi khu ẩn có tác dụng không nhỏ trong việc điều chỉnh số lượng quần thể sâu hại. Trong đó m ột só qu ần thể vi khuẩn đã được sản xuất thành chế phẩm dùng để phòng trừ sâu hại rừng. Người ta đã phát hiện hàng trăm loài vi khuẩn có quan hệ với côn trùng, trong đó có khoảng 90 loài gây bệnh. Trong tự nhiên những loài vi khuẩn gây bệnh không phải đ ều có th ể t ạo thành ch ế ph ẩm trừ sâu và cần có một số tính chất cơ bản về độ độc,tính ổn định, khả năng lây lan, tác dụng nhanh,chọn lọc tốt, có thể sản xuất hàng loạt, kinh tế và an toàn. a) Một số loài vi khuẩn sinh bào tử điển hình có khả năng điển hình diệt sâu hại . - Clostridium brevifaciens. - Clostridium malacosomae. - Bacillus cereus. - Bacillus thuringienis. - Bacillus popillae. b) Một số loài vi khuẩn không sinh bào tử điển hình có khả năng diệt sâu - Seratia marcescens Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 7
  8. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Pseudomonas putida Pseudomonas aeruginosa Proteusmarabilis Proteusvulgaris Trong số rất nhiều loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho côn trùng nói trên thì Bacillus thuringiensis (thường được gọi tắt là Bt) là lo ại chủ yếu, thường đ ược dùng đ ể t ạo ch ế phẩm giết sâu hại. Có tới trên 300 loài chủng Bac. Thuringiensis khác nhau đã đ ược xác định. *Vi khuẩn Bac. Thuringiensis Vi khuẩn này được nhà côn trùng người Đức phát hiện ra năm 1911 tại Thuringi vùng Đ ịa Trung Hải sau khi phân lập trên loài sâu xám.Trong thập kỉ 60 của thế k ỉ XX người ta còn phát hiện ra được nhiều biến loài trên sâu xám, sâu róm thông, sâu xanh, … và đã tạo ra chế phẩm B.t. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 8
  9. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Kích thước hiển vi của Bacillus thuringiensis Đặc điểm: Tế bào Bt điển hình có dạng que, kích thước tương đ ối l ớn so v ới các vi khuẩn khác (3-6 × 0,8-1,3µm), Gram dương, có tiên mao m ọc khắp c ơ th ể, đ ứng riêng l ẻ hay tạo thành chuỗi, khi tế bào trưởng thành thường xu ất hi ện t ế bào hình tr ứng và m ột tinh thể độc hình quả trám. Đặc tính sinh lý của vi khuẩn Bt: Bt sinh trưởng trong điều kiện nhiệt độ 12 0 – 400C, nhiệt độ thích hợp là 27 – 32 0C, 35 -400C sinh trưởng nhanh nhưng chóng lão hóa, nhiệt độ thấp chúng sinh trưởng rất chậm. pH thích hợp là 7,5, ở pH = 8,5 vẫn có thể hình thành bào mầm. c)Một số loài sâu bị vi khuẩn Bac. thuringiensis gây chết Có khoảng hơn 200 loài côn trùng có thể bị vi khuẩn Bt gây ch ết, trong s ố này đa s ố là các loại sâu hại cây trồng và cây rừng. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 9
  10. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Ngài đêm hại su hào, bắp cải (Baratha brasiace) Sâu xanh hại bông (Heliothis armigera) Bọ lá khoai tây (Leptinotarsa decemlineata) Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 10
  11. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Bọ xít rùa(Eurygaster integriceps) Sâu đục thân bắp d) Cơ chế tác động của chế phẩm vi khuẩn Bt lên côn trùng Trong quá trình nghiên cứu cơ chế tác động diệt côn trùng của các vi khuẩn Bt, người ta đã phát hiện ra 4 loại độc tố khác nhau do loài vi khuẩn này gây ra: -Nội độc tố δ (delta – endotoxin) hay còn gọi là tinh thể độc. -Ngoại độc tố β (beta – exotoxin) hay còn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt -Ngoại độc tố α (alpha – exotoxim) hay còn gọi là leucitinse – C - Độc tố tan trong nước * Nội độc tố δ hay là tinh thể độc - Hình thái cấu trúc của tinh thể độc : tinh thể hình quả trám, có kích th ước khá l ớn (dài > 1µm, ngang > 0,5µm), chiếm tới 30% khối lượng khô c ủa tế bào. Có th ể quan sát tinh th ể khá dễ dàng dưới kính hiển vi quang học nhờ phương pháp nhuộm thông thường. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 11
  12. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Tinh thể độc - Bản chất hóa học của tinh thể độc: tinh thể độc có bản chất là protein, trong đó có 2 loại amino acid chiếm tỉ lệ cao nhất là acid glutmic và acid asparaginic, kế t ới là arginine và leucine. Đoạn gen chứa độc tố -Hoạt tính của tinh thể độc: Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 12
  13. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Độc tố dạng tinh thể độc bền ở nhiệt độ cao hơn so với độc t ố ở dang hòa tan. Các d ạng dung môi hữu cơ như chloroform, methanol… tuy làm mất ho ạt tính c ủa tinh th ể ở d ạng hòa tan nhưng lại không mất ảnh hưởng đến hoạt tính độc của độc tố dạng tinh thể. Tuy nhiên, cũng có một số điều kiện môi trường sau đây ảnh h ưởng m ạnh đến ho ạt tính của tinh thể độc: +pH của môi trường: quá cao (pH >12) hay quá thấp (pH < 3,30 s ẽ làm cho tinh th ể m ất tính độc. +Một số hóa chất gây tủa protein như HgCl 2, acid trichloroacetic cũng sẽ làm mất hoạt tính độc của tinh thể. Cơ chế tác động của tinh thể độc: Sau khi côn trùng ăn phải tinh thể độc trong vòng 1-7 giờ , pH c ủa máu - b ạch huyết c ủa sâu sẽ tăng lên và dẫn đến tê liệt đường ruột, xoang miệng và có khi toàn thân c ủa sâu, làm thay đổi tính thấm của thành ruột, tổn thương hệ thống đi ều hòa trao đ ổi ch ất và làm sâu chết. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng trên có nhiều, trong đó người ta cho là do 2 nhân t ố thúc đẩy tinh thể độc thể hiện tính độc của mình: +pH đường ruột của côn trùng: Tinh thể sẽ bị phá vỡ trong ruột c ủa nhi ều loài côn trùng khi có pH của ruột trước và ruột giữa khá kiềm( khoảng 8,9 trở lên). Khi tinh th ể đ ộc b ị phân giải sẽ thể hiện tính độc, ví dụ gây phong bế sự dẫn truyền th ần kinh ( ở loài gián Peripaneta americana). Tinh thể không bị phân gi ải sẽ không gây ra tác đ ộng này. Tuy nhiên, có một số loài côn trùng, có pH đường ruột cao h ơn 8,9 gây phá v ỡ tinh th ể, nh ưng lại không gây độc cho sâu. +Khả năng sinh enzyme protease trong đường ru ột c ủa côn trùng: nh ững en zimyme này sẽ chuyển hóa dạng tiền độc tố của tinh thể thành dạng độc t ố đ ối v ới c ơ th ể c ủa côn trùng. Ở đa số các thứ trong loài vi khuẩn Bt, thành tế bào sẽ bị phân giải sau khi bào tử và tinh thể độc được tạo thành. Khi đó bào tử và tinh thể độc sẽ phóng thích m ột cách riêng r ẽ vào trong môi trường. Riêng ở thứ Bac. th uringgiensis và Finitimus ( type huyết thanh H 2), bào tử và tinh thể sau khi giải phóng ra khỏi tế bào vẫn còn dính liền nhau. *Ngoại độc tố β hay c òn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt: - Rất bền với nhiệt, ở 120oC sau 15 phút vẫn còn hoạt tính độc, bền ở áp suất cao khi khử trùng. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 13
  14. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên - phân tử lượng là 707-850 đvC,trong phân tử có chứa adenine - phosphate-ribose, glucose và acid allomucic. - Ở vi khuẩn Bt có một số type huyết thanh là : H1, H4a, H4c, H5, H8, H9, H10 có khả năng sinh ra ngoại độc tố β. - Cơ chế tác động của ngoại độc tố β là cản tr ở sự tổng h ợp ARN thông tin c ủa c ơ th ể sâu. *Ngoại độc tố α hay còn gọi là leucitinase- C : Loại độc tố này sẽ phát huy tác dụng gây độc hại ở những côn trùng nào có đ ộ pH đ ường ruột phù hợp với độ pH hoạt động thích hợp của enzyme leucitinase –C. Nó cũng gây nên những tổn thương ở đường ruột của côn trùng. * Độc tố tan trong nước : Phân tử khối lớn hơn 30000 đvC và có thành phần cấu tạo gồm các peptid và m ột số aminoacid tự do. Loại độc tố này có thể gây ra những tri ệu ch ứng b ệnh lí ở côn trùng tương tự như độc tố dạng tinh thể. I.2Sử dụng xạ khuẩn trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu Các loại cây trồng ngoài việc chống chịu với côn trùng phá hoại còn gặp m ối hi ểm hóa lớn là các bệnh do các loại vi sinh vật gây ra. Trong s ố các tác nhân gây b ệnh cho cây trồng thì nấm chiếm khoảng 60% và trong số các loại vi sinh v ật có kh ả năng đ ối kháng với nấm thì xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao (40 -60%). Vì vậy, việc tìm ki ếm các chủng xạ khuẩn đối kháng và các chế phẩm kháng sinh kháng nấm gây bệnh đ ể áp d ụng vào công tác bảo vệ thực vật có tầm quan trọng đặc biệt. Một số dạng bào tử của xạ khuẩn Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 14
  15. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Trong số các chủng xạ khuẩn, chi Streptomyces với các loài như: Strep. Hygroscopicus,Srep. Rurgersensis,Step. Longisporus,… được sử dụng đ ể sản xu ất ch ế phẩm thuốc trừ các bệnh ở cây trồng như bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae gây ra ở cây lúa, cà chua …, bệnh thối nhũn do Ffuaium oxysporum gây ra ở cây thông …, bệnh khô vằn do nấm Rhizoctonia solani gây ra ở cây bắp lúa… Các chất kháng sinh do các chủng xạ khuẩn nói trên sinh ra cũng nh ư chính b ản thân x ạ khuẩn đã thỏa mãn được những tính chất cần thiết để có thể sử dụng trong việc b ảo v ệ thực vật. Ngoài ra, có một đặc điểm quan trọng thể hiện tinh ưu vi ệt c ủa thu ốc tr ừ sâu là tác dụng tiêu diệt các sinh vật một cách chọn lọc: kháng n ấm m ốc m ạnh, kháng các nhóm vi khuẩn gram dương hơi yếu, với vi khuẩn gram âm không thể hiện tính đối kháng… Các chế phẩm được sản xuất dưới hai dạng: dạng nuôi cấy xạ khuẩn hay là dạng d ịch bào tử xạ khuẩn. Phương thức sử dụng: Có thể sử dụng chế phẩm để xử lý đất tr ồng tr ước lúc gieo h ạt, cây trồng để phòng bệnh cho cây. Để trị bệnh cho cây: Xử lý cùng lúc v ới gieo, ươm cây hay khi bệnh phát sinh. II.3 Sử dụng nấm sợi gây bệnh côn trùng Nấm sợi: Rất nhiều loài nấm sợi có khả năng gây b ệnh cho sâu h ại cây tr ồng. Tuy v ậy cho đến nay chỉ mới có các loài sau đây mới được sử dụng để sản xuất các loại chế phẩm nấm diệt sâu hại: - Aschersoria spp. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 15
  16. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên - Beauveria basiana - Conidiobolus obscurus - Culicinomyces clavosporus - Metarrhizium anisopliae - Hirsutella thompsonu - Zoophthora radicans Trong các loài trên,có một số được sử dụng phổ biến hơn và đạt hi ệu qu ả cao h ơn đ ể phòng trừ sâu hại cây trồng và cây rừng là các loài: -Beauveria basiana - nấm bạch cương. - Metarrhizium anisopliae - nấm lục cương a) Nấm bạch cương (Beauveria basiana) Nấm bạch cương còn gọi là nấm cứng trắng, nấm tằm vôi. Là loại thường gặp trên nhiều loài sâu hại. Người ta phát hiện được nấm bạch c ương trong tr ường h ợp n ấm này gây bệnh làm chết hàng loạt tằm của nghề nuôi tằm. Sau đó người ta tìm cách phân l ập và nuôi cấy chúng trên môi trường nhân tạo. Chúng có mặt trên 120 loài thuộc 45 họ 7 bộ côn trùng rừng. Nếu kể cả sâu hai nông nghiệp chúng có thể ký sinh gần 200 loài. Đặc điểm: Thể sợi nấm màu trắng, dạng lông, sợi nấm mảnh có đường kính 1,5 - 2µm, cuống bào t ử mọc đơn hoặc phân nhánh. Tế bào sinh bào tử hình bình, hình ống hoặc hình c ầu, th ẳng hoặc hơi uốn cong. Trục sợi uốn hình chữ “Z” bào tử mọc trên đầu góc ch ữ Z cung v ới cuống rât nhỏ. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 16
  17. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Bào tử trần và cuống nấm bạch cương Trên cơ thể côn trùng, khi khô sợi nấm chuyển từ màu trắng sang màu crem hay đôi khi có pha thêm một ít màu đỏ. Nấm bạch cương thể hiên tính độc với côn trùng nhờ độc t ố beauvericin. Đ ộc t ố này có công thức nguyên là C45H57O9N3. Đó là một loại depsipeptid vòng, có điểm sôi vào khoảng 93 -940C. -Cơ chế tác động của nấm lên côn trùng như sau: Khi phun chế phẩm nấm, những bào t ử của nấm sẽ phát tán trong không khí hay bám trên thân, lá cây. Khi gặp c ơ th ể sâu, bào t ử sẽ nảy mầm mọc thành sợi nấm đâm xuyên qua tàng vỏ kitin của sâu và phát tri ển trong cơ thể của chúng. Sợi nấm mọc rất nhanh trên cơ thể côn trùng. Côn trùng bị chết bởi nấm bạch cương Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 17
  18. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Lúc đó côn trùng huy động các tế bào bạch huyết (lymphocyte) đ ến đ ể chi ến đ ấu ch ống lại độc tố beauvericin của nấm. Nhưng độc tính của độc tố quá m ạnh nên khi n ấm tiêu diệt được hầu hết các tế bào bạch huyết cũng là lúc côn trùng phải chết. Cho đến nay, người ta đã xác định được loài nấm này có khả năng kí sinh và gây ch ết đ ối với khoảng hơn 100 loài côn trùng. Ta có thể đơn cử một số loài sau đây: - Aporia crataegi - Aradua cinnamomeus - Bembidion sp - Cacoecia crataegana - Chrysopa vulgaris - Cionus sp - Rhizotrogus sp - Scolytus scolytus b) Nấm lục cương (Metarrhizium anisopliae): Đây cũng là nấm sợi có khả năng kí sinh và làm chết nhiều loại côn trùng hại cây trồng. Năm 1878 khi nghiên cứu về các loại sâu Anisoplia austriaca, nhà khoa h ọc người Nga I.I Metchnikov đã phát hiện thấy một loài nấm có bào tử màu lục có th ể gây ch ết hàng lo ạt côn trùng. Lúc đó ông đặt tên cho hai loài nấm này là Entomophthora anisopliae. V ề sau này kiểm tra lại,người ta đã xếp chúng vào giống Metarrhyzium. Đặc điểm hình thái: Nấm lục cương có dạng sợi phân nhánh, có vách ngăn ngang,có đường kính từ 3 - 4µm. Sợi có màu từ trắng tới hồng. Bào tử của nấm là bào tử trần, dạng hình que, kích thước: 3,5µm ×7,2µm,có màu từ xám đến oliu -lục. Bào tử x ếp thành chu ỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường thấy bào tử tạo ra trên bề mặt côn trùng m ột l ớp phấn khá rõ. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 18
  19. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Nấm lục cương Nấm lục cương trong dầu fomulation Nấm có thể phát triển trong giới hạn pH =6,9-7,4. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển là 240C – 250C. Nếu t0 >280C sợi nấm sẽ không sản sinh ra bào tử trần. Ngoài ra muốn nấm cố bào tử cần phải có độ ẩm của không khí khá cao. -Các loại độc tố của của nấm lục cương: Gồm nhi ều lo ại độc tố có tên là deutrucin A, B, C, D. Deutrucin A và B: có thể tách từ dịch nuôi cấy nấm lục cương. +Deutrucin A có công thức nguyên là C29H47O7N5, điểm sôi là 1880C ( theo A. Suzuki và những người cộng suwj1966,1970). +Deutrucin B có công thức nguyên là C30H51O7N5, điểm sôi là 2440C( theo Tamura,1965). Đó là những depsipeptid vòng. Cơ chế tác động của động của nấm lên côn trùng như sau: T ương t ự nh ư ở n ấm b ạch cương, bào tử của nấm lục cương khi rơi trên bề mặt của côn trùng trong kho ảng 24 gi ờ sẽ nảy mầm, tạo thành ống mầm chui xuyên qua vỏ c ủa côn trùng, sau đó ti ếp t ục phân nhánh tạo thành một mạng sợi nấm chằng chịt trên khắp bề mặt c ủa c ơ th ể côn trùng. Lúc này ngoại độc tố được tiết ra sẽ tác động lên côn trùng, khiến cho côn trùng chết. Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 19
  20. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Tr ường và Tài Nguyên Châu chấu đỏ bị chết bởi nấm lục cương Cho đến nay người ta đã biết được trên 70 loài côn trùng b ị n ấm này tiêu di ệt, trong s ố đó có tới 34 loài côn trùng cánh cứng và chỉ có 5 loài côn trùng cánh v ảy . Có th ể d ẫn m ột s ố côn trùng mẫn cảm với nấm này là: - Melolotha melolotha - Melolotha hippocastanei - Anisoplia autriaca - Otiorrhymchus ligustici - Plusia gamma I.4.Sử dụng virus trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu a) Khái quát chung về virus: Virus cũng là đối tượng được sử dụng để tiêu diệt côn trùng có với vai trò là những cơ thể có khả năng ký sinh các vi sinh vật gây bệnh và các côn trùng có hại có hại cho cây trồng. Virus có kích thước nhỏ chỉ có khả năng sống, phát triển ở trong các mô, tế bào sống mà không thể nuôi cấy trên các môi trường dinh dưỡng nhân tạo,có khả năng chuyên tính rất hẹp, chỉ gây bệnh ở những mô nhất định của vật chủ. Người ta chia virus gây bệnh côn trùng thành 2 nhóm lớn, đó là: • Virus tạo thể vùi bao gồm virus đa diện ở nhân (NPV), virus đa diện ở dịch tế bào(CPV), virus hạt (GV), virus thuộc nhóm Entomopoxvirus(EPV). • Virus không tạo thành thể vùi như Iridovirus, Densovirus, Baculovirus. Cho đến ngày nay người ta đã tìm thấy được rất nhiều loài virus tiêu diệt được sâu hại. Có thể đơn cử một số loại côn trùng sau bị virus tiêu diệt (theo M.H.Rogoff,1973) như sau: *Các loài bị virus đa diện tiêu diệt: Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược