Phân lập và nghiên cứu đặc điểm một số chủng nấm cộng sinh trên rễ cây chè

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC
-------------***--------------

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ
CHỦNG NẤM CỘNG SINH TRÊN RỄ CÂY CHÈ

Hà Nội - 2023


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------  -----

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ
CHỦNG NẤM CỘNG SINH TRÊN RỄ CÂY CHÈ

Người thực hiện

: LÊ TRẦN KIỀU TRINH

Mã sinh viên

: 640780

Khóa

: 64

Ngành

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Người hướng dẫn

: TS. HỒ TÚ CƯỜNG
: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN CẢNH

Hà Nội - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện
trong thời gian từ 08/2022 – 02/2023 dưới sự hướng dẫn của TS. Hồ Tú Cường,
Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam;
PGS.TS. Nguyễn Xuân Cảnh, Trưởng khoa Công nghệ sinh học, giảng viên Bộ
môn Công nghệ Vi sinh – Khoa Công nghệ Sinh học – Học viện Nông nghiệp
Việt Nam.
Tất cả số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực và
chưa được cơng bố ở bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào ở trong và ngoài nước.
Các tài liệu đã trích dẫn được nêu ở mục tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày tháng năm 2023
Sinh viên

Lê Trần Kiều Trinh

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt
Nam, đội ngũ giảng viên, cán bộ đang giảng dạy và công tác tại Học viện Nông
Nghiệp Việt Nam. Tôi vô cùng biết ơn các thầy, cô khoa Công nghệ sinh học
đã giảng dạy, hướng dẫn và tạo điều kiện để tơi hồn thành chương trình học,
thực tập nghề nghiệp và khố luận tốt nghiệp.
Tơi xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Hồ Tú Cường và
PGS.TS. Nguyễn Xuân Cảnh đã định hướng nghiên cứu, tận tình chỉ dạy, giúp
đỡ, hỗ trợ tơi trong suốt q trình thực hiện khóa luận.
Tơi xin cảm ơn đến thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Giang, cô Th.S Trần Thị
Đào, cô Th.S Nguyễn Thanh Huyền, cô Th.S Trần Thị Hồng Hạnh, nghiên cứu
viên Dương Văn Hồn, Nguyễn Thị Thu đã giúp đỡ tơi trong thời gian thực
hiện khố luận.
Cuối cùng tơi muốn gửi lời cảm ơn đến Bố, Mẹ, gia đình và bạn bè đang
thực hiện khố luận tại bộ mơn Cơng nghệ vi sinh đã khuyến khích, động viên,
hỗ trợ, tạo điều kiện tốt nhất để tơi có thể hồn thành tốt khố luận tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2023.
Sinh viên

Lê Trần Kiều Trinh

ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................... viii
TÓM TẮT ....................................................................................................... ix
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................ 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................................................. 2

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
2.1. Giới thiệu về cây Chè .......................................................................................... 3
2.1.1. Đặc điểm thực vật của cây Chè ........................................................................ 3
2.1.2. Giá trị sử dụng của cây chè .............................................................................. 4
2.2. Tổng quan về nấm cộng sinh trên rễ cây ............................................................. 5
2.2.1. Tình hình nghiên cứu nấm cộng sinh ở rễ cây trên thế giới ............................. 7
2.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ................................................................ 11
2.2.3. Phân loại nấm cộng sinh ở rễ.......................................................................... 13
2.2.4. Vai trò và ứng dụng của nấm cộng sinh trên rễ cây ....................................... 14

PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ................... 16
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 16
3.1. Vật liệu nghiên cứu............................................................................................ 16
3.1.1. Thời gian, địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 16
3.1.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 16

3.2. Hóa chất, mơi trường, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ...................................... 16
iii


3.2.1. Hóa chất, mơi trường sử dụng nghiên cứu ..................................................... 16
3.2.2. Dụng cụ và thiết bị ......................................................................................... 17
3.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 18
3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 18
3.4.1. Phương pháp thu thập mẫu ............................................................................. 18
3.4.2. Phương pháp phân lập, làm thuần và giữ giống ............................................. 18
3.4.3. Phương pháp sàng lọc khả năng phân giải phosphate .................................... 19
3.4.4. Phương pháp xác định hoạt độ phân giải phosphate của các chủng nấm ...... 19
3.4.5. Phương pháp sàng lọc khả năng phân giải kali .............................................. 21
3.4.6. Xác định chỉ số hòa tan phosphate và kali của các chủng nấm ...................... 22
3.4.7. Xác định khả năng sinh IAA .......................................................................... 22
3.4.8. Phương pháp xác dịnh các đặc điểm hình thái tản nấm, hình thái bào tử nấm..... 23
3.4.9. Đánh giá khả năng sinh enzyme ngoại bào .................................................... 24
3.4.10. Xác định khả năng sinh siderophore ............................................................ 24

PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 26
4.1. Kết quả phân lập và làm thuần nấm .................................................................. 26
4.2. Kết quả khả năng phân giải phosphate của các chủng nấm tuyển chọn............ 28
4.2.1. Kết quả khả năng phân giải phân giải phosphate .......................................... 28
4.2.2. Kết quả xác định chỉ số hòa tan phosphate .................................................... 29
4.2.3.Kết quả xác định hoạt độ phân giải phosphate ................................................ 31
4.2.3.1. Kết quả dựng đường chuẩn phosphate ........................................................ 31
4.2.3.2. Kết quả phân tích mẫu thực ......................................................................... 31
4.3. Kết quả khả năng phân giải kali của các chủng nấm tuyển chọn ...................... 32
4.3.1. Kết quả khả năng phân giải kali của các chủng nấm...................................... 32
4.3.2. Kết quả xác định chỉ số hòa tan kali ............................................................... 34

4.4. Khảo sát khả năng sinh IAA của các chủng nấm phân lập ............................... 35
4.5. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các chủng nấm tuyển chọn ....................... 37
4.6. Khả năng sinh enzyme ngoại bào của các chủng nấm tuyển chọn được

38

4.6.1. Khă năng sinh enzyme cellulase..................................................................... 38
4.6.2. Khả năng sinh enzyme chitinase .................................................................... 39
4.7. Khả năng sản sinh siderophore .......................................................................... 40
iv


PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 42
5.1. Kết luận.............................................................................................................. 42
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................... 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 43
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 51

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Kết quả nghiên cứu AMF bằng sinh học phân tử ............................. 8
Bảng 3.1. Xây dựng dãy nồng độ đường chuẩn phosphate. ........................... 21
Bảng 3.2. Xây dựng dãy nồng độ đường chuẩn IAA...................................... 23
Bảng 4.1. Một số chủng nấm phân lập được................................................... 26
Bảng 4.2. Chỉ số phân giải phosphate ............................................................. 30
Bảng 4.3. Chỉ số phân giải kali ....................................................................... 34
Bảng 4.4. Hình thái của 2 chủng nấm tuyển chọn được. ................................ 38

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cây Chè - Camellia sinensis (L.) O.Ktze (Thea sinensis L.) ...................... 3
Hình 2.2. Sợi nấm phát triển ở rễ thực vật, xuất hiện dưới dạng những lơng tơ màu
trắng nhạt. .................................................................................................. 6
Hình 2.3. Sự cộng sinh giữa nấm cộng sinh ở rễ và rễ cây. ..................................... 11
Hình 4.1. Chủng nấm phân giải phosphate khó tan trên mơi trường NBRIP. ......... 29
Hình 4.2. Đường chuẩn thể hiện mối tương quan giữa chỉ số OD820 và nồng độ PO43-. 31
Hình 4.3. Hoạt độ phân giải phosphate của các chủng vi khuẩn tuyển chọn. .......... 32
Hình 4.4. Chủng nấm phân giải kali khó tan trên mơi trường Aleksandrov ............ 33
Hình 4.5. Khả năng phân giải kali sau 5 ngày ni cấy. .......................................... 35
Hình 4.6. Đường chuẩn thể hiện mối tương quan giữa chỉ số OD530 và nồng độ IAA. 36
Hình 4.7. Hàm lượng IAA được tổng hợp bởi các chủng nấm đã tuyển chọn. ........ 37
Hình 4.8. Hoạt tính sinh enzyme cellulase của các chủng nấm tuyển chọn............. 39
Hình 4.9. Hoạt tính sinh enzyme chitinase của các chủng nấm tuyển chọn. ........... 40
Hình 4.10. Khảo sát khả năng sinh siderophore của 2 chủng nấm H8 và H9. ......... 41

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết đầy đủ

Chữ viết tắt
CMC

Carboxymethyl Cellulose

PDA

Potato Dextrose Agar (Thạch khoai tây)

ĐC

Đối chứng

WA

Water Agar (Thạch nước)

IAA

Indole-3-acetic acid
National Botanical Research Institute’s Phosphat growth

NBRIP

medium (Môi trường tăng trưởng phosphat của Viện
Nghiên cứu Thực vật Quốc gia)

VAM

Vesicular arbuscular mycorrhiza (Nấm rễ nội sinh)

AM

Arbuscular mycorrhizas

ECM

Ectomycorrhiza (Nấm rễ cộng sinh)

RFLP
DNA
RAPD
AMF

Restriction Fragment Length Polymorphism (Phân tích đa
hình chiều dài đoạn cắt giới hạn)
Deoxyribonucleic acid (Phân tử mang thông tin di truyền)
Random Amplifiied Polymorphic DNA (Đánh giá tính đa
hình của các đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên)
Arbuscular Mycorrhizal Fungi (Nấm nội cộng sinh)

µg

Microgam

µl

Microliter

ml

Milliter

nm

Nanometer

viii


TĨM TẮT
Việc sử dụng phân bón hóa học trong sản xuất nơng nghiệp có thể làm
tăng năng suất cây trồng và góp phần đảm bảo an ninh lương thực. Tuy nhiên,
sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật lâu dài và không hợp lý sẽ
làm ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, ô nhiễm môi trường đất. Hiện nay,
các biện pháp phòng trừ sinh học đang được coi là giải pháp cần thiết để thay
thế dần việc sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vât. Với mục đích
tạo ra các các nguồn vật liệu sinh học có khả năng kích thích sinh trưởng cây
trồng, đề tài nghiên cứu: “Phân lập và nghiên cứu đặc điểm một số chủng
nấm cộng sinh trên rễ cây chè” đã được tiến hành.
Kết quả đã phân lập được 19 chủng nấm từ rễ cây chè tại thu thập được
tại xã Văn Hán, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên và xã Sơn Trường, huyện
Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh. Bằng các phương pháp nghiên cứu xác định các đặc
tính kích thích sinh trưởng của các chủng nấm đã tuyển chọn được hai chủng
nấm H8 và H9 đều có khả năng phân giải phosphate với chỉ số hoạt độ phân
giải phosphate là 46,92 mg/l (của chủng nấm H8) và 46,09 mg/l (của chủng
nấm H9); khả năng phân giải kali với chỉ số hịa tan kali SI là 1,24±0,03 cm ở
ngày ni cấy thứ 5 (chủng nấm H8) và 1,2±0,06 cm (chủng nấm H9); khả
năng sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật IAA với hàm lượng IAA sinh
tổng hợp được là 14,980 µg/ml (chủng nấm H8) và 8,449 µg/ml (chủng nấm
H9). Ngoài ra, hai chủng nấm H8 và H9 cịn có khả năng sinh siderophore và
enzyme ngoại bào như enzyme cellulase và chitinase. Cả hai chủng được xác
định đặc điểm hình thái tản nấm, bào tử và cuống bào tử.

ix


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Sự cộng sinh giữa nấm về rễ cây trồng được phát hiện lần đầu tiên vào
năm 1885 do A.B.Frank – nhà bệnh cây lâm nghiệp người Đức. Nhưng phải
đến năm 80 của thế kỷ 20 mới được tập trung nghiên cứu và ứng dụng trong
sản xuất (Lê Thị Thủy, 2012).
Nấm cộng sinh ở rễ là một trường hợp cộng sinh giữa nấm và bộ rễ của
các lồi thực vật. Nấm rễ cộng sinh có vai trị trong hệ thống rễ của cây, đóng
vai trị quan trọng trong dinh dưỡng của thực vật, sinh học và hóa học đất
(Nguyễn Vũ Phong & cs., 2021). Nấm sống trên các mơ rễ của cây chủ, nấm
khơng có rễ cây thì khơng thể phát triển được, cây khơng có nấm thì sinh trưởng
yếu ớt và ngược lại. Nấm cộng sinh ở rễ phổ biến trong các hệ thống nông
nghiệp và đặc biệt phù hợp canh tác hữu cơ vì chúng có thể hoạt động như phân
bón tự nhiên giúp tăng năng suất cho cây trồng. Tuy nhiên, những nghiên cứu
về sự tương tác của nấm cộng sinh ở rễ đến cây trồng trong nơng nghiệp vẫn
cịn hạn chế và khơng nhất qn (Trần Hồng Siêu, 2022).
Tại Việt Nam, cây chè đã trở thành một trong những cây công nghiệp
quan trọng giúp phát triển kinh tế ổn định, mang lại hiệu quả kinh tế cao, tạo
việc làm và thu nhập cho nhiều lao động (Trần Thị Mai Anh, 2012). Bên cạnh
vai trò là một loại thức uống phổ biến từ thời xa xưa, ngày nay chè ngày càng
được ưa chuộng bởi những đặc tính hữu hiệu như kháng ung thư và chống lão
hóa. Theo đánh giá của Hiệp hội chè Việt Nam, những năm gần đây, năng suất
và sản lượng chè Việt Nam liên tục tăng nhờ chuyển biến tích cực về giống, kỹ
thuật canh tác và tổ chức sản xuất (Nguyễn Xuân Hưng, 2017). Tuy nhiên, hiện
nay người tiêu dùng ngày càng khắt khe về lựa chọn sản phẩm an tồn, có
nguồn gốc xuất xứ rõ ràng. Do đó, nhiều cơ sở canh tác, sản xuất chè trên địa
bàn nhiều tỉnh đã chuyển hướng sản xuất sản phẩm chè theo hướng an toàn hữu

cơ (Trần Đại Nghĩa & cs., 2010). Đây là một trong những giải pháp nhằm bảo
1


vệ sức khỏe người sản xuất, người tiêu dùng, góp phần quan trọng nâng cao thu
nhập và hướng tới một nền nông nghiệp xanh, phát triển bền vững. Việc nghiên
cứu, áp dụng kĩ thuật để phát triển nấm cộng sinh trên rễ cây nhằm bổ sung nguồn
cung cấp hữu cơ cho cây chè, giúp cây vượt qua được những điều kiện bất lợi về
độ ẩm, dinh dưỡng, giúp tăng năng suất cây trồng, duy trì, bảo vệ, nâng cao độ
phì nhiêu của đất, giải pháp cho việc chuyển hướng sản xuất sản phẩm chè hữu
cơ của người trồng chè, đồng thời bổ sung kiến thức vào những nghiên cứu về
nấm cộng sinh trên rễ cây chè là tiền đề cho việc thực hiện đề tài “Phân lập và
nghiên cứu đặc điểm một số nấm cộng sinh trên rễ cây Chè”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
 Tuyển chọn được một số chủng nấm cộng sinh trên rễ cây chè có khả
năng sinh tổng hợp các chất kích thích sinh trưởng thực vật cao, tạo nguồn vật
liệu ban đầu góp phần vào nghành công nghiệp trồng chè theo hướng hữu cơ.
1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài tuyển chọn và xác định một số đặc điểm
kích thích sinh trưởng thực vật của một số chủng nấm cộng sinh trên rễ cây chè,
đồng thời được sử dụng như tài liệu tham khảo cho những nghiên cứu sâu hơn
về nấm cộng sinh ở rễ cây chè.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo nguồn vật liệu với các chủng giống nấm
cộng sinh tiềm năng, nhằm mục đích nghiên cứu, sản xuất chế phẩm sinh học
có hiệu quả. Từ đó, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất trong nông nghiệp,
giảm thiểu lượng phân bón hóa học, bảo vệ mơi trường, góp phần xây dựng nền
nông nghiệp bền vững.

2


PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về cây Chè
Cây chè (hay trà xanh) có tên khoa học là Camellia sinensis (L) O. Kuntze,
tên gọi khác là The sinensis l., Thea assamica Mast (Mai Nhật Nam, 2022).
Theo truyền thuyết, cây chè lần đầu tiên được phát hiện bởi người Trung
Quốc. Đầu tiên được sử dụng như một dược liệu, sau trở thành một thứ đồ uống
mang đậm tính dân tộc của Trung Quốc. Ngày nay, chè được trồng ở nhiều nơi
trên thế giới trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, tập trung chủ yếu ở các nước
Châu Á, chiếm 80 – 90% tổng diền tích chè của thế giới. Trong đó nổi tiếng là
Ấn Độ, Trung Quốc, Kenya, Sri Lanka, Thổ Nhĩ Kỳ và Việt Nam. Tại Việt
Nam, chè được trồng trong khoảng 30 tỉnh, trong đó vùng trung du miền núi
phía Bắc chiếm khoảng trên 60%, Tây Nguyên khoảng 14%, còn lại là các vùng
khác (Mai Nhật Nam, 2022).
2.1.1. Đặc điểm thực vật của cây Chè
Cây chè là cây công nghiệp lâu năm, sống cố định trên một mảnh đất
trong nhiều năm, thậm chí lên hàng trăm năm, lá và chồi của cây được sử dụng
để sản xuất trà. Cây chè có chu kì kinh tế dài nhưng nhanh cho sản phẩm thu
hoạch, cho nên việc nghiên cứu đặc điểm thực vật học của cây chè như rễ, thân,
lá, hoa, quả, hạt của cây chè rất quan trọng, là cơ sở cho việc chọn đất, biện
pháp canh tác và tác động giúp cây chè phát triển khỏe mạnh, cho năng suất
cao nhất (Trần Thị Hoàng Mai, 2010).

(Nguồn: Internet)
Hình 2.1. Cây Chè - Camellia sinensis (L.) O.Ktze (Thea sinensis L.)
3

Cây chè có thân và cảnh theo dạng thân thảng và tròn, phân nhánh liên
tục thành một hệ thống cành và chồi. Thân, cành và lá tạo thành tán cây, tán
chè mọc tự nhiên thường có dạng vịm đều. Hoa chè bắt đầu nở khi cây đạt 2 –
3 năm tuổi, hoa mọc từ chồi sinh thực ở nách lá. Hoa chè là hoa lương tính,
tràng có 5 – 9 cánh màu trắng hoặc màu phớt hồng. Quả chè là loại quả có hình
trịn, tam giác hoặc hình vng, thường có 1 – 4 hạt, quả chè thường mọc thành
từng chùm, ban đầu có màu xanh, về sau dần chuyển thành màu nâu hoặc đen.
Lá chè mọc cách nhau trên cành, mỗi đốt có một lá. Hình dạng và kích thước
lá khác nhau tùy vào từng giống (Mai Nhật Nam, 2022).
2.1.2. Giá trị sử dụng của cây chè
Chè là một trong những cây công nghiệp quan trọng và tạo ra nhiều việc
làm ở tất cả các vùng trồng chè trên thế giới. Bên cạnh vai trò là một loại thức
uống phổ biến, chè ngày càng được ưa chuộng bởi đặc tính kháng ung thư và
chống lão hóa.
 Giá trị dinh dưỡng của chè
Chè là sản phẩm chế biến từ búp (tôm) và các lá non thu hái từ cây chè.
Nếu uống nước hãm chè với một lượng vừa phải thì rất tốt đối với cơ thể vì
trong nước hãm chè có đầy đủ các loại vitamin, muối khống, protein, amino
acid, gluxit và một số chất hữu cơ khác… Các nhà khoa học ở trung tâm dinh
dưỡng Unilever (Vlaerdingen, Hà Lan) cho biết, nhiều bệnh viện đã đưa chè
vào danh sách những thực phẩm có tính năng bảo vệ sức khỏe. Theo nghiên
cứu của các nhà khoa học cho biết sau khi uống đều đặn mỗi ngày 3 chén nước
chè, “khối lượng” và phạm vi hoạt động của gốc tự do oxy hóa trong huyết
thanh của cơ thể đã giảm đi rõ rệt (Nanjo & cs., 1996).
Ngoài tác dụng giải khát, tăng cường chất dinh dưỡng thì chè xanh cịn
có tác dụng ngăn ngừa nhiều loại bệnh nhờ các chất có hoạt tính sinh học cao
trong lá chè. Từ đó, chè đã trở thành thành phần quan trọng tromg chế biến thức
ăn, đồ uống hay các loại bánh kem, bánh sandwich làm từ chè xanh. Các sản

4

phẩm không chỉ được ưa chuộng ở Việt Nam mà cịn có thị trường tiêu thụ tại
Nhật Bản, Hàn Quốc, Anh, Mỹ, Úc... (Lee & cs., 2002).
 Giá trị dược tính của chè
Nhiều nghiên cứu cho thấy chè được sử dụng để điều trị mụn cóc sinh
dục, tăng cường sự tỉnh táo tinh thần, phòng chống ung thư, giúp giảm cân,
giảm mức lipid trong huyết thanh, ngăn ngừa bệnh mạch vành, tăng cường trí
nhớ, giảm đau xương khớp, điều trị các chứng mãn kinh và góp phần kéo dài
tuổi thọ. Tuy nhiên, trong chè cũng có nhiều độc tính, ví dụ là các tác dụng bất
lợi có liên quan đến tác động của caffein như mất ngủ, lo âu, nhịp tim nhanh và
run nhẹ. Có trường hợp hiếm hoi báo cáo tình trạng nhiễm độc gan do có sự
can thiệp của trà xanh (Mai Nhật Nam, 2022).
Theo y học cổ truyền, chè có cơng dụng lợi tiểu, định thần, thanh nhiệt,
giải khát, tiêu cơm, làm mát cơ thể. Chủ trị các chứng như tâm trí rối loạn, nóng
người, tả lỵ, mụn nhọt, chóng mặt, ăn khơng tiêu (Mai Nhật Nam, 2022).
 Giá trị nghệ thuật trong việc thưởng thức trà
Thưởng trà là một thú vui tao nhã, tìm kiếm sự tĩnh tại, thư thái. Một tách
trà, hay văn hóa thưởng thức trà gói trọn những nét tinh hoa, sự tinh tế, phong
cách và những giá trị lâu đời của một đất nước. Từ rất lâu đời, uống trà đã trở
thành một nét văn hóa truyền thống của người Việt.
2.2. Tổng quan về nấm cộng sinh trên rễ cây
Đối với thực vật, khi sinh trưởng tại một vùng đất “nghèo”, có nồng độ
chất dinh dưỡng thấp, tốc độ khuếch tán hoặc đổ ẩm của đất thấp thì cây sẽ khó
phát triển và còi cọc. Tuy nhiên, những điều kiện này lại rất phổ biến, cho nên
hầu hết các loài thực vật đều dựa vào nấm để tạo điều kiện hấp thu khoáng chất
từ đất. Nấm cộng sinh với rễ cây, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển
chất dinh dưỡng. Đây là quần hợp nấm – thực vật được biết nhiều nhất và đóng
vai trị quan trọng trong q trình phát triển của thực vật cũng như nhiều hệ
sinh thái, hơn 90% các lồi thực vật có quan hệ với nấm theo hình thức nấm rễ

và phụ thuộc vào mối quan hệ này để tồn tại. Trong mối quan hệ này, nấm được
5


tích hợp hồn tồn vào cấu trúc vật lý của rễ cây, xâm chiếm mơ rễ sống trong
q trình tăng trưởng tích cực của cây (Trần Thị Như Hằng & cs., 2012).
Q trình sống và cộng sinh chính là q trình vận chuyển các chất dinh
dưỡng và khống từ nấm đến thực vật. Trong hầu hết các trường hợp, cũng có
sự vận chuyển đáng kể các chất chuyển hóa từ thực vật đến nấm (Phạm Phước
Nhẫn, 2014). Cây thu được khống chất như phosphate, kẽm, đồng... từ đất
thơng qua sự chuyển hóa của nấm. Nấm lấy chất dinh dưỡng như đường từ rễ
cây. Nấm cộng sinh ở rễ giúp tăng diện tích bề mặt của hệ thống rễ cây vì sợi
nấm hẹp, có thể lan rộng ra ngồi vùng cạn kiệt chất dinh dưỡng. Sợi nấm là
phần mở rộng của nấm, có thể phát triển thành các lỗ nhỏ trong đất cho phép
cây tiếp cận với các loại hợp chất dinh dưỡng nếu có. Cịn thực vật sẽ kiểm sốt
mật độ của nấm cộng sinh và tiêu huỷ các bề mặt sợi nấm hoặc thay đổi hình
thái của hệ thống rễ (ECM) (Trần Hoàng Siêu, 2022).
Tác dụng của mối quan hệ này đối với cây trồng được thể hiện rõ nhất ở
vùng đất nghèo dinh dưỡng. Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy sự ảnh hưởng
tích cực của nấm cộng sinh ở rễ như tăng cường sinh trưởng của cây trong điều
kiện khô hạn (Leventis & cs., 2021), đất nhiễm mặn (Hassena & cs., 2021),
thậm chí nấm cộng sinh ở rễ cây cịn góp phần làm giảm ơ nhiễm khí thải N2O
(Gui & cs., 2021). Mối quan hệ cộng sinh này đòi hỏi sự phát triển đồng bộ
giữa thực vật và nấm (Trần Hồng Siêu, 2022).

(Nguồn: Internet)
Hình 2.2. Sợi nấm phát triển ở rễ thực vật, xuất hiện dưới dạng những
lông tơ màu trắng nhạt.
6

2.2.1. Tình hình nghiên cứu nấm cộng sinh ở rễ cây trên thế giới
Các nghiên cứu về nấm rễ trên thế giới chủ yếu tập trung về nghiên cứu
khả năng tác dụng của nấm rễ lên cây trồng, cách thức mà nấm rễ tác động lên
cây trồng, tương tác giữa nấm rễ với các loại vi khuẩn khác trong đất, khả năng
giúp cây hấp thu các chất dinh dưỡng, khả năng ứng dụng cũng như sản xuất
nó. Vai trị quan trọng của nấm rễ trong sản lượng cây trồng nông nghiệp đã
được nghiên cứu khá phổ biến. Vì tính ưu việt của nấm rễ nên nó đã được các
nhà khoa học ở khắp nơi trên thế giới nghiên cứu từ hơn 20 năm nay trên nhiều
loại thực vật và cây trồng khác nhau như: cỏ phấn hương, cây thông, cây ngô,
cây dã yên thảo, hoa lan, cỏ ba lá, các loại cây ăn quả như cam, chanh, táo…
Nấm rễ là nhà điều phối chất dinh dưỡng cho cây, thúc đẩy sự đồng hóa photpho
cũng như các ion khác như kẽm, đồng, nitơ, bảo vệ cây khỏi các nấm gây bệnh
khác và tuyến trùng, làm tăng chất lượng đất và 19 giúp cây chủ kháng chịu sự
tác động của các kim loại nặng (Gonzalez-Chavez & cs., 2002; Chen, 2008).
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về nấm cộng sinh ở rễ ở mức độ
phân tử như RFLP, RAPD khuyếch đại trên nhiều vùng khác nhau của nấm
được thống kê tại bảng 2.1. Tuy nhiên việc phân loại bào tử bằng sinh học phân
tử vẫn còn nhiều hạn chế do khả năng thu nhận DNA tổng số từ bào tử còn thấp
(Lê Thị Thủy, 2012).

7


Bảng 2.1. Kết quả nghiên cứu AMF bằng sinh học phân tử
Vùng gen

Kỹ thuật sinh học
phân tử

Đoạn mồi
VANS1
OPA-02 và OPA-04 OPA18 và P124 OPA-18 và
P124

SSU rDNA
Genomic DNA

PCR PCR– RADP

SSU rDNA

PCR

Genomic DNA

Competitive PCR

ITS
SSU 1492¢

PCR–RFLP
PCR

PO và M3
ITS1 và ITS4
NS71 và SSU1492¢

Partial rDNA

PCRpartial

SS38 và VANS1 VANS1
VAGIGA

ITS1 and ITS2

PCR

ITS1 và ITS2

ITS

PCR

ITS1 và ITS4

VANS1 và NS21

Tài liệu tham khảo
Tế bào đích
Glomales Glomusversiforme
Gl. mosseae . Gl. Caledoniu
Acaulosporalaevis
(Morton & Benny, 1990)
Gigasporamargarita
Scutellospora gregaria
(Trappe & Schenck,
G. intraradices
1982)

G. Mosseae
(Mosse & Hepper, 1975)
Glomus sp., Scutellospora sp.
(Redhead, 1980)
Gigaspora sp.
(Tommerup, 1992)
Rễ và bảo tử của AM,
Scutellospora và Glomus
(Redhead, 1980)
Gigasporaceae
(Gerdemann &
G. margarita
Nicolson, 1963)
G.mosseae và Gigaspora
(Gerdemann &
margarita
Nicolson, 1963)
8


Vùng gen

SSU rDNA

28S rDNA
SSU rDNA
SSU rDNA
ITS
ITS
ITS

ITS

Kỹ thuật sinh học
phân tử

Đoạn mồi

PCR-RFLP
PCRnested

LR1 và FLR2
FLR2-5.23 và FLR2-8.23
LR1-23.46

PCR–SSCPs
PCR
PCR–SSCP
Nested-PCR
PCR–RFLP
Nested PCR– SSCP

Tế bào đích
Dưới nhóm của Glomales
G. mosseae, G. intraradices
G. roseae

LSU-Primers
NS31 và AM1

Glomus sp.

Glomus sp.

VANS1 ITS, AM1

Dưới nhóm của Glomales

ITS1 và ITS4
Eukaryotic universal
primer

G. mosseae
Glomus sp.
Glomus-specific ITS primer
Glomeromycota (except
Archaeosporaceae)
Các nhóm chính với
Glomeromycota

Nested-PCR

ITS 5 và ITS4

PCR

SSU-Glom/LSU- Glom 1
ITS5 và ITS4

Tài liệu tham khảo

(Reddy & cs., 2005)

(Schenck & Perez, 1990)
(Redhead, 1980)
(Walker, 1987)
(Taylor & cs., 1995)
(Vancura & Kunc, 1989)
(Roy & cs., 2002)
(Roy & cs., 2002)

9


Một số tác giả cũng đã nghiên cứu về việc ứng dụng của nấm rễ nội cộng
sinh như bảo vệ rừng tại Bangladesh theo phương pháp xử lý nấm rễ cho cây
tại vườn ươm (Dhar & Mridha, 2012). Dự thảo Mike (Amaranthus, 2001) ứng
dụng nấm rễ cho cỏ Bermuda để xay dựng và bảo trì sân golf tại Califonia và
Oregon (Mỹ) giúp cải thiện, tăng cường sự phát triển và sức đề kháng của cỏ
trên sân golf. Nguyễn Thị Minh và cộng sự (2005, 2014) đã phân lập và tuyển
chọn được giống AM dùng để xử lý cho cây trồng và sản xuất vật liệu sinh học
phủ xanh đất trống (Nguyễn Thị Minh và Nguyễn Thanh Nhàn, 2016).
Nấm rễ còn thể hiện vai trị như một yếu tố kích thích cây sản sinh ra các
chất có hoạt tính tự bảo vệ thường được gọi là các phytoalexin. Muraleedharan
G.Nair và cộng sự (1991) đã khảo sát vai trò của nấm rễ trên rễ cây Trifolium
20 repens trong việc kích thích cây chủ sinh ra các chất có hoạt tính kích thích
sinh trưởng của nấm rễ, chủng Penicillium digitatum và ức chế chủng gây bệnh
Rhizoctonia sp. khi nuôi cấy in vitro (Muraleedharan & cs., 1991).
Trong nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học cho biết nấm cộng sinh sống
ở rễ thực vật có tác động lớn tới carbon khí quyển. Các vi nấm sống trong rễ
cây đóng một vai trị quan trọng trong q trình lưu giữ và giải phóng carbon
từ đất vào khi quyển, theo nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Texas tại

Austin, các đồng nghiệp tại trường đại học Boston và viện nghiên cứu
Smithsonian Tropical Research Institute cho hay. Vai trị của những nấm này
hiện chưa được tính tốn đánh giá trong các mơ hình khí hậu tồn cầu. Một số
loại nấm ký sinh có thể dẫn tới 70% carbon được lưu giữ thêm trong đất. Có
hai loại nấm cộng sinh chính, loại nấm Ecto and Ericoid Mycorrhizal
(EEM) và Arbuscular Mycorrhizal (AM). Nấm EEM sản xuất các enzyme phân
hủy nitơ, điều này cho phép chúng hút nhiều nitơ từ đất hơn so với nấm AM
(Averill & cs., 2018).
Năm 2019, nhóm nghiên cứu của Chandrsekaran đã thực hiên nghiên
cứu ảnh hưởng của việc lây nhiễm nấm Asbucular Mycorhizea (AMF) trong
việc làm giảm độ nhiễm mặn ở thực vật C3 và C4 thơng qua phân tích ảnh
10


hưởng của nhiễm mặn lên diệp lục, diện tích lá, tốc độ quang hợp, độ dẫn của
khí khổng, tốc độ thoát hơi nước, hàm lượng nước tương đối và hiệu quả sử
dụng nước trên cây trồng truyền AMF. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các cây
được truyền AMF có tác động tích cực đến trao đổi khí và tình trạng nước dưới
áp lực của muối. Tổng hàm lượng chất diệp lục của thực vật C3 cao hơn thực
vật C4. Khi hai lồi AMF chính (Rhizophagus intraradices và Funnelliformiss
mosseae) được xem xét, phạm vi ảnh hưởng của hàm lượng nước tương đối và
hiệu quả sử dụng nước trong R. intraradices thấp hơn ở F. mosseae. Điều này
cho thấy cây C3 khi cho lây nhiễm nấm AMF ở loài F. Mosseae sẽ sinh trưởng
tốt hơn cây C4 khi bị nhiễm mặn (Chandrasekaran & cs., 2019).

(Nguồn: Internet)
Hình 2.3. Sự cộng sinh giữa nấm cộng sinh ở rễ và rễ cây.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Ở Việt Nam, nấm cộng sinh ở rễ được nghiên cứu từ những năm 60 của
thế kỷ XX nhưng đến nay mới đạt được một số kết quả nghiên cứu về nấm

ngoại cộng sinh, hầu như chưa có thành tựu trên nấm nội cộng sinh, đặc biệt là
với cây chè (Phạm Trung Đức, 2021).

11


Nghiên cứu đầu tiên về nấm cộng sinh trong lâm nghiệp là việc sử dụng
lớp đất tầng mặt của rừng thơng để gieo ươm cây con - đây có thể được coi như
một hình thức nhiễm nấm tự nhiên của Lâm Công Định và đã được sử dụng
như một biệp pháp lâm sinh trong một thời gian khá dài. Sau đó là các kết quả
nghiên cứu của Nguyễn Sỹ Giao (1976) về sự có mặt của nấm ngoại cộng sinh
ở rễ cây thông. Nghiên cứu sử dụng nấm cộng sinh thuần chủng để tạo rễ nấm
cho cây thông con, kết quả cho thấy sự vượt trội về chiều cao và đường kính
của những cây được nhiễm nấm so với cơng thức đối chứng là 20 – 30%. Bên
cạnh đó, Nguyễn Sỹ Giao và Nguyễn Thị Nhâm (1980) còn nghiên cứu sử
dụng nấm nội cộng sinh để phòng bệnh vàng còi ở thông con và cũng đã đạt
được những kết quả nhất định (Nguyễn Sỹ Giao, 1976).
Năm 1998, Phạm Quang Thu và cộng sự tiếp tục nghiên cứu về nấm cộng
sinh với thực vật, kết quả là xác định được 37 loài nấm (thuộc 9 họ và 7 bộ)
cộng sinh với 3 lồi thực vật (thơng nhựa Pinus merkussi, thơng đi ngựa
Pinus massoniana và thơng caribe Pinus caribaea). Cơng trình này được coi
như sự khởi đầu lại cho những nghiên cứu về nấm cộng sinh với thực vật, đặc
biệt trên đối tượng cây lâm nghiệp. Kết quả không chỉ dừng lại ở việc xác định
thành phần lồi nấm mà cịn đi sâu hơn trong việc nghiên cứu sản xuất các chế
phẩm nấm cộng sinh, ứng dụng rộng rãi trong gieo ươm cây con ở keo và bạch
đàn (Phạm Quang Thu & cs., 1998).
Năm 2005, nhóm nghiên cứu của Nguyễn Văn Sức và cộng sự khi tiến
hành nghiên cứu “Nấm rễ nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza Fungi) và
quần thể vi sinh vật trong đất trồng bưởi đặc sản Đoan Hùng, Phú Thọ” đã phát
hiện sự có mặt của nấm cộng sinh trên rễ trong tất cả các mẫu thu thập được

nhưng tỷ lệ xâm nhiễm thấp chỉ đạt mức 3/5, khả năng nảy mầm của các bào
tử nấm rễ bưởi thấp (chỉ đạt 16%). Trong một nghiên cứu khác, các tác giả đã
sử dụng 3 loại cây ký chủ (ngô, cao lương, lúa mạch) và 3 chủng nấm cộng sinh
trên rễ để nhân bào tử rồi đưa ra kết luận: Khi nhân bào tử nhờ cây ký chủ, mỗi
loài cây ký chủ thích hợp cho một chủng nấm, riêng cao lương khơng thích hợp
12


dùng làm cây ký chủ để nhân nhanh bào tử nấm cộng sinh trên rễ, thời gian thu
bào tử tốt nhất là 25 – 40 ngày sau khi cây ký chủ mọc (Nguyễn Văn Sức &
cs., 2005).
Nghiên cứu phân lập nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhiza trong
đất trồng ngô và sản xuất chế phẩm phân bón vi sinh của Lê Thị Hoàng Yến và
cộng sự (2018) đã phân lập được 3179 bào tử AMF từ 15 mẫu đất trồng ngơ ở
Hà Nam. Chúng thuộc 8 chi và 27 lồi, trong đó có 3 chi và 12 lồi được nghi
là mới. Chi Acaulospora, Gigaspora và Glomus là các chi có tần suất xuất hiện
cao nhất ở mẫu đất cát ở cả Hà Nội và Hà Nam. Đồng thời cũng đã thành cơng
trong việc nhân ni 3 chi này trong phịng thí nghiệm với chỉ tiêu chất lượng
>>300 AMF/100g cơ chất và chế phẩm có khả năng xâm nhiễm vào cây chủ
với chỉ số IP>>1000. Khi bổ sung chế phẩm vào cây ngơ ngồi đồng ruộng sẽ
tăng 40% trọng lượng, 58,9% chiều cao thân ngô và 24,9% trọng lượng bắp (Lê
Thị Hồng Yến & cs., 2018).
Tuy có nhiều tài liệu đề cập đến vai trò của nấm cộng sinh trên rễ cây
nhưng chưa có nghiên cứu về vai trị của nấm cộng sinh đối với cây chè cũng
như ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác, dinh dưỡng đất đến nấm
cộng sinh trên cây chè. Các nghiên cứu sâu rộng về nấm cộng sinh trên rễ ở
mức độ sinh học phân tử, bằng các phương pháp như RFLP, RAPD chưa được
tiến hành hoặc chưa được công bố.
2.2.3. Phân loại nấm cộng sinh ở rễ
Căn cứ vào mặt hình thái theo đặc điểm nhận dạng của một số bào từ nấm

cộng sinh trên rễ cây trồng (dựa theo phân loại của Gerdemann, 1963), có thể
chia nấm rễ thành 3 loại chủ yếu (Gerdemann & Nicolson, 1963):
 Nấm rễ ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza): Đây là một loại nấm hình
thành mạng lưới Hartig trong gian bào tầng vỏ rễ và mô sợi nấm dày đặc trên
bề mặt rễ của cây, khơng có mũ rễ, khơng có lơng hút. Nấm rễ ngoại cộng sinh
thường có màu sắc và hình dạng nhất định (có thể nhận thấy bằng mắt thường)
(Lê Thị Thủy, 2012).
13


 Nấm rễ nội cộng sinh (Endomycorrhiza): Đặc trưng là khơng có sự biến
đổi màu sắc và hình thái của rễ, có lơng hút, khơng có thể sợi nấm và khơng có
mạng lưới Hartig. Nấm rễ nội cộng sinh gồm 2 loại là: nấm rễ nội cộng sinh
khơng có màng ngăn (AEM) và sợi nấm nội cộng sinh có màng ngăn (SEM).
Với loại SEM, khi giải phẫu sẽ thấy bên trong tế bào biểu bì rễ có các túi bọt
(Vesicular) và chùm (Arbuscular) (Lê Thị Thủy, 2012).
 Nấm rễ nội – ngoại cộng sinh (Ectendomycorrhiza): Mang đặc trưng của
2 loại nội cộng sinh và ngoại cộng sinh về hình thái cũng như sinh lý (Lê Thị
Thủy, 2012).
2.2.4. Vai trò và ứng dụng của nấm cộng sinh trên rễ cây
Nấm cộng sinh trên rễ có vai trị rất quan trọng trong đời sống thực vật ở
cạn. Chúng giúp cây phát triển tốt hơn, khỏe mạnh hơn. Một loại nấm có thể
cộng sinh với nhiều loại cây khác nhau và ngược lại (Trang & cs., 2017). Nấm
sử dụng hệ men của chúng để phân giải các chất hữu cơ, các cành lá khơ của
thực vật thành chất mùn, chất khống, phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành
các chất đơn giản, đặc biệt là các chất khó phân giải như cellulose, lignin thành
chất vơ cơ; và có thể đồng hố các chất đơn giản thành các chất phức tạp. Do
dó, nó là yếu tố quan trọng làm tăng độ phì nhiêu của đất. Nấm rễ làm tăng diện
tích bề mặt hấp thụ của gốc từ 10 đến 100 lần từ đó cải thiện đáng kể khả năng
tận dụng đất của rễ cây trồng (Nguyễn Thu Trang & cs., 2017).

- Nấm cộng sinh trên rễ kích thích sinh trưởng cây trồng: Nấm tham gia
vào nhiều khâu có lợi cho cây trồng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển
tốt. Mạng lưới rộng lớn của sợi nấm đóng vai trị quan trọng trong việc hấp thụ
và giữ nước. Trong điều kiện không tưới rễ thực vật có nấm chịu hạn tốt hơn
thực vật khơng có nấm.
- Nấm cộng sinh trên rễ cải thiện cơ cấu đất: Nấm cộng sinh trên rễ tạo ra
các hợp chất hữu cơ Humic và "keo" (polysaccharides ngoại bào) liên kết các
thành phần cơ cấu đất lại với nhau và cải thiện cơ cấu đất. Cơ cấu đất ảnh hưởng
tích cực đến sự tăng trưởng của cây bằng cách thúc đẩy thơng khí và nước vận
14