nghiên cứu khả năng sinh hoạt chất đối kháng vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng của các chủng nấm sợi phân lập từ rừng đà lạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH






NGUYỄN THỊ NHÃ VY




NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HOẠT CHẤT ĐỐI
KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CHO CÂY
TRỒNG CỦA CÁC CHỦNG NẤM SỢI PHÂN LẬP
TỪ RỪNG ĐÀ LẠT








TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2009
LỜI CÁM ƠN


Lời tri ân sâu sắc nhất xin gửi đến tới TS. Trần Thị Thanh – Người đã trực
tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện
đề tài này.
Xin chân thành cám ơn TS. Trần Thanh Thủy cùng toàn thể Thầy, Cô
khoa Sinh trường Đại Học Sư Phạm Tp. HCM đã hết lòng giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng bi
ết ơn tới TS. Lê Thị Châu cùng các cán bộ
nghiên cứu tại phòng vi sinh Viện Sinh Học Tây Nguyên; ThS. Nguyễn Khoa
Trưởng cùng toàn thể các Thầy, Cô khoa Sinh trường Đại Học Đà Lạt đã giúp đỡ
và tạo điều kiện trong suốt thời gian làm đề tài.
Cuối cùng, tôi xin được cám ơn những người thân, bạn bè, các chị cùng
khóa, các em sinh viên trường Đại Học Đà Lạt đã sát cánh cùng tôi hoàn thành
luận văn này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 08 năm 2009



Nguyễn Th
ị Nhã Vy

LỜI CAM ĐOAN



Tôi xin cam đoan đây là kết quả của quá trình tự tìm tòi nghiên cứu của
chính tôi, không sao chép bất cứ thành quả của công trình nghiên cứu nào và tôi
hoàn toàn chịu trách nhiệm trước các nội dung đã trình bày trong luận văn.




MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa.
Lời cám ơn.
Lời cam đoan.
Mục lục.
Danh mục các chữ viết tắt.
Danh mục các bảng.
Danh mục cách hình vẻ, đồ thị.
MỞ ĐẦU
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Nấm sợi 5
1.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm sợi .5
1.1.2 Phân loại nấm sợi 14
1.1.3 Vai trò của nấm sợi 17
1.2 Chất kháng sinh t
ừ nấm sợi 18
1.2.1 Lịch sử tìm ra chất kháng sinh 19
1.2.2 Ứng dụng của chất kháng sinh từ nấm sợi 22
1.3 Thuốc trừ sâu Sinh học – giải pháp cho một ngành Nông nghiệp xanh, sạch,
an toàn 28
1.3.1 Đặc tính VSV kí sinh gây bệnh cho cây trồng 28
1.3.2 Tình hình phá hoại cây trồng của sâu, bệnh. 31
1.3.3 Một số nấm gây bệnh cho cây trồng 33
1.3.4 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu, bệnh hiện nay 37
1.3.5 Những ch
ế phẩm VSV trong phòng trừ sâu, bệnh 39
1.3.6 Tình hình sản xuất rau, hoa tại Đà Lạt 42
1.3.7 Tình hình bệnh hại cây Địa Lan (Cymbidium) 44
1.4 Vài nét giới thiệu về Đà Lạt. 52
1.4.1 Vị trí địa lý 52
1.4.2 Địa hình 52
1.4.3 Tài nguyên rừng 54
1.4.4 Khí hậu 56
Chương 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu 59
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 59
2.1.2 Hoá chất 60
2.1.3 Thiết bị, dụng cụ 60
2.1.4 Các môi trường đã sử dụng khi nghiên cứu 61
2.2 Phương pháp nghiên cứu 63

2.2.1 Phương pháp VSV 63
2.2.2 Phương pháp quan sát hình thái nấm sợi 65
2.2.3 Các phương pháp hoá sinh 66
2.2.4 Thử hoạt tính đối kháng với các chủng nấm bệnh cho cây trồng 70
2.2.5 Phương pháp kiểm tra độ bền nhiệt của hoạt chất đối kháng 71
2.2.6 Phương pháp bảo quản giống nấm sợi trên môi trường thạch có lớp
d
ầu khoáng 72
2.2.7 Phương pháp xử lí số liệu bằng toán thống kê đơn giản. 72
2.2.8 Phương pháp định danh vi nấm bằng phương pháp giải trình tự ở
công ty Nam Khoa. 72

Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Kết quả phân lập và thuần khiết các chủng nấm sợi từ rừng Đà Lạt 76
3.2 Khảo sát khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi phân lập
được 77
3.3 Tuyển chọn những chủng nấm sợi có họat tính đối kháng cao 81
3.4 Khảo sát phổ đối kháng với VSV gây bệnh 83
3.5 Các đặc
điểm sinh học và phân loại của các chủng nấm sợi đã được tuyển
chọn 90
3.5.1 Đặc điểm hình thái, phân loại 90
3.5.2 Một số đặc điểm sinh lý, sinh hoá của các chủng nấm sợi nghiên cứu
95
3.6 Bước đầu ứng dụng các chủng nấm sợi được tuyển chọn để phòng và trị
bệnh cho cây Địa Lan (Cymbidium) 110
3.6.1 Ứng dụng chủ
ng Trichoderma atroviride trong phòng bệnh cho cây
Địa Lan (Cymdibium) 110
3.6.2 Ứng dụng chủng ĐTN4.19 trong trị bệnh thối rễ ở cây Địa Lan

(Cymdibium) 116
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC.








DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTT : Bào tử trần
CKS : Chất kháng sinh
DNC : Dịch nuôi cấy
ĐKKL : Đường kính khuẩn lạc
KL : Khuẩn lạc
KS : Kháng sinh
HS : Hệ sợi
MT : Môi trường
NC : Nghiên cứu
VK Gr
+
: Vi khuẩn Gram dương
VK Gr
-
: Vi khuẩn Gram âm
VSV : Vi sinh vật
VSVKĐ : Vi sinh vật kiểm định.

TBT: Trung bình tháng
TBN: Trung bình năm







DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Hiệu quả việc sử dụng phối hợp glucose và galactose đối với sự
phát triển của Aspergillus niger (nuôi cấy tĩnh ở 20oC trong 7 ngày).
Bảng 1.2: Diện tích gieo trồng rau và hoa cắt cành từ năm 1996-2005.
Bảng 3.1 : Kết quả khảo sát khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các
chủng nấm phân lập từ rừng Đà Lạt – Lâm Đồng ở các vị trí lấy mẫu.
B
ảng 3.2 : Kết quả thống kê hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi
phân lập từ rừng Đà Lạt – Lâm Đồng.
Bảng 3.3 : Những chủng nấm sợi có hoạt tính đối kháng cao.
Bảng 3.4: Khảo sát khả năng đối kháng với VSV gây bệnh ở cây trồng của
các chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.5: Đặc điểm phân loại của chủng nấm s
ợi ĐTN3.8.
Bảng 3.6: : Hoạt tính enzyme của các chủng sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.7: Khả năng đồng hoá nguồn Cacbon, Nitơ khác nhau của các
chủng nấm sợi đã được tuyển chọn.
Bảng 3.8: Khảo sát ảnh hưởng của độ pH tới sự sinh trưởng, phát triển của
các chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.9: Khảo sát ảnh hưởng của độ pH lên hoạ
t tính đối kháng của 2

chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của thời gian đến sự sinh trưởng, phát triển và hoạt
chất đối kháng của 2 chủng nấm sợi đã được tuyển chọn.
Bảng 3.11: Độ bền nhiệt của dịch chiết hoạt chất đối kháng thô trong dịch
lên men
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc sợi nấm
Hình 1.2: Sự phát triển của hệ sợi nấm
Hình 1.3: Nấm Trichoderma kí sinh trên nấm gây bệnh cho cây trồng.
Hình 1.4: Cuống bào tử và bào tử của Pyricularia oryzae (Sharma, 1998).
Hình 1.5: Cuống bào tử và bào tử của Curvularia lunata (Sharma, 1998).
Hình 1.6 : Vùng rau hoa Vạn Thành, Cam Ly.
Hình 1.7: Vườn Hoa Địa Lan Phường 7, Đà Lạt.
Hình 1.8: Hình thái cây Địa Lan (Cymbidium)
Hình 1.9 : Cảnh quan nơi lấy mẫu nghiên cứu
Hình 2.1: Vị trí lấy mẫu trên bản đồ Đà Lạt – Lâm
Đồng
Hình 2.2: Phương pháp giải trình tự và đọc kết quả tự động (đánh dấu bằng
hóa chất huỳnh quang).
Hình 3.1: Hoạt tính đối kháng với VSV kiểm định của chủng ĐTN4.19.
Hình 3.2: Hoạt tính đối kháng với VSV kiểm định của các chủng ĐTN3.7,
ĐTN3.8, ĐTN3.9.
Hình 3.3: Kháng với nấm gây bệnh cho cây trồng bằng hoạt chất đối kháng.
Hình 3.4: Kháng với nấm gây bệnh cho cây trồng bằng cách cạnh tranh.
Hình 3.5: Hình thái đại th
ể và vi thể của chủng ĐTN3.8
Hình 3.6: Khuẩn lạc ĐTN4.19 sau 3 ngày nuôi cấy trên Czapek Dox.
Hình 3.7: Hình thái đại thể và vi thể của chủng ĐTN4.19
Hình 3.8: Hoạt tính enzyme cellulaza của chủng ĐTN4.19 và ĐTN3.8
Hình 3.9: Khả năng đồng hóa nguồn Cacbon khác nhau

Hình 3.10: Khả năng đồng hóa nguồn Nitơ khác nhau
Hình 3.11: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng, phát triển của các chủng
nghiên cứu.
Hình 3.12: Đốt Trấu và Dớn làm giá thể trồng Địa Lan và bổ sung
Trichoderma atroviride.
Hình 3.13: Cây Địa Lan được trồng trên các loại giá thể khác nhau
Hình 3.14: Rễ cây Địa Lan sau 3 tháng trồng trên các lo
ại giá thể khác
nhau.
Hình 3.15: Ứng dụng chủng ĐTN4.19 trong trị bệnh thối rễ cho cây Địa
Lan








DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1: Khả năng đồng hóa nguồn Cacbon khác nhau của 2 chủng nấm
sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.2: Khả năng đồng hóa nguồn Nitơ khác nhau của hai chủng nấm
sợi đã được tuyển chọn.
Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng, phát triển của hai chủng
nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị
3.4: Ảnh hưởng độ pH ban đầu lên hoạt chất đối kháng của 2 chủng
nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.5: Ảnh hưởng của thời gian đến sự sinh trưởng, phát triển của hai

chủng nấm sợi được tuyển chọn.
Đồ thị 3.6: Xác định thời gian sinh tổng hợp hoạt chất đối kháng

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Ngành Nông nghiệp đang đối mặt với một đề cực kỳ nghiêm trọng là sự xuất
hiện ngày càng nhiều loại sâu, bệnh nguy hiểm gây hại cho cây trồng. Chúng đã gây
tổn thất lớn đến năng suất và sản lượng cây trồng. Để đối phó với sâu bệnh, nông
dân sử dụng rộng rãi cũng như quá lạm dụng nhiều loại thuố
c trừ sâu hóa học và
đây cũng chính là mối lo ngại lớn của con người. Bên cạnh đó, có rất nhiều chủng
VSV gây bệnh lại lờn thuốc kháng sinh. Một trong những biện pháp hữu hiệu khắc
phục tình trạng lờn thuốc của cái các VSV gây bệnh là tìm thêm các kháng sinh mới
từ VSV trong thiên nhiên. Trong các nhóm VSV sinh kháng sinh, người ta quan tâm
tìm hiểu nhiều nhất là các nhóm nấm sợi và xạ khuẩn.
Hiện nay, Khí hậu Đà Lạt đang biến đổ
i một cách bất thường nhất trong lịch
sử hình thành. Trước đây, nhiệt độ trung bình năm ở Đà Lạt là 18-20°C. Nhưng
hiện nay, sự khắc nghiệt gia tăng với biên độ nhiệt dãn cách đột biến chưa từng
thấy: chênh nhau giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất bình quân từ 8-10 độ những
năm trước lên 12-15 độ. Đà Lạt đã nóng lên 3-4°C so với trước kia; còn sương mù,
bây giờ mộ
t năm, thỉnh thoảng mới có lại vài lần. Có thể nói sự thu hẹp nhanh hơn
rừng nội ô ở thành phố Đà Lạt, việc xây dựng công trình ồ ạt, cộng với hiện tượng
El Nino đang diễn ra là nguyên nhân dẫn đến bức tranh khí hậu tồi tệ ở Đà Lạt.
Trước tình hình đó, các nhà chuyên môn đã đưa cảnh báo: sự biến đổi khí hậu theo
chiều hướng tiêu cực trên chắc chắn sẽ làm sâu, bệnh phát sinh gay gắt trên cây
trồng, vật nuôi ở vùng sản xuất rau, hoa cao cấp lớn nhất nước này. Theo quy luật
đấu tranh sinh tồn: khi sâu, bệnh gia tăng thì sẽ xuất hiện các chủng sinh vật sinh

các hoạt ch
ất đối kháng chống lại các sâu, bệnh đó. Trên con đường tìm kiếm những
giống VSV có khả năng kháng sâu, kháng bệnh mới có hoạt tính cao. Chúng tôi
nhắm đến nấm sợi và tiến hành nghiên cứu những khả năng tuyệt vời của nó trong
phòng trừ sâu, bệnh. Hi vọng trên vùng đất Đà Lạt – Lâm Đồng với đặc điểm khác
2
biệt về địa hình, thời tiết – khí hậu, chúng ta có thể tìm ra những chủng nấm sợi có
những đặc tính ưu việt mới trong phòng trừ bệnh hại cây trồng.
Theo thông tin mà chúng tôi thu thập được, hiện nay có rất ít các công trình
nghiên cứu về khu hệ nấm sợi ở rừng Đà Lạt. Tài liệu duy nhất mà chúng tôi thu
thập được đó là đề tài: Nghiên cứu khu hệ vi nấm gây bệnh và có lợi cho cây
thông vùng Đà Lạt – Lâm Đồng n
ăm 2004 do Viện Khoa học và công nghệ Miền
Nam, Viện Sinh học Nhiệt đới, Phân viện Sinh học tại Đà Lạt (Nay là Viện Sinh
Học Tây Nguyên) thực hiện. Còn các đề tài về tìm hiểu khả năng sinh hoạt chất đối
kháng của hệ nấm sợi rừng Đà Lạt chưa thấy có tài liệu nào được công bố.
Xuất phát từ thực tế trên, việc tiến hành thực hiện đề tài : “Nghiên cứu kh
ả
năng sinh hoạt chất đối kháng VSV gây bệnh cho cây trồng của các chủng nấm sợi
phân lập từ rừng Đà Lạt” là việc làm rất cần thiết.
2. Mục đích đề tài
Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm sợi có khả năng sinh hoạt chất đối
kháng có thể ức chế, tiêu diệt các VSV gây bệnh cây trồng.
3. Nội dung nghiên cứu đề tài:
- Phân lậ
p và thuần khiết các chủng nấm sợi từ rừng Đà Lạt.
- Xác định khả năng sinh hoạt chất đối kháng của các chủng nấm sợi
phân lập được và tuyển chọn các chủng nấm sợi có hoạt tính đối kháng cao.
- Thử khả năng ức chế các VSV gây bệnh ở cây trồng để tiến tới chọn
ra những chủng nấm sợi tiêu biểu.

-
Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm
sợi tiêu biểu đã được tuyển chọn và tiến tới định danh những chủng này.
- Bước đầu ứng dụng những chủng nấm sợi được tuyển chọn vào mục
đích phòng và trị bệnh cho cây Địa Lan (Cymbidium) ở Đà Lạt.

3
4. Phạm vi nghiên cứu :
- Vị trí lấy mẫu là Suối Vàng, Thái Phiên, Tà Nung (Rừng Tà Nung là
rừng hổn giao rừng cây lá rộng thường xanh và rừng cây lá kim nên xem như
là hai vị trí), Lang Biang.
- Lấy mẫu 4 lần: mùa nắng, thời điểm giao mùa mưa nắng và mùa mưa.
5. Các phương pháp nghiên cứu:
- Phân lập, tuyển chọn các chủng nấm sợi bằng phương pháp vi sinh.
- Nghiên cứu các đặc điểm cơ b
ản, phân loại các chủng nấm sợi bằng
phương pháp hóa sinh, kỷ thuật di truyền.
- Xử lý số liệu thu thập bằng phương pháp sử dụng toán học thống kê.
6. Đối tượng nghiên cứu:
- Các chủng nấm sợi được phân lập từ các khu rừng tại Đà Lạt : Suối
vàng, Thái phiên, Tà nung, Lang Biang .
- VSV kiểm định : Escherichia coli Gram (-) và Bacillus subtilis Gram
(+), Saccharosemyces cerevisier, nấm Aspergillus niger; Vi khuẩn
Pseudomonas gladioli,
Erwnia sp. nhận từ phòng thí nghiệm vi sinh trường
Đại học Đà Lạt và các nấm gây bệnh ở cây trồng nhận từ phòng thí nghiệm
vi sinh Đại học Sư Phạm Tp. HCM.
7. Cấu trúc của luận văn
Gồm:
Mở đầu

Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Chương 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết Luận và Kiến nghị
4
8. Nơi thực hiện đề tài
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh thuộc khoa Sinh – ĐH Sư Phạm Tp. HCM.
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh thuộc khoa Sinh – ĐH Đà Lạt.
- Phòng thí nghiệm Vi Sinh – Viện Sinh học Tây Nguyên.
- Vườn Địa Lan 45 Bạch Đằng Phường 7 Đà Lạt.





5
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Nấm sợi
1.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm sợi.
Nấm học (Mycology) được khai sinh bởi nhà thực vật học người Ý tên là
Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố “giống cây lạ” (Nova Plantarum
Genera) nhưng theo Giáo sư Ekriksson Gunnan (1978) thì người có công nghiên
cứu sâu về nấm sợi lại là Elias Fries (1794-1874).
Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm sợi có khoảng 5.100 giống và 50.000 loài
được mô tả. Tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đến 250.000 loài nấm hiện diện
trên trái
đất. [45]
1.1.1.1 Hình dạng, kích thước, cấu tạo của nấm sợi
1.1.1.1.1 Hình dạng và kích thước
Một số ít nấm ở thể đơn bào có hình trứng (yeast=nấm men), đa số có hình

sợi (filamentous fungi=nấm sợi), sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách
(đơn bào). Sợi nấm (hypha) thường là một ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ
khác nhau tùy loài. Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm,
thậm chí
đến 1mm. Chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet. Các sợi nấm
phát triển chiều dài theo kiểu tăng trưởng ở ngọn. Các sợi nấm có thể phân nhánh và
các nhánh có thể lại phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm (mycelium) khí sinh
xù xì như bông. Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử
nấm, tế bào nấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ
sợi nấm có
hình dạng nhất định gọi là khuẩn lạc nấm. Vào giai đoạn cuối của sự phát triển,
khuẩn lạc xảy ra sự kết mạng (anastomosis) giữa các khuẩn ty với nhau, làm cho cả
khuẩn lạc là một hệ thống liên thông mật thiết với nhau, thuận tiện cho việc vận
chuyển chất dinh dưỡng đến toàn bộ hệ sợi nấm. Hiện tượng kết m
ạng thường gặp ở
nấm bậc cao nhưng lại ít gặp ở các sợi nấm dinh dưỡng của nấm bậc thấp. Hình
6
thái, kích thước, màu sắc, bề mặt của khuẩn lạc… có ý nghĩa nhất định trong việc
định tên nấm. [45]
Đầu sợi nấm có hình viên trụ, phần đầu gọi là vùng kéo dài (extensionzone).
Lúc sợi nấm sinh trưởng mạnh mẽ đây là vùng thành tế bào phát triển nhanh chóng,
vùng này có thể dài đến 30µm. Dưới phần này thành tế bào dày lên và không sinh
trưởng thêm được nữa. Màng nguyên sinh chất có một số phần có kết cấu gấp nếp
hay xoăn lại, người ta gọ
i là biên thể màng (plasmalemmasome) hay biên thể
(lomasome). Nhiều khi chúng có tác dụng tiết xuất các chất nào đó. Các chất dự trữ
thường gặp ở nấm là glicogen, hạt volutin, các giọt mỡ [46].

Hình 1.1: Cấu trúc sợi nấm

Hình 1.2: Sự phát triển của hệ sợi nấm
7
Phần lớn sợi nấm có dạng trong suốt, ở một số nấm, sợi nấm mang sắc tố tạo
nên màu tối hay mà sặc sỡ. Sắc tố của một số nấm còn tiết ra ngoài môi trường và
làm đổi màu khu vực có nấm phát triển. Một số nấm còn có các chất hữu cơ tạo nên
các tinh thể trên bề mặt khuẩn lạc. Vì bào tử của nấm thường có màu nên khuẩn lạc
th
ường có màu. [46]
1.1.1.1.2 Cấu tạo của nấm sợi
Tế bào nấm sợi có thành phần cấu tạo cơ bản như các loài nấm lớn và ở các
nhóm sinh vật có nhân thực khác, nghĩa là gồm thành tế bào, chất nguyên sinh, nhân
tế bào, không bào và các thể ẩn nhập.
Thành tế bào dày khoảng 0,2µm, nhưng có tính phản quang mạnh nên có thể
phân biệt được rõ ràng ở kính hiển vi quang học. [4]
Vách tế bào nấm cấu tạo bởi vi sợi chitin và có hoặc không có cellulose.
Chitin là thành phần chính của vách tế bào ở hầu hết các loài nấm trừ nhóm
Oomycetina. Những vi sợi chitin được hình thành nhờ vào enzyme chitin syntase.
Nhân tế bào được bao bọc bởi màng nhân, trên màng nhân có nhiều lổ thủng,
trong nhân có hạch nhân (nucleolus). Thường có nhiều nhân tập trung ở phần ngọn
của sợi nấm. Trong các tế bào phía sau ngọn thường chỉ có 1-2 nhân. Nhân của nấm
thường nhỏ, khó thấy rõ dưới kính hiển vi quang học. Nhân của tế bào nấm có hình
cầu hay bầu dụ
c với màng đôi phospholipid và protein dầy 0,02µm, bên trong màng
nhân chứa ARN và DNA.
Trong tế bào nấm chứa mạng nội chất (endoplasmic reticulum), thể
ribosomes (ribosome), không bào (vacuoles), bào nang (vesicle), thể Golgi (Golgi
body, Golgi apparatus, dictyosome), các giọt lipid (lipid droplet), các tinh thể
(chrystal) và các vi thể đường kính 0,5-1,5nm (microbody), các thể Vôrônin đường
kính 0,2µm (Woronin body), thể Chitôxôm đường kính 40-70nm (chitosome)…ty

thể (mitochondria) và hạt dự trữ (glycogen và lipid). Đặc biệt cấu trúc ty thể ở tế
bào nấm tương tự như cấu trúc ty thể ở tế bào thực vật. Ngoài ra trong tế bào chất
8
còn có các vi quản rỗng ruột, đường kính 25nm (microtubule), các vi sợi đường
kính 5-8nm (microfilament), các thể màng biên (plasmalemnasome). [46]
Tế bào nấm không có diệp lục tố, một vài loài nấm có rải rác trong tế bào
một loại sắc tố đặc trưng mà Matsueda và ctv. (1978) đầu tiên ly trích được và gọi
là neocercosporin (C
29
H
26
O
10
) có màu tím đỏ ở nấm Cercosporina kikuchi.
Tế bào nấm không nhất thiết có một nhân mà thường có nhiều nhân. [45]
1.1.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá
Nấm sợi là những sinh vật dinh dưỡng hoá năng hữu cơ, thuộc loại hoại sinh.
Chúng có khả năng thu nhận năng lượng nhờ quá trình oxy hoá hiếu khí hoặc quá
trình lên men kỵ khí các chất hữu cơ ngoại bào. Kiểu dinh dưỡng cacbon hữu cơ
này được gọi là kiểu dinh dưỡng cacbon dị dưỡng. Chúng có khả năng phân giải các
xác hữu cơ hoặc sử dụng các hợp chất hữu cơ bên ngoài các cơ thể sống để làm chất
dinh dưỡng. Cũng có những loài thuộc loại ký sinh, chúng sống trên cơ thể của sinh
vật khác (người, động vật, thực vật…) và đem lại những ảnh hưởng xấu đối với các
cơ thể này. Có những loài lại ký sinh trên cơ thể những loài nấ
m khác và được gọi
là nấm ký sinh trên nấm. [4]
Nấm sợi có thể sử dụng những nguồn thức ăn cacbon rất khác nhau. Để thực
hiện các quá trình sinh lí khác nhau nấm sợi thường có những nhu cầu không giống
nhau về các nguồn thức ăn cacbon. Chúng có thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác
nhau từ cacbonhydrat, amino acid đến amonia. Sự thích hợp của một nguồn gốc

thức ăn cacbon nào đó có thể
được đánh giá bằng nhiều chỉ tiêu khác nhau như mức
độ sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm, mức độ hình thành tối đa số lượng bào tử,
mức độ tích lũy tối đa các chất chuyển hoá. Sự sinh trưởng tối đa của hệ sợi nấm
thường không phù hợp với sự tích lũy tối đa các sản phẩm trao đổi chất. Hầu hế
t các
loại nấm sợi có thể đồng hoá trực tiếp mantose, lactose, melibiose, rỉ đường…
Nhiều loại nấm sợi còn có khả năng đồng hoá cả các hợp chất hữu cơ rất bền vững
hoặc rất độc đối với nhiều loại sinh vật khác (hợp chất n-alcan, alkaloid, phenol,
sterin, nhiều chất kháng sinh, nhiều độc tố). [4], [13]
9
Các loài nấm sợi thường không có những đòi hỏi nghiêm khắc đối với một
loại thức ăn cacbon nào. Chúng thường có khả năng sử dụng nhiều loại cacbon khác
nhau, tuy nhiên có thể là loại hợp chất cacbon này được đồng hoá tốt hơn loại hợp
chất khác. Trong nhiều trường hợp nếu có mặt trong môi trường vài nguồn Cacbon
khác nhau chúng sẽ phát triển mạnh mẽ hơn so với khi chỉ có riêng biệt từng loạ
i
một. Có thể lấy nghiên cứu của Horr ở bảng 1.1 làm ví dụ:
Bảng 1.1: Hiệu quả việc sử dụng phối hợp glucose và galactose đối với sự
phát triển của Aspergillus niger (nuôi cấy tĩnh ở 20
o
C trong 7 ngày).
Loại đường Nồng độ (g/l)
Trọng lượng khô của hệ
sợi nấm
Galactose


Glucose

Galactose + Glucose
10
18
20
2
10
18+2
10+10
45,1
42,4
44,3
145,6
411,0
577,0
1151,6
Khi phát triển trên các môi trường có nguồn thức ăn cacbon thích hợp người
ta nhận thấy thời kỳ tiền phát (lag phase) thường rút lại rất ngắn và hệ sợi nấm rất
nhanh chóng được tích lũy trong môi trường nuôi cấy.
Các loài nấm sợi khác nhau có thể có nhu cầu khác nhau đối với các nguồn
thức ăn nitơ. Nấm sợi thường có khả năng sử dụng cả nguồn Nitơ hữu cơ lần các
nguồ
n Nitơ vô cơ.
Nhiều loài nấm sợi có khả năng đồng hoá cả muốn amon lẫn nitrat. Có
những loài thích hợp sử dụng muốn amon hơn nitrat nhưng ngược lại cũng có
những loài thích hợp sử dụng nitrat hơn muốn amon. Đôi khi có những loài vi nấm
không phát triển trên các môi trường chứa nguồn Nitơ là muối amon nhưng nguyên
nhân không phải ở bản thân gốc NH
4
+
mà ở độ chua sinh lý do các muối amon tạo

ra. Ngược lại với muối amon, nitrat là những muối có tính kiềm sinh lý, sau khi
nấm sợi đồng hoá gốc NO
3
-
trong môi trường sẽ tích lũy lại các cation Na
+
, K
+
… và
do đó làm tăng độ pH của môi trường.
10
Nhiều tác giả nhận thấy khả năng đồng hoá amon sunfat của nấm sợi sẽ được
tăng cường rõ rệt khi bổ sung thêm vào môi trường một số ít acid hữu cơ như acid
lactic, acid malic.
Ngoài các nguồn Nitơ vô cơ, nấm sợi còn có thể sử dụng tốt nhiều nguồn
Nitơ hữu cơ như protein, pepton, peptide, acid amin…[4]
Một số loài như Aspergillus flavus, Tricoderma lignorum, Myrothecium
verrucaria… có khả năng đồng đó tr
ực tiếp Nitơ phân tử [13]
Bằng các phương pháp phân tích quang phổ người ta đã xác định được tất cả
các chất khoáng có chứa trong tế bào vi nấm. Một số các nguyên tố khoáng có
những chức năng sinh lý và chức năng cấu trúc đã được biết rõ, nhưng nhiều
nguyên tố khoáng khác cho đến nay vẫn chưa được làm sáng tỏ về vai trò sinh lý
của chúng.
Theo Alexopoulos và Mims (1979) cho biết nguồn dưỡng chất cần thiết cho
nấm đượ
c xếp theo thứ tự sau: C, O, H, N, P, K, Mg, S, B, Mn, Cu, Zn, Fe, Mo và
Ca. Các nguyên tố này hiện diện trong các nguồn thức ăn vô cơ đơn giản như
glucose, muối ammonium sẽ được nấm hấp thu dễ dàng, nếu từ nguồn thức ăn
hữu cơ phức tạp nấm sẽ sản sinh và tiết ra bên ngoài các loại enzyme thích hợp để

cắt các đại phân tử này thành những phân tử nhỏ để dể hấp thu vào trong tế bào.
[45]
Các nguyên tố đ
a lượng có thể kể đến như S, P, K, Ca, Mg. Chúng thường
chiếm từ vài phần nghìn đến vài phần trăm so với trọng lượng khô của sợi nấm. Các
nguyên tố vi lượng mà vi nấm cần có thể kể đến là Mn, Mo, Zn, Cu,Co, Ni, B…Các
nguyên tố vi lượng có liên quan mật thiết với các quá trình xúc tác sinh học trong tế
bào nấm sợi. Các loại nấm sợi có quan hệ rất khác đối với các loại vitamin và các
chất sinh trưởng. Nhu cầu về chất sinh trưở
ng của một loài nấm sợi có thể thay đổi
tuỳ theo điều kiện nuôi cấy, tuỳ theo tuổi giống.
Ngoài các chất dinh dưỡng nấm sợi cũng như tất cả các sinh vật khác còn có
nhu cầu về nước cho các hoạt động sinh lý, sinh hoá của tế bào. Liên quan đến
11
lượng nước còn có độ ẩm. Các yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và
quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng (độ ẩm không khí không thấp hơn 60%).
Khả năng hấp thụ hay thoát nước của nấm đều liên quan với nhiệt độ môi trường,
khoảng 15-30
o
C, tăng trưởng tối ưu trong khoảng 25-30
o
C, tuỳ loài.
Hầu hết các loài nấm sợi không cần ánh sáng trong quá trình sinh trưởng.
Tuy nhiên, có một số loài lại cần ánh sáng trong quá trình tạo bào tử (Buller, 1950).
Nhiệt độ tối thiểu cần cho sự phát triển là từ 2
o
C đến 5
o
C, tối hảo từ 22
o

C đến 27
o
C
và nhiệt độ tối đa mà chúng có thể chịu đựng được là 35
o
C đến 40
o
C, cá biệt có một
số ít loài có thể sống sót ở 0
o
C và ở 60
o
C. Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến
sự sinh trưởng và phát triển của nấm sợi rõ rệt là pH, bình thường chúng tăng
trưởng ở pH=6 nhưng pH tối hảo là 5-6,5, một số loài phát triển tốt ở pH < 3 và một
số ít phát triển ở pH > 9 (Ingold, 1967). Môi trường kiềm hoặc acid, thì nấm sợi
không hoặc tăng trưởng rất yếu. [13][45].
Oxi cũng cần cho sự phát triển của nấm sợi vì chúng là nhóm hi
ếu khí bắt
buộc và sự phát triển sẽ ngưng khi không có oxi và dĩ nhiên nước là yếu tố cần thiết
cho sự phát triển.
Theo Alexopoulos và Minns (1979) cho biết nấm sợi có thể phát triển liên
tục trong 400 năm hay hơn nếu các điều kiện môi trường đều thích hợp cho sự phát
triển của chúng.
Nấm sợi không có diệp lục tố nên chúng cần được cung cấp dinh dưỡng từ
bên ngoài (nhóm dị dưỡng), một số
sống sót và phát triển nhờ khả năng ký sinh
(sống ký sinh trong cơ thể động vật hay thực vật) hay hoại sinh (saprophytes) trên
xác bã hữu cơ, cũng có nhóm nấm rễ hay địa y sống cộng sinh với nhóm thực vật
nhất định. [45]

1.1.1.3 Sinh sản của nấm sợi
Nói chung, nấm sợi sinh sản dưới 2 hình thức: vô tính và hữu tính. Trong
sinh sản vô tính, nấm hình thành bào tử mà không qua việc giảm phân, trái lại trong
sinh sản hữu tính nấm hình thành 2 loạ
i giao tử đực và cái.
12
1.1.1.3.1 Sinh sản vô tính
The Alexopoulos và Mims (1979), nấm sợi sinh sản vô tính thể hiện qua 2
dạng: sinh sản dinh dưỡng bằng đoạn sợi nấm phát triển dài ra hoặc phân nhánh và
sinh sản bằng các loại bào tử.
Một số loài nấm có những bào tử đặc trưng như sau:
a. Bào tử túi (bào tử bọc)(sporangiospores): các bào tử động (zoospores) có ở
nấm Saprolegnia và bào tử túi (sporangiopores) ở nấm Mucor, Rhizopus chứa trong
túi bào tử động (zoosporangium) và túi bào tử (sporangium)
được mang bởi cuống
túi bào tử (sporangiophores).
b. Bào tử đính (conidium): các bào tử đính không có túi bao bọc ở giống nấm
Aspergillus, Penicillium, Hình dạng, kích thước, màu sắc, trang trí và cách sắp
xếp của bào tử đính thay đổi từ giống này sang giống khác và được dùng làm tiêu
chuẩn để phân loại nấm.
Cuống bào tử đính dạng bình có thể không phân nhánh như ở Aspergillus
hay dạng thẻ phân nhánh như ở Penicillium. Bào tử đính hình thành từ nhữ
ng cụm
(cluster) trên những cuống bào tử đính ở Trichoderma.
Ở giống Microsporum và Fusarium, có hai loại bào tử đính: loại nhỏ, đồng
nhất gọi là tiểu bào tử đính (microconidia), loại lớn, đa dạng gọi là đại bào tử đính
(macroconidia).
c. Bào tử tản (Thallospores): trong nhiều loài nấm men và nấm sợi có hình
thức sinh sản đặc biệt gọi là bào tử tản.
Bào tử tản có thể có những lo

ại sau:
- Chồi hình thành từ tế bào nấm men: Cryptococcus và Candida là
những loại bào tử tản đơn giản nhất, gọi là bào tử chồi (blastospores)
13
- Giống Ustilago có những sợi nấm có xuất hiện tế bào có vách dầy gọi
là bào tử vách dầy còn gọi là bào tử áo (chlamydospores). Vị trí của bào tử
vách dầy ở sợi nấm có thể khác nhau tùy loài.
- Giống Geotrichum và Oospora có sợi nấm kéo thẳng, vuông hay chử
nhật và tế bào vách dầy gọi là bào tử đốt (arthrospores).
1.1.1.3.2 Sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính xảy ra khi có sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái
(gametes) có trải qua giai đoạn giảm phân. Quá trình sinh sản hữu tính trải qua 3
giai đoạn:
- Tiếp hợp tế bào chất (plasmogamy) với sự hòa hợp 2 tế bào trần
(protoplast) của 2 giao tử.
- Tiếp hợp nhân (karyogamy) với sự hòa hợp 2 nhân của 2 tế bào giao
tử để tạo một nhân nhị bội (diploid).
- Giảm phân (meiosis) giai đoạn này hình thành 4 bào tử đơn bội
(haploid) qua sự giảm phân từ
2n NST (nhị bội) thành n NST (đơn bội).
Theo Machlis (1966) tất cả các giai đoạn trên kể cả giai đoạn tạo cơ quan
sinh dục được điều khiển bởi một số kích thích tố sinh dục (sexual hormones).
Cơ quan sinh dục của nấm sợi có tên là túi giao tử (gametangia) có 2 loại: cơ
quan sinh dục đực gọi là túi đực (antheridium) chứa các giao tử đực (antherozoids),
còn cơ quan sinh dục cái gọi túi noãn (oogonium) chứa giao tử cái hay noãn, khi có
sự kết hợp gi
ữa giao tử đực và noãn sẽ tạo thành bào tử, bào tử di động được gọi là
bào tử động (zoospores).
Kiểu hai sợi nấm có giới tính đực và cái tiếp hợp nhau sinh ra bào tử có tên
là tiếp hợp tử (myxospores), tiếp hợp tử là đặc trưng của nhóm nấm Myxomycetes.

14
Bào tử sinh dục khi hình thành có dạng túi gọi là nang (ascus) và túi này
chứa những bào tử gọi là bào tử nang (ascospores). Nang và bào tử nang là đặc
trưng của nhóm Ascomycetes.
Trong nhóm Basidiomycetes, 4 bào tử phát triển ở phần tận cùng của cấu trúc
thể quả gọi là đãm (basidium) và bào tử được gọi là bào tử đãm (basidiospores)
Nhóm Nấm bất toàn (Deuteromycetes=Deuteromycotina)) gồm những nấm
cho đến nay chưa biết rõ kiểu sinh sản hữu tính của chúng. [45]
1.1.2 Phân loại n
ấm sợi
Việc phân loại vi nấm nói chung và nấm sợi nói riêng vẫn đang ở thời kì
phân loại học hình thái dựa vào các đặc điểm hình thái nuôi cấy, một số đặc điểm
sinh lý, sinh hoá và phương thức sinh sản. Tuy nhiên, ngày nay, phương pháp định
danh bằng sinh học phân tử đang phát triển nhanh chóng, cung cấp nhiều thông tin
cho định danh và định typ VSV, chính xác và hiệu quả.
1.1.2.1 Phương pháp sinh hóa
Nhà nấm học Italia P.A. Saccardo (1845-1920) đã chỉnh lý các nghiên cứu v
ề
nấm và biên soạn bằng tiếng La Tinh 25 tập Kỷ yếu nấm. Các thành tựu nghiên cứu
đã được tổng kết khá đầy đủ trong 5 tập sách Giới nấm (The Fungi) của G.C.
Ainsworth và cộng sự (Vol 1, 2, 3, 4A, 4B. New Yord and London: Academic
Press, 1963-1973). Năm 1995 đã tái bản lần thứ 8 cuốn từ điển về nấm (Dictionary
of the Fungi) của Ainsworth và Bisby.
Nấm được chia thành 4 ngành (Division, Phylum):
- Ngành Chytridiomycota
- Ngành Zygomycota
- Ngành Ascomycota
- Ngành Basidiomycota