tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng ở việt nam

i
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU
LỜI MỞ ĐẦU
Chương I. TUYẾN TRÙNG EPN TRONG NÔNG NGHI ỆP
VÀ Y HỌC
1
I.
Ưu thế của tuyến trùng EPN trong phòng tr ừ sinh học
1
II.
Một số thành tựu nghiên cứu và sử dụng EPN trong
nông nghiệp và y học
4
1. Phòng trừ sâu hại trong đất
4
2. Phòng trừ các loại sâu đục thân
7
3. Phòng trừ sâu hại các phần tr ên cây (foliar-pest)
10
4. Phòng trừ mối hại đê điều, kho tàng
12
5. Phòng trừ các côn trùng y học
12
6. Sử dụng tuyến trùng EPN trong phòng tr ừ tổng hợp
14
III.
Khả năng phát triển công nghệ v à thương mại hóa thuốc
sinh học tuyến trùng
15

IV.
Chiến lược sử dụng tuyến trùng EPN trong PTSH sâu h ại
17
1. Phòng trừ sinh học tự nhi ên
18
2. Phòng trừ sinh học ứng dụng
20
3. Một số vấn đề cần quan tâm trong việc sử dụng EPN
cho PTSH
22
V.
Một số hạn chế và triển vọng của tuyến trùng EPN
cho PTSH
25
Chương II. HÌNH THÁI CỦA TUYẾN TRÙNG EPN
27
I.
Tuyến trùng giống Steinernema
27
1. Đặc điểm hình thái
28
2. Đặc trưng sinh học
36
ii
II.
Tuyến trùng giống Heterorhabditis
36
1. Đặc điểm hình thái
37
2. Đặc trưng sinh học

40
II.
Đặc điểm sai khác giữa tuyến tr ùng Steinernema và
Heterorhabditis
41
Chương III. PHÂN BỐ CỦA TUYẾN TR ÙNG EPN
TRONG TỰ NHIÊN
43
I.
Sự tồn tại của tuyến trùng EPN trong tự nhiên
43
1. Vai trò của việc điều tra phân lập tuyến tr ùng EPN
43
2. Đặc trưng phân bố của tuyến trùng EPN trong tự nhiên
43
II.
Phân bố của tuyến trùng EPN ở Việt Nam
49
1. Đa dạng loài tuyến trùng EPN ở Việt Nam
49
2. Tỷ lệ hiện diện của tuyến tr ùng EPN ở Việt Nam
55
3. Phân bố của tuyến trùng EPN ở Việt Nam
60
Chương IV. SINH HỌC CỦA TUYẾN TR ÙNG EPN
63
I.
Cơ chế xâm nhập, ký sinh và gây bệnh của tuyến trùng EPN
63
1. Đặc tính sinh học và phát triển của tuyến trùng EPN

63
2. Sự xâm nhập vào côn trùng vật chủ của tuyến trùng
67
3. Thời gian sinh trưởng và phát triển của tuyến trùng
71
II.
Quan hệ tương tác giữa tuyến trùng và vi khuẩn công sinh
73
1. Vai trò của tuyến trùng trong tổ hợp
74
2. Vai trò của vi khuẩn cộng sinh trong tổ hợp
76
3. Vai trò của tổ hợp chống lại hệ thống bảo vệ của
côn trùng
77
4. Cơ chế chống các vi sinh vật gây bệnh khác
80
5. Sự biến đổi pha của vi khuẩn cộng sinh
81
III.
Sự di chuyển của tuyến tr ùng EPN
83
IV.
Khả năng sinh sản của một số chủng EPN trong côn
trùng vật chủ
91
1. Khả năng sinh sản của một số chủng EPN trong BSL
91
2. Tương quan giữa mật độ gây nhiễm và sản lượng IJs
97

3. Khả năng sinh sản của một số chủng EPN trong sâu hại
105
iii
Chương V. HIỆU LỰC PHÒNG TRỪ SÂU HẠI CỦA
MỘT SỐ CHỦNG EPN
109
I.
Cơ sở đánh giá hiệu lực gây chết của các chủng EPN
109
II.
Hiệu lực gây chết của một số chủng EPN trong điều
kiện phòng thí nghiệm
111
1. Hiệu lực gây chết sâu hại của chủng S -TK10
111
2. Hiệu lực phòng trừ sâu hại của S-TX1
118
3. Hiệu lực gây chết sâu hại của H -MP11
122
4. Hiệu lực gây chết sâu hại của H -NT3
129
III.
Hiệu lực phòng trừ một số sâu hại chính bằng tuyến tr ùng
139
1. Hiệu lực phòng trừ sâu keo da láng hại nho
140
2. Hiệu lực phòng trừ sâu đục thân cam chanh
141
3. Hiệu lực phòng trừ sâu xám hại thuốc lá
144

4. Hiệu lực phòng trừ bọ hung đen hại mía
146
5. Hiệu lực phòng trừ bọ nhảy hại rau
151
Chương VI. CÔNG NGHỆ NHÂN NUÔI SẢN XUẤT
TUYẾN TRÙNG EPN
155
I.
Cơ sở phát triển công nghệ sản xuất tuyến tr ùng EPN
155
1. Các điều kiện cần xem xét trong việc nhân nuôi
tuyến trùng
155
2. Tuyển chọn các chủng EPN để nhân nuôi sinh khối
155
II.
Nghiên cứu phát triển công nghệ sản xuất tuyến tr ùng EPN
156
1. Lựa chọn công nghệ thích hợp
156
2. Công nghệ nhân nuôi in vivo
159
3. Công nghệ nhân nuôi in vitro
163
III.
Chế phẩm sinh học tuyến trùng BIOSTAR và NEMASTAR
171
1. Cơ sở sản xuất chế phẩm sinh học BIOSTAR và
NEMASTAR
171

2. Luận chứng kinh tế kỹ thuật cho sản xuất chế phẩm
EPN ở qui mô pilot
175
3. Những hạn chế công nghệ v à giải pháp
176
IV.
Triển vọng áp dụng công nghệ mới để sản xuất thuốc
177
iv
sinh học tuyến trùng
1. Chuẩn bị nguồn tuyến trùng đơn giá thể (axenic)
177
2. Chuẩn bị môi trường lỏng để sản xuất IJs
179
3. Đầu tư thiết bị nhân nuôi
180
4. Xác định các thông số kỹ thuật cho quy tr ình sản xuất
181
5. Một số yếu tố sinh học ảnh hưởng đến sản lượng nhân
nuôi lỏng
184
Chương VII. PHÂN LOẠI TUYẾN TRÙNG EPN
189
I.
Hệ thống học tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng
189
II.
Phân loại tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng
193
1. Cơ sở phân loại

193
2. Định loại tuyến trùng giống Steinernema
196
3. Định loại tuyến trùng giống Heterorhabditis
213
III.
Mô tả các loài tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng
ở Việt Nam
218
1. Steinernema tami
218
2. Steinernema sangi
224
3. Steinernema loci
228
4. Steinernema thanhi
233
5. Steinernema robustispiculum
238
6. Steinernema cumgarense
245
7. Steinernema eapokense
249
8. Steinernema sasonense
253
9. Steinernema backanense
258
10. Heterorhabditis indica
262
11. Heterorhabditis baujardi

267
IV.
Đặc trưng phân tử và quan hệ phát sinh của các loài tuyến
trùng EPN ở Việt Nam
274
1. Đặc trưng phân tử và quan hệ phát sinh của các loài
Steinernema
274
2. Đặc trưng phân tử và quan hệ phát sinh của các loài
Heterohabditis
280
v
Chương VIII. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU
TUYẾN TRÙNG EPN
287
I.
Thu mẫu và phân lập tuyến trùng
287
1. Thu mẫu đất
287
2. Phân lập tuyến trùng từ mẫu đất
288
II.
Xử lý và phân loại tuyến trùng
290
1. Phương pháp xử lý tuyến trùng để làm tiêu bản
phân loại
290
2. Xử lý mẫu tuyến trùng để chụp ảnh hiển vi điện
tử quét (SEM)

291
3. Các kỹ thuật phân tử để chẩn loại tuyến tr ùng EPN
293
4. Kỹ thuật lai chéo
297
III.
Các kỹ thuật trong nghiên cứu tuyến trùng EPN
300
1. Phương pháp tính số lượng tuyến trùng và vi khuẩn
300
2. Tách vi khuẩn cộng sinh và phân biệt pha sơ cấp và
thứ cấp
303
3. Nhân nuôi BSL (Galleria mellonella)
307
4. Làm micropipet và que đ ỡ thuỷ tinh
308
5. Khử trùng bề mặt IJs
308
6. Kỹ thuật vi nhiễm (microinjection)
309
7. Kỹ thuật tạo gel alginate
310
8. Bảo quản đông lạnh EPN trong nit ơ lỏng
311
IV.
Các phương pháp thí nghi ệm trong phòng
312
1. Thử nghiệm trong đĩa petri
312

2. Thử nghiệm trong cát
313
V.
Phương pháp thử nghiệm ngoài đồng
313
1. Chuẩn bị cho thử nghiệm
314
2. Phương pháp phun r ải tuyến trùng
314
3. Phương pháp đánh giá k ết quả thử nghiệm
315
PHẦN PHỤ LỤC
316
I.
Các môi trường nhân nuôi
316
vi
1. Môi trường nhân nuôi vi khuẩn
316
2. Môi trường nhân nuôi tuyến tr ùng
318
3. Môi trường nhân nuôi bướm sáp lớn
319
II.
Các chất đệm và dung dịch
321
III
Các dung dịch cố định tuyến trùng
321
TÀI LIỆU THAM KHẢO

323
CÁC TỪ VIẾT TẮT
EPN
Entomopathogenic nematodes (Tuy ến trùng ký sinh gây
bệnh côn trùng)
IJs
Infective juveniles (Ấu trùng xâm nhiễm)
VKCS
Vi khuẩn cộng sinh
BSL
Bướm sáp lớn (Galleria mellonella)
PTSH
Phòng trừ sinh học
IPM
Integrated Pest Management (Qu ản lý tổng hợp sâu hại)
SEM
Scanning Electron Microscope (Hi ển vi điện tử quét)
MP
Maximum Parsimony
ML
Maximum Likelihook
VD
Ví dụ
KĐ
Kinh độ
VĐ
Vĩ độ
VQG
Vườn quốc gia
RQG

Rừng quốc gia
Lời mở đầu
Các loài tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng (EPN) thuộc hai
giống Steinernema (Họ Steinerrnematidae) và Heterorhabditis (Họ
Heterorhabditidae) thực chất là những tổ hợp sinh học do sự cộng sinh của
tuyến trùng ký sinh và vi khuẩn gây bệnh. Những tổ hợp này vừa có khả năng
ký sinh lại vừa có khả năng gây bệnh v à gây chết đối với côn trùng vật chủ.
Vì vậy, nhóm tuyến trùng này là những tác nhân sinh học tiềm năng trong
phòng trừ sinh học sâu hại cây trồng nông nghiệp và côn trùng y học. Không
những có ý nghĩa thực tiễn trong nông nghiệp và y học mà về mặt khoa học,
tuyến trùng EPN cũng là nhóm đối tượng có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu
sinh học. Việc nghiên cứu, làm sáng tỏ các mối quan hệ và tương tác sinh học
giữa tuyến trùng và vi khuẩn cộng sinh chắc chắn còn có nhiều đóng góp về
lý thuyết và giá trị thực tiễn. Chính vì ý nghĩa to lớn như trên, nhóm tuyến
trùng này đã và đang được nghiên cứu mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới.
Nghiên cứu tuyến trùng EPN ở Việt Nam, cũng đã được triển khai
tại Viện Sinh thái v à Tài nguyên sinh v ật, từ năm 1997 trở lại đây. Mặc
dù các nghiên cứu về tuyến trùng EPN ở Việt Nam chưa lâu nhưng đ ến
nay đã đạt được một số thành tựu cả về mặt nghiên cứu cơ bản cũng
như nghiên cứu ứng dụng nhóm tuyến trùng quan trọng này trong điều
kiện Việt Nam. Cuốn sách này được biên soạn trên cơ sở tổng kết các
kết quả nghiên cứu tuyến trùng EPN ở Việt Nam được triển khai trong
khuôn khổ chương trình Nghiên cứu cơ bản, chương trình Công nghệ
sinh học và đề tài cấp Viện Khoa học v à Công nghệ Việt Nam, giai
đoạn 1997-2005.
Sách đã trình bày có hệ thống các kết quả nghiên cứu tuyến trùng ký
sinh gây bệnh côn trùng ở Việt Nam, bao gồm: các kết quả nghiên cứu
cơ bản như kết quả điều tra tuyến trùng EPN ở Việt Nam, đặc điểm hình
thái và sinh học của tuyến trùng, cơ chế xâm nhập và phát triển của
tuyến trùng EPN trong sâu hại. Ngoài các kết quả nghiên cứu cơ bản trên

đây, sách cũng tổng kết các kết quả nghiên cứu ứng dụng bao gồm: kết
quả đánh giá tuyển chọn các chủng tuyến tr ùng Việt Nam cho phòng trừ
sinh học; kết quả thử nghiệm phòng trừ sâu hại của một số chủng tuyến
trùng EPN bản địa đối với một số sâu hại quan trọng ở Việt Nam; kết
quả nghiên cứu phát triển công nghệ sản xuất tuyến trùng EPN cho
phòng trừ sinh học sâu hại .
Một trong những nội dung quan trọng của sách d ành cho phần phân
loại tuyến trùng EPN. Trên cơ sở nghiên cứu phân loại tuyến trùng EPN của
Việt Nam, sách đã tổng kết hệ thống phân loại, cung cấp đặc điểm chẩn loại
và thông tin phân bố của tất cả các loài tuyến trùng giống Steinernema và
Heterorhabditis, đồng mô tả chi tiết các loài tuyến trùng EPN đã được phát
hiện và công bố từ Việt Nam.
Mặc dù đã cố gắng cao nhất, nhưng đây là một lĩnh vực khoa học và
công nghệ còn khá mới đối với Việt Nam, vì vậy, chắc chắn không tránh
khỏi sai sót và hạn chế. Rất mong được đồng nghiệp và bạn đọc góp ý,
bổ sung để sách đ ược hoàn thiện.
Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn chương trình Nghiên cứu
cơ bản, chương trình Công nghệ sinh học (Bộ Khoa học v à Công nghệ) và
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tài trợ kinh phí để triển khai các
đề tài nghiên cứu tuyến trùng EPN ở Việt Nam.
Tác giả cũng cảm ơn các đồng nghiệp tham gia nhóm đề tài nghiên
cứu tuyến trùng EPN: PGS. TSKH. Nguyễn Vũ Thanh, TS. Vũ Tứ Mỹ,
TS. Phan Kế Long, TS. Lại Phú Hoàng và các cộng sự khác đã hợp tác
và giúp đỡ trong quá trình thực hiện các đề t ài cũng như trong quá trình
biên soạn cuốn sách này.
Cảm ơn các nhà khoa học và các tổ chức quốc tế đã hợp tác hoặc tài trợ
cho các nghiên cứu về tuyến trùng EPN ở Việt Nam: GS. Maurice Moens
(Giám đốc Viện Nông nghiệp Merelbeke , Vương Quốc Bỉ), TS. Dieter
Sturhan (Viện Tuyến trùng học Muenster, CHLB Đức), GS. Ralf-Udo
Ehlers (Trường đại học tổng hợp Kiel, CHLB Đức), TS. Sergei Spiridonov

(Viện Ký sinh trùng học Moscow, LB Nga), Tổ chức VLIR (Hiệp hội các
trường đại học vùng Flander, Vương Quốc Bỉ), Tổ chức DAAD (Trao đổi
Hàn lâm, CHLB Đức), Chương trình Quản lý tổng hợp sâu bệnh hại rau của
FAO (IPM-FAO Việt Nam).
Xin chân thành c ảm ơn Chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ
Việt Nam và Hội đồng biên tập Đề án xuất bản bộ sách chuyên khảo
của Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam đ ã tài trợ kinh phí để sách
được xuất bản.
TÁC GIẢ
Chương I
VAI TRÒ CỦA TUYẾN TRÙNG EPN TRONG
NÔNG NGHIỆP VÀ Y HỌC
I. ƯU THẾ CỦA TUYẾN TRÙNG EPN TRONG PHÒNG TRỪ
SINH HỌC
Trong tự nhiên, nhiều loài tuyến trùng có mối quan hệ với các loài côn
trùng ở những mức độ khác nhau, từ ham thích ( entomophilicsm),
cõng sinh (phoretism), hội sinh / cộng sinh (commensalism) đến ký
sinh (parasitism). Trong số tuyến trùng ký sinh côn trùng, nhi ều loài
tuyến trùng có thể gây hại cho côn trùng và trở thành thiên địch của
nhiều loài côn trùng sâu hại. Nhóm tuyến trùng ký sinh côn trùng bao
gồm ký sinh tạm thời (facultative) v à ký sinh bắt buộc (obligate).
Trong số các nhóm tuyến trùng ký sinh này thì các loài thu ộc 2 giống
Steinernema và Heterorhabditis vừa có khả năng ký sinh lại vừa có
khả năng gây bênh và giết chết côn trùng nên chúng được gọi chung là
nhóm tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng (Entomopathogenic
Nematodes - EPN). Nhờ khả năng này mà nhóm tuyến trùng EPN
được đặc biệt quan tâm nghi ên cứu ứng dụng trong phòng trừ sinh học
(PTSH) sâu hại cây trồng và côn trùng y học.
Vai trò ký sinh gây bệnh ở côn trùng của một số loài tuyến
trùng được tìm ra từ những năm 1930 v à tiềm năng phòng trừ sâu

hại của chúng cũng được biết khá sớm (Glaser, 1932). Tuy nh iên,
trong một thời gian dài sau đó, do sự phát triển mạnh mẽ của thuốc
hóa học bảo vệ thực vật n ên những nghiên cứu về nhóm tuyến tr ùng
ký sinh gây bệnh côn trùng và những ứng dụng của nó ch ưa được
quan tâm phát tri ển. Những nghiên cứu sâu rộng về nhóm tuyến
trùng này mới chỉ thực sự bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ
trước, khi việc sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật bắt đầu gây ra
những hậu quả sinh học (sâu kháng thuốc), sinh thái (ti êu diệt thiên
địch có lợi, phá vỡ cân bằng sinh thái tự nhi ên), môi trường (gây ô
nhiễm) và sức khỏe cộng đồng.
Nguyễn Ngọc Châu
2
Mặc dù vai trò tác nhân sinh h ọc tuyến trùng EPN được biết tới
khá muộn nhưng từ những năm 1970 trở lại đây, nh ưng đây là nhóm
tác nhân sinh học được nghiên cứu mạnh mẽ và toàn diện nhất. Đặc
biệt, các nghiên cứu về EPN được tiến hành đồng bộ cả về quy mô
điều tra phân lập trong tự nhi ên, cả về nghiên cứu thực nghiệm đánh
giá tuyển chọn các chủng tuyến tr ùng tiềm năng, cả về phát triển
công nghệ sản xuất và ứng dụng EPN cho PTSH sâu hại. Nghiên
cứu tuyến trùng EPN được triển khai mạnh mẽ cả về lĩnh vực c ơ
bản và ứng dụng. Đây là một trong những lĩnh vực thu hút nhiều
chuyên gia sinh học và nông nghiệp quan tâm và cũng là lĩnh vực
đã sử dụng nhiều thành tựu sinh học hiện đại như kỹ thuật hiển vi
điện tử, kỹ thuật phân tử, công nghệ sinh học trong các nghi ên cứu
và ứng dụng. Sở dĩ tuyến trùng EPN giành được sự quan tâm nhanh
chóng trong nghiên cứu và ứng dụng vì nhóm tuyến trùng này có
được các ưu thế sau đây: a) có khả năng ký sinh v à gây bệnh cho
nhiều sâu hại khác nhau; b) an toàn cho ngư ời động vật, thực vật và
môi trường; c) sâu hại không có khả năng kháng với tổ hợp ký sinh
gây bệnh; d) có khả năng sản xuất sinh khối lớn bằng công nghệ nhân

nuôi in vivo và in vitro; e) dễ dàng áp dụng trong phòng trừ sâu hại
bằng các thiết bị phun thuốc chuẩn đang đ ược sử dụng cho thuốc hóa
học; f) có thể tương hợp (dùng chung) với nhiều loại thuốc hóa học,
phân bón hoặc hệ thống tưới nước tự nhiên; g) có khả năng chủ động
tìm diệt sâu hại và giết chết sâu hại trong v òng 48 giờ; h) tồn tại lâu
trong đất và nhân nhanh số lượng khi có sâu hại nên chỉ cần phun
thuốc EPN một lần cho cả một quá tr ình dài; i) dễ dàng được tuyển
chọn di truyền để tạo ra các chủng EPN tốt theo ti êu chuẩn mong
muốn. Với hàng loạt đặc tính ưu việt như trên, nhiều chuyên gia cho
rằng EPN có thể đáp ứng các ti êu chuẩn của một thuốc sinh học lý
tưởng dùng trong phòng trừ sâu hại. Các thuốc sinh học EPN cho đến
nay chỉ có lợi, vô hại nên được miễn đăng ký sử dụng ở Mỹ, Châu
Âu và nhiều nước khác.
Có được nhiều ưu thế trên là do các loài tuyến trùng ký sinh
thuộc 2 giống Steinernema và Heterorhabditis cộng sinh với các
loài vi khuẩn gây bệnh và tạo nên các tổ hợp tuyến trùng-vi khuẩn
(nematode-bacterium). Như v ậy, các loài tuyến trùng ký sinh thuộc
2 giống Steinernema và Heterorhabditis thực chất là những tổ hợp
này được hình thành trong tự nhiên và có sự chuyên hóa cao, trong
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
3
đó các loài tuyến trùng giống Steinernema cộng sinh với các loài vi
khuẩn giống Xenorhabdus, còn các loài tuyến trùng giống Heterorhabditis
cộng sinh với các loài vi khuẩn giống Photorhabdus. Các tổ hợp
tuyến trùng vi khuẩn này vừa có khả năng ký sinh vừa có khả năng
gây bệnh giết chết côn trùng.
Mặc dù, về lý thuyết, tất cả các lo ài tuyến trủng EPN đều có
khả nằng ký sinh gây bệnh v à giết chết côn trùng vật chủ. Nhưng
khả năng ký sinh gây bệnh của các chủng EPN đối với những côn
trùng là sâu hại mà con người cần phòng trừ lại cũng khác nhau. V ì

vậy việc nghiên cứu tuyển chọn các chủng EPN phân lập đ ược từ tự
nhiên vào mục đích PTSH sâu hại c ụ thể là công việc cần thiết. Cho
đến nay, đã có hàng chục chủng / loài tuyến trùng EPN đã được
nghiên cứu, đánh giá và tuyển chọn cho PTSH. Khá nhiều thuốc
sinh học EPN đã được nghiên cứu, đưa vào sản xuất lớn và được
thương mại hóa tại Mỹ, Canada, Châu Âu, Australia, Nhật Bản,
Trung Quốc và một số nước khác. Hiện nay, thuốc sinh học tuyến
trùng đã và đang được sử dụng tại nhiều n ước để phòng trừ hàng
trăm loại sâu hại khác nhau thuộc các bộ cánh cứng (Coleoptera),
côn trùng hại bộ cánh phấn (Lepidoptera) và côn trùng hại bộ 2
cánh (Diptera). Đây là các lo ại sâu hại chính ở các nhóm cây trồng
quan trọng như cây lương th ực, cây ăn quả, cây rau m àu, cây công
nghiệp, cây dược liệu, cây cảnh, cây trồng trong nh à kính, vườn
ươm, nấm ăn và cây lâm nghiệp.
Thực tế cho thấy tiềm năng ký sinh v à gây bệnh của EPN còn
rất lớn bởi theo Woodring & Kaya (1988) các thử nghiệm trong
phòng thí nghiệm và ngoài đồng đã xác định hơn 200 loài côn trùng
hại khác nhau, trong đó hầu hết các loại sâu hại có một phần đời
sống phát triển qua môi trường đất đều là mục tiêu ký sinh gây bệnh
của các loài tuyến trùng EPN. Thực tế, có hơn 90% các loại côn
trùng có ít nhất một phần vòng đời phát triển qua môi tr ường đất
(Kaya, 1993). Ngoài ra, chế phẩm EPN được phối chế với chất bám
dính và giữ ẩm để phun trực tiếp l ên lá, hoa có thể phòng trừ sâu hại
các phần cây trên mặt đất.
Ngoài côn trùng h ại cây trồng nông nghiệp, tuyến tr ùng EPN
cũng có tiềm năng ph òng trừ mối hại đê điều, kho tàng. Tuyến
trùng EPN cũng có khả năng ph òng trừ một số đối tượng côn trùng
Nguyễn Ngọc Châu
4
y học như muối sốt rét, muỗi sốt xuất huyết, gián, ruồi v à chấy

rận, là những đối tượng gây hại cho sức khoẻ cộ ng đồng. Nhiều
nghiên cứu gần đây cũng cho thấy tiềm năng sử dụng tuyến tr ùng
EPN để phòng trừ các nhóm chân khớp ngoại ký sinh như ve bét,
bọ chét, là những đối tượng gây hại cho chăn nuôi gia súc, gia cầm
(Glazer et al., 2005).
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG
TUYẾN TRÙNG EPN TRONG NÔNG NGHI ỆP VÀ Y HỌC
Glaser (1929) là ngư ời đầu tiên đã phát hiện tuyến trùng ký sinh ở
bọ cánh cứng Nhật Bản ( Popillia japonica) ở New Jersey, Mỹ. Ông
cũng là người đầu tiên nhân nuôi thành công tuy ến trùng
Steinernema glaseri để phòng trừ loài sâu hại này. Mặc dù vậy,
trong thời gian này do sự bành trướng của thuốc hóa học n ên thành
tựu quan trọng này của ông chưa được đánh giá và ít được chú ý.
Chỉ đến đầu những năm 1970, xuất hiện sự kháng thuốc của sâu hại
và các hậu quả môi trường do thuốc hóa học gây ra n ên các tác nhân
sinh học, trong đó có tuyến tr ùng mới được quan tâm trở lại.
Giai đoạn phát triển quan trọng của tuyến trùng ký sinh gây bệnh
côn trùng là vào cuối những năm 1960, khi có th êm nhiều loài tuyến
trùng ký sinh gây bệnh côn trùng được phát hiện và nghiên cứu ứng
dụng. Đặc biệt, mối quan hệ giữa tuyến tr ùng EPN và vi khuẩn công
sinh được sáng tỏ thì mới thấy tuyến trùng EPN thực sự là một tác
nhân tiềm năng cho PTSH sâu hại. Tiếc rằng, có khá nhiều thông tin
liên quan đến việc sản xuất v à áp dụng của các loài tuyến trùng cho
PTSH được tìm thấy trong các phát minh v à các báo cáo bí mật của
các công ty thương mại ở Mỹ đã không được công bố.
Các thành tựu nghiên cứu sử dụng tuyến tr ùng EPN cho phòng
trừ sâu hại được công bố nhiều từ đầu những năm 1980 v à phát triển
mạnh mẽ từ những năm 1990 trở lại đây.
1. Phòng trừ các sâu hại trong đất
Kaya (1993) cho rằng đất là môi trường tồn tại tự nhi ên của IJs của

tuyến trùng, vì vậy việc sử dụng tuyến tr ùng cho phòng trừ sâu hại
trong đất sẽ mang lại hiệu quả cao.
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
5
Một trong số những nhóm sâu hại quan trọng nhất thường sống
ẩn trong đất là bọ hung. Đây là nhóm đối tượng hại quan trọng cho
nhiều cây trồng nông nghiệp nh ư mía, ngô, đậu, lạc, khoai, sắn, v.v.
mà còn là đối tượng gây hại cho các đồng cỏ chăn nuôi gia súc, các
sân gôn, sân vận động và các bãi cỏ ở các khu vui chơi, giải trí. Thiệt
hại do bọ hung gây ra rất lớn. VD, để phòng trừ loài bọ hung
Popillila japonica, đối tượng gây hại cho các sân cỏ ở Mỹ, hàng năm
đã phải chi tới 78 triệu dollars, thêm vào đó là 156 tri ệu dollars nữa
để thay cỏ mới. Các loài bọ hung có đặc trưng quan trọng là tất cả các
tuổi ấu trùng và giai đoạn trưởng thành đều trú ẩn chủ yếu trong đất,
ăn nhiều và khỏe, gây hại chủ yếu là thân ngầm, rễ non của cây. Một
đặc trưng quan trọng là hầu hết các loài bọ hung lại rất mẫn cảm với
tuyến trùng EPN. Chính vì các đặc điểm này mà bọ hung là đối tượng
phòng trừ tiềm năng bằng EPN. Hiện nay hầu hết các sân cỏ ở Mỹ v à
Châu Âu đều sử dụng tuyến trùng để phòng trừ bọ hung. Thành tựu
này không những mang lại hiệu quả kinh tế cao m à còn loại trừ được
nguy cơ của thuốc hóa học gây ô nhiễm cho các khu vui ch ơi, giải trí,
văn hóa, thể thao cao cấp (Klein, 1993) .
Loài bọ hung đen (Alissonotum impressicolle) là đối tượng sâu hại
nghiêm trọng nhất cho các vùng trồng mía ở miền nam Trung Quốc và
Việt Nam. Loài côn trùng này có vòng đời khoảng 1 năm và phần lớn
thời gian nằm ở trong đất g ốc mía nên rất khó phòng trừ bằng các loại
thuốc hóa học trừ sâu thông thường. Nghiên cứu sử dụng tuyến trùng
trong phòng trừ bọ hung đã được bắt đầu từ năm 1982 tại Trung Quốc.
Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy là 9 chủng tuyến
trùng có thể xâm nhiễm và giết chết bọ hung ở các tỷ lệ khác nhau. Tại

liều đưa vào khoảng 2.500 IJs/bọ hung, tỷ lệ chết sau 1 tuần của S.
glaseri là 100%; Heterorhabditis sp. là (8406) 100%; H. heliothidis
(NZ) là 82,6%; S. bibionis là 65,3%; Heterorhabditis sp. (8404) là
56,5%; Heterorhabditis sp. (C1) là 43,5%; Heterorhabditis sp.
(8405) là 34,75%; S. feltiae là 30,4% và Heterorhabditis sp.
(8401) là 4,3% (Wang & Li, 1987) .
Kết quả sử dụng tuyến trùng S. glaseri phòng trừ ấu trùng tuổi 3
của bọ hung đen A. impressicolle vào đầu mùa xuân ở Trung Quốc đã
cho những kết quả khá tốt. Với nồng độ xử lý 1.500 triệu IJs/ha có
71,2% bọ hung chết sau 15 ngày phun thuốc. Hơn thế nữa, các quan
sát đã ghi nhận quần thể bọ hung trên ruộng mía thí nghiệm đã giảm
Nguyễn Ngọc Châu
6
tới 80% so sánh với ruộng đối chứng. Tuy nhi ên, trong thử nghiệm
sử dụng Heterorhabditis sp. (8406) phòng tr ừ bọ hung này ngoài
đồng đã không cho kết quả tốt như với S. glaseri. Trong đất cát pha
tuyến trùng cho thấy khả năng di chuyển tốt h ơn và hiệu quả diệt bọ
hung cao hơn trong đất pha sét (Wang & Li, 1987; Li et al., 1983).
Loài Carposina niponensis là sâu hại nguy hiểm nhất cho h àng
triệu hecta táo, lê và chà là ở Trung Quốc. Thiệt hại do lo ài này gây
ra ước tính trung bình 20-30% và trong một số trường hợp đến 65%.
Loài sâu hại này có đặc điểm là có vòng đời kéo dài khoảng 1 năm.
Thông thường, đến tháng 6, 7 bướm xuất hiện và đẻ trứng vào bề
mặt quả, sau đó ấu trùng nở ra chui vào quả ăn quả non làm cho quả
bị rụng sớm hoặc thui chột không lớn đ ược. Đến tháng 9, 10 ấu
trùng rời quả, rơi xuống gốc cây và chui xuống đất để trú đông
trong khoảng 7, 8 tháng, đến đầu tháng 5 năm sau, chúng di chuyển
lên mặt đất để hóa nhộng chuẩn bị vũ hóa trong một thời gian ngắn.
Thời điểm sâu chui lên gần mặt đất để hóa nhộng cũng chính l à lức
tiến hành phun rải tuyến trùng S. carpocapsae cho kết quả diệt sâu

rất tốt. Hiệu lực phòng trừ ở diện rộng đạt 92-98% sâu bị tiêu diệt, tốt
hơn nhiều và cũng rẻ hơn nhiều so với thuốc hóa học. Đây là một
trong những ví dụ thành công lớn trong việc sử dụng EPN để phòng
trừ sâu hại (Wang, 1993) có thể cạnh tranh với thuốc hóa học .
Gần đây, Leite et al.(2005) đã sử dụng một số chủng tuyến
trùng Heterorhabditis sp. và Steinernema sp. để thử nghiệm phòng
trừ Mahanarva fimbriolata (Fabr.), một loài sâu hại rễ mía quan
trọng ở Brasil, có thể làm giảm đến 40% sản lượng mía. Thử nghiệm
đã cho kết quả phòng trừ đến 54% và 74% trong khi thuốc hóa học
Thiametoxan 200 WG cũng chỉ đạt 67% và nấm Metarhizium
anisopliae (Metsch) chỉ đạt 44%.
Kaya và Grieve (1982) đ ã kiểm tra sự nhạy cảm của nhộng một
số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) đối với tuyến trùng EPN.
Trong khi phần lớn ấu trùng của các loài này bị nhiễm EPN ở
những mức độ khác nhau thì nhộng của chúng ở trong đất lại r ất
nhạy cảm đối với tuyến trùng EPN. Kết quả cho thấy ấu tr ùng ở giai
đoạn tiền nhộng và nhộng của Spodoptera exigua và Pseudaletia
unipuncta sống trong đất rất nhạy cảm với tuyến tr ùng S.
carpocapsae. Tuyến trùng S. carpocapsae có thể xâm nhiễm hơn
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
7
90% nhộng của S. exigua trong đất ở mật độ thấp chỉ 5 IJs/cm
2
bề
mặt. Trong một thử nghiệm ngo ài đồng, S. feltiae khi phun vào đất
đã có tác dụng làm giảm số lượng ấu trùng của Agrotis segetum so
sánh với lô đối chứng không xử lý (Theunissen & Fransen, 1984) .
Trong một số trường hợp, kết quả đạt được cũng khá cao khi áp
dụng tuyến trùng EPN phòng trừ sâu hại tồn tại trong đất ở những
điều kiện bất lợi như lượng mưa thấp, đất khô, nhiệt độ cao v à mặt

đất bị phơi ra dưới ánh nắng mặt trời.
Con trưởng thành của S. exigua cũng khá nhạy cảm với tuyến
trùng EPN khi chúng vũ hóa từ trong đất. Timper et al. (1988) quan
sát thấy rằng bướm trưởng thành của S. exigua bị nhiễm S.
carpocapsae khi vũ hóa, có khả năng di chuyển xa đến 11m từ vị trí
bị nhiễm. Do đó, khi tuyến trùng nhiễm vào con trưởng thành, ngoài
việc giết chết vật chủ thì nó còn là cơ hội tốt để tuyến trùng phát tán
xa hơn qua côn trùng vật chủ đã bị nhiễm EPN.
Tại Trung Quốc, Dong et al. (1993), đã sử dụng 3 loài và 5
chủng tuyến trùng thuộc giống Steinernema để thử nghiệm phòng trừ
Eucryptorrhynchus chinensis (Coleoptera). Kết quả thử nghiệm cho
thấy : 2 chủng EPN của Trung Quốc là S. feltiae A24 và Beijing, có
khả năng giết chết sâu hại này, tương ứng là 100 và 90%.
2. Phòng trừ các loại sâu đục thân
Đặc trưng của các loại sâu đục thân l à chúng sống và phá hoại bên
trong cây nên thường rất khó phòng trừ bằng thuốc hóa học hoặc
các tác nhân sinh học khác. Tuy nhiên, bù lại thì hầu hết sâu đục
thân ở giai đoạn ấu trùng lại rất mẫn cảm với tuyến tr ùng EPN. Tùy
thuộc vào đặc điểm sinh học v à phát triển của từng loại sâu đục thân
mà có thể áp dụng cách xử lý , phun rải tuyến trùng khác nhau
Phòng trừ sâu đục thân nho
Trong số này, một số loài thuộc họ Curculionidae (Coleoptera)
là đối tượng hại quan trọng ở các v ùng nho ôn đới. Đây là những
loài cánh cứng này rất khó bị tiêu diệt bởi các loại thuốc hóa học
thông thường, nhưng lại khá nhạy cảm đối với tuyến tr ùng ký sinh
gây bệnh côn trùng. Bedding & Miller (1981) đ ã sử dụng tuyến
trùng H. bacteriophora để phòng trừ ấu trùng sâu đục gốc nho
Nguyễn Ngọc Châu
8
(Otiorhynchus sulcatus ) một đối tượng gây hại lớn đối với các cánh

đồng nho ở Úc và Châu Âu, đạt hiệu quả phòng trừ từ 87-100%.
Trong cùng thời gian trên, Simons (1981) ở Hà Lan cũng thông báo
là các loài Heterorhabditis có thể giết chết 100% loài sâu hại này
trong những thí nghiệm trong chậu.
Ở California, Mỹ tuyến tr ùng EPN đã được sử dụng thay thế
thuốc hóa học trong ph òng trừ O. sulcatus hại cây nam việt quất
(cranberry), trong khi s ử dụng thuốc trừ sâu hóa học phòng trừ đối
tượng này cho thấy hiệu quả hạn chế v à hầu như không đáp ứng yêu
cầu phòng trừ đối với loài này. Việc sử dụng chủng H.
bacteriophora NC, không những có thể giảm hơn 70% mật độ O.
sulcatus mà còn duy trì hi ệu lực phòng trừ sau một năm (Shanks &
Agudelo-Silva, 1990).
Phòng trừ sâu đục thân chuối
Ở Australia, Trung Mỹ, Brasil (Nam Mỹ) v à Tonga (Châu Phi) đã
sử dụng một số chủng tuyến tr ùng S. carpocapsae và Heterorhabditis
spp. để phòng trừ và đạt hiệu quả hơn 85% đối với loài sâu đục thân rễ
chuối Cosmopolites sordidus (Germar). Đây là loài sâu gây hại cho
nhiều vùng chuối trên thế giới (Figueroa, 1990; Treverrow et al., 1991;
Treverrow & Bedding, 1993; Rosales & Suarez , 1998).
Phòng trừ sâu đục thân cây ăn quả
Việc sử dụng tuyến trùng EPN dạng dịch nước để bơm vào lỗ
đục ở thân cây là khá dễ dàng, nên việc phòng trừ sâu đục thân bằng
chế phẩm sinh học EPN là rất khả thi. Cho đến nay đã có hàng loạt
nghiên cứu sử dụng tuyến trùng EPN để phòng trừ sâu đục thân khá
thành công trên thế giới như: phòng trừ sâu đục thân đào (Carposina
niponensis), sâu đục thân táo (C. nenuphar), sâu đục thân nhãn, vải
(A. dea và A. testudo) ở Trung Quốc với qui mô lớn v à có thể thay
thế thuốc hóa học. Việc sử dụng tuyến tr ùng EPN để phòng trừ sâu
đục thân nho (Ontiorhynchus sulcatus) ở một số nước Châu Âu đã
minh chứng hiệu quả kinh tế với giá thành thấp hơn thuốc hoá học

(Midituri et al., 1996). Gần đây, Shapiro-Ilan et al. (2005) cũng đã
nghiên cứu sử dụng EPN để phòng trừ khá thành công sâu đục rễ cam
chanh (D. abbreviatus và Pachnaeus spp.) ở Florida (Hoa Kỳ).
Phòng trừ sâu đục thân cành cà phê
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
9
Castillo & Marban -Mendoza (1996) đ ã sử dụng 3 chủng tuyến
trùng giống Heterorhabditis và một chủng của loài S. carpocapsae
để phòng trừ sâu đục thân, cành cà phê (Hypothenemus hampei
Ferrari), một đối tượng hại chính đối với các v ùng cà phê ở Brasil
và nhiều nước ở Nam Mỹ khác đạt hiệu quả tốt.
Phòng trừ sâu đục thân ngô
Bong & Sikorowski (1983) đ ã sử dụng S. carpocapsae để thử
nghiệm phòng trừ ấu trùng Helicopverpa zea trên ngô đạt hiệu quả
tốt. Kết quả thử nghiệm cho thấy 88% sâu hại đã bị diệt bởi tuyến
trùng so với lô đối chứng. Vyas et al. (2002) sử dụng một chủng
tuyến trùng bản địa là Heterorhabditis sp. (GAU EPN16) để xử lý
sâu xanh Helicoverpa armiger a (Lepidoptera) gây h ại trên cây đậu
ở Ấn Độ, với liều 100.000 IJs/m
2
đã có thể làm giảm đáng kể mật độ
quần thể sâu xanh so với đối chứng.
Số lượng trưởng thành của sâu đục thân ngô H. virescens vũ
hóa từ đất giảm đến 66% khi ruộng ngô được phun tuyến trùng S.
riobrave so sánh với đối chứng không phun Bell (1995).
Wright et al. 1993 và Ellsbury et al. 1996 đã sử dụng tuyến trùng
S. carpocapsae để phòng trừ một số đối tượng sâu hại rễ khác đối với
ngô ở Brasil là Diabrotica virgifera và D. barberi spp. cho kết quả
bằng hoặc tốt hơn so với kết quả xử lý thuốc hóa học .
Phòng trừ sâu đục thân, củ khoai lang

Một số loài sâu đục thân rễ và thân củ trong đất thuộc giống
Cylas và Euscepes, trong đó loài C. formicarius Fairmare là loài phổ
biến nhất và cũng là các đối tượng hại quan trọng nhất đối với các
vùng trồng khoai lang và sắn ở Brasil và nhiều nước ở Nam Mỹ. Kết
quả thử nghiệm cho thấy các loài sâu hại này đều là những đối tượng
rất mẫn cảm với tuyến tr ùng. Sử dụng chủng S. carpocapsae All, và
H. bacteriophora HP88 phòng trừ C. formicarius đã làm giảm 68-
83% mật độ sâu hại (Jansson et al.,1990; Mannion & Jansson, 1992) .
Loài Cylas formicarius (Coleoptera) cũng là đối tượng gây hại
nghiêm trọng nhất đối với khoai lang ở Sri Lanka. Sử dụng 2 loài
tuyến trùng H. megidis và S. feltiae diệt 80-90% ấu trùng, nhộng và
trưởng thành của C. formicarius, trong khi đó tuyến trùng S.
carpocapsae gây chết 70-80% (Ekanayake et al., 2001).
Nguyễn Ngọc Châu
10
Phòng trừ sâu đục thân cây bóng mát th ành phố
Các cây cổ thụ ở các thành phố cũng là đối tượng của nhiều loài
sâu hại, trong đó nguy hiểm n hất là các loài sâu đục thân. Loài sâu
đục thân Holcocerus insularis là loài sâu hại chủ yếu đối với các cây
gỗ lớn như tần bì (Fraxinus pennsylvannica ), đa Nhật (Sophora
japonica) và cây liễu (Salix spp.) là những loại cây bóng mát chủ yếu
ở các thành phố miền Bắc Trung Quốc. Trong khi lo ài sâu đục thân
Zeuzera multistrigata là đối tượng gây hại nguy hiểm đối với cây gỗ
sồi (Causuarina equsetifolia) ở các tỉnh miền Nam Trung Quốc.
Theo Yang et al. (1993), tại 12 thành phố lớn ở Trung Quốc có tới
30-80% cây bị nhiễm H. insularis và tỷ lệ cây chết hàng năm là 5%.
Trong khi đó, theo Wang & Huo (1987) , ở Tứ Xuyên có 11,2% cây
tần bì bị nhiễm, còn các vùng nặng nhất có đến 64% cây bị nhiễm .
Hiện nay, để phòng trừ các đối tượng sâu hại này, thay cho việc xông
khói các cây bị nhiễm (rất phức tạp v à nguy hiểm) như vẫn làm trước

đây, người ta đã sử dụng tuyến trùng S. carpocapsae phun vào lỗ sâu
đục ở vị trí cao nhất trên thân cây. Tuyến trùng tiêu diệt sâu hại sau
một vài ngày và sinh sản bên trong xác chết vật chủ và các thế hệ IJs
sinh ra sẽ diệt số sâu còn lại. Vì vậy hiệu quả phòng trừ đạt trên 90%.
Bằng giải pháp này, hàng triệu cây bóng mát đã được bảo vệ và loài
sâu đục thân gây hại chính l à H. insularis hầu như đã biến mất khỏi
các thành phố này (Yang et al., 1993).
3. Phòng trừ sâu hại các phần tr ên cây (foliar-pest)
Phòng trừ sâu ăn lá
Sử dụng tuyến trùng EPN để phòng trừ các loài sâu hại trên lá
cây trồng cũng rất triển vọng. Một trong những kết quả nổ i bật được
biết là việc sử dụng tuyến trùng EPN để phòng trừ S. exigua phá hại
trên hoa cúc ở Florida. Sự nhạy cảm của nhộng S. exigua khi sống
trong đất đối với tuyến trùng EPN đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng.
Tuy nhiên, yêu cầu sử dụng tuyến trùng trong phòng trừ S. exigua ở
giai đoạn sâu non phá hại trên cây cũng rất cần thiết vì đây là giai
đoạn mà S. exigua gây thiệt hại đáng kể cho cây trồng. Thí nghiệm
được tiến hành ở các vườn ươm hoa cúc ở Florida với điều kiện khá
lý tưởng về ẩm độ cho tuyến tr ùng tồn tại gây chết vật chủ. Chính v ì
vậy kết quả cho thấy có đến 84 % IJs của tuyến trùng đã tồn tại trên lá
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
11
cây sau khi phun 3 gi ờ. Tuyến trùng giết chết S. exigua khoảng 72
giờ sau khi phun. Mặc dù vẫn có đến 8% cây bị hại ở ô phun tuyến
trùng tại thời điểm 10 ngày sau xử lý, tuy nhiên ở ô đối chứng không
phun tỷ lệ này là 30% và đặc biệt không có ấu tr ùng S. exigua nào
còn sống ở ô phun tuyến trùng. Như vậy chắc chắn là S. exigua sẽ
không có khả năng gây hại hơn nữa ở ô đã xử lý tuyến trùng. Kết quả
này cho thấy hiệu quả của tuyến trùng cũng tương đương với thuốc
hóa học trong phòng trừ S. exigua hại hoa cúc trong vườn ươm

(Begley, 1986). Một nghiên cứu khác sử dụng tuyến tr ùng S.
carpocapsae để diệt sâu khoang cũng cho thấy sau 1 giờ bị nhiễm bởi
tuyến trùng thì tỷ lệ chết là 52% sau 1 ngày và đạt đến 80% sau 4
ngày. Khi nhiễm S. exigua trong 4 giờ thì tỷ lệ chết là 97% ở 4 ngày
sau đó (Kaya & Hara, 1980) .
Loài Spodoptera littoralis là sâu hại lá đối với nhiều cây rau
màu ở khu vực Trung Đông cũng đ ã được thử nghiệm với chủng
tuyến trùng H. indica phân lập từ Ai Cập. Kết quả thử nghiệm cho
thấy có thể giết chết 100% ấu trùng Spodoptera littoralis
(Lepidoptera) ở nhiệt độ từ 4-35°C trong phòng thí nghi ệm
(Shamseldean et al. (1999).
Tại Malaysia, Mason & Wright (1997) đã đánh giá tiềm năng
phòng trừ của 25 chủng tuyến trùng EPN bản địa đối với sâu tơ,
Plutella xylostella (Lepidoptera). Kết quả thử nghiệm cho thấy phần
lớn các chủng EPN đều có khả năng gây chết sâu tơ ở các mức độ
khác nhau. Trong đó, 11 chủng EPN (7 chủng Steinernema và 4
chủng Heterorhabditis) có tỷ lệ gây chết cao 90-100%; 12 chủng
(11 chủng Steinernema và 1 chủng Heterorhabditis) có tỷ lệ chết
trung bình 30-86,7%; và chỉ có 2 chủng Steinernema tỷ có lệ chết
thấp hơn 10%.
Phòng trừ dòi đục lá
Dòi đục lá (Liriomyza spp.) là một trong những nhóm sâu hại
chủ yếu đối với nhiều loại cây rau , màu và cây ăn quả. Ấu trùng của
chúng hoạt động ở bên trong mô lá tạo thành các đường hầm và
chúng được bảo vệ khỏi tác dụng tiếp xúc của hầu hết các lo ài thuốc
hóa học thông dụng. Các nghi ên cứu trong phòng thí nghiệm và
trong nhà lưới sử dụng S. carpocapsae để tiêu diệt sâu hại này cho
thấy tuyến trùng EPN có thể trở thành tác nhân phòng tr ừ Liriomyza
Nguyễn Ngọc Châu
12

spp. có hiệu quả. Khi tuyến tr ùng được áp dụng trong điều kiện đủ
nước, EPN có thể xâm nhập vào đường hầm giữa các mô lá và giết
chết Liriomyza ngay trong mô lá. Tuyến trùng EPN thường xâm
nhập vào bên trong đường hầm qua các vết rách trên lá hoặc lỗ do
sâu trưởng thành và chui ra ngoài khi vũ hóa tạo nên (Harris et al.,
1990: Griffin et al.,1994).
Phòng trừ ruồi đục quả
Một số loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae (Dipptera) l à sâu
hại quan trọng đối với các cây ăn quả n hiệt đới và cận nhiệt đới. Các
loài côn trùng này đều có đặc điểm chung l à ruồi trưởng thành đục
quả non, đẻ trứng vào và các tuổi ấu trùng của ruồi đục quả để ăn, khi
phát triển đến ấu trùng tuổi 5, chúng chui xuống đất ở gốc cây để hóa
nhộng. Đây là giai đoạn khá mẫn cảm với tuyến tr ùng EPN, mặc dù
so với giai đoạn ấu trùng thì không bằng (Stark & Lacey 1999, Gazit
et al. 2000). Kết quả xử lý đất với chủng S. carpocasae (Mexican)
với nồng độ xử lý 500 IJ s/cm
2
, có tới 87% nhộng bị tiêu diệt
(Lindegren et al. 1990).
4. Phòng trừ mối hại đê điều, kho tàng
Việc sử dụng tuyến trùng EPN để phòng trừ các loài mối trong các
tòa nhà có thể vẫn còn có nhiều vấn đề cần tranh luận. Tuy nhiên
Poinar & Georgis (1989) đã thông báo là S. carpocapsae có khả
năng phòng trừ mối Reticulitemes spp. đến 80-87% (Poinar &
Georgis, 1989). Các nghiên c ứu của Epsky & Capine ra (1988) cũng
cho thấy: nồng độ gây chết 50% đối với mối l à khá lớn (LD
50
= 15 x
10
3

IJs/mối). Như vậy, muốn diệt mối đạt hiệu quả thì phải sử dụng
liều lượng tuyến trùng EPN đủ lớn để xử lý. Nghiên cứu trên cũng
chỉ ra một điều là tuy cần một số lượng lớn EPN để xử lý ban đầu,
nhưng một khi mối đã bị nhiễm tuyến trùng rồi thì dẫn đến khả
năng diệt được cả đàn mối, bởi khả năng sinh sản và lây nhiễm của
tuyến trùng EPN trên mối là rất cao.
5. Phòng trừ các côn trùng y học
Ngoài tiềm năng sử dụng tuyến tr ùng trong PTSH sâu h ại, một số
chủng Steinernema và Heterorhabditis cũng có khả năng ký sinh
gây bệnh ở ấu trùng muỗi sốt rét (Culax pipiens), ấu trùng muỗi sốt
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
13
xuất huyết (Aedes aegypti). Tuy nhiên, do các đ ối tượng này sống ở
trong môi trường nước và các thủy vực nên chi phí cho việc sử dụng
các chế phẩm EPN để phòng trừ chúng còn cao và thực tế cho thấy
các chế phẩm sinh học EPN không cạnh tranh được với các chế
phẩm sinh học khác là BT (Bacillus thuringiensis ).
Các loài ve bét thuộc nhóm chân khớp ngoại ký sinh, hút máu ở
động vật (kể cả vật cảnh và động vật chăn nuôi) và chúng có thể
truyền bệnh nguy hiểm từ động vật cho người. Ước tính nhóm ve
bét gây thiệt hại cho ngành chăn nuôi thế giới khoảng 7 tỷ USD mỗi
năm. Samish & Glazer (1991) đã thông báo tuyến trùng EPN có khả
năng diệt con cái của loài ve Boophilus annulatus một đối tượng
gây hại chính cho gia súc. Các nghi ên cứu khác tiến hành trên 19
loài thuộc 8 giống ve bét trong h àng chục năm qua cho thấy chỉ có
một loài duy nhất là không bị nhiễm EPN, số còn lại đều bị nhiễm ở
mức độ khác nhau.
Sử dụng EPN để phòng trừ ruồi nhà (Musca domestica) đã được
triển khai tại nhiều trang trại nuôi gia súc , gia cầm ở Mỹ và Anh cho
kết quả tốt (Geden et al., 1986; Taylor et al., 1998; Shapiro et al.,

1996, 1999). Kết quả thử nghiệm trong ph òng thí nghiệm và thử
nghiệm phun rải tuyến tr ùng vào phân gia súc cho th ấy trong số các
loài EPN được thử nghiệm th ì 3 loài S. carpocapsae (chủng
DD136), S. glaseri và H. heliothidis có hiệu lực tốt đối với hầu hết
các pha ấu trùng của ruồi.
Silvenman (1982) là ngư ời đầu tiên thông báo bọ chét khá mẫn
cảm với tuyến trùng EPN. Sau đó, Henderson et al. (1995) đã thông
báo có thể giảm 70-100% mật độ bọ chét Ctenocephalides felis trên
các môi trường nền khác nhau với tuyến trùng S. carpocapsae.
Như vậy việc sử dụng tuyến tr ùng để diệt các nhóm chân khớp
ngoại ký sinh (ve bét, bọ chét) v à ruồi nhà là rất khả thi do các đối
tượng này có các pha phát triển ở trong đất nền nhà, nền chuồng, bãi
phân, bãi chăn thả gia súc, nên việc phun rải chế phẩm EPN để tiêu
diệt chúng tương đối thuận lợi.
Các thử nghiệm đánh giá khả năng gây chết của EPN trên nhóm
chân khớp hút máu là chấy, rận cũng cho thấy nhóm đối tượng này
cũng khá mẫn cảm với tuyến trùng S. carpocapsae (Weiss et al.,
1993). Tuy nhiên, do nhóm đối tượng này không có giai đoạn phát
Nguyễn Ngọc Châu
14
triển trong đất nên việc áp dụng EPN để phun rải phòng trừ đối tượng
này trong thực tế là không khả thi, nhưng Doucet et al., 1998 đã đề
nghị sử dụng các độc tố do vi khuẩn công sinh của tuyến tr ùng EPN
tạo ra để phòng trừ chấy rận, vừa có hiệu quả lại vừa an to àn cho
người hoặc vật được xử lý bằng thuốc sinh học n ày.
Hầu hết các loài gián trong đó có gián nhà đ ều khá mẫn cảm với
tuyến trùng EPN (Skierska et al., 1976). Để phòng trừ đối tượng này
người ta đã nghĩ ra phương pháp bẫy mồi gián khá hiệu quả. Bằng
việc chế tạo các khay mồi cho thức ăn cùng với tuyến trùng trên khay
để nhử gián vào đó ăn và bị nhiễm EPN mà chết.

6. Sử dụng tuyến trùng EPN trong phòng trừ tổng hợp
Sử dụng EPN phối hợp với một số thuốc hóa học
Trong những năm gần đây, việc kết hợp một số dạng thuốc khác
nhau trong phòng tr ừ dịch hại đã ngày càng trở nên phổ biến. Tuyến
trùng có thể kết hợp cùng với khá nhiều thuốc hóa học trừ sâu khác
nhau. Sự kết hợp này có thể làm giảm lượng thuốc sử dụng, thời
gian cũng như giá cả. Một kết quả nghi ên cứu ở Hàn Quốc cho thấy
khi sử dụng chủng tuyến tr ùng Heterorhabditis sp. Gyeongsan
phòng trừ bọ cánh cứng Exomala orientalis ngoài đồng cho kết quả
69% E. orientalis bị diệt sau 4 tuần, trong khi công thức xử lý với
hoạt chất hóa học chropyrifos -methyl chỉ có 22% E. orientalis bị
diệt. Tuy nhiên công thức hỗn hợp tuyến trùng Heterorhabditis sp.
cùng với Gyeonsan/chropyrifos methyl tỷ lệ 1/1 lại cho tỷ lệ chết
của E. orientalis lên đến 91% sau 4 tuần. Thử nghiệm thứ 2 sử dụng
tuyến trùng S. longicaudum, tỷ lệ chết của E. orientalis là 45,9%, sử
dụng chropyrifos-methyl tỷ lệ chết 28,7%, còn công thức hỗn hợp S.
longicaudum/chropyrifos-methyl với tỷ lệ 1/1 thì tỷ lệ chết của E.
orientalis lên đến 96,8% sau 4 tuần. Kết quả này cho thấy tuyến
trùng có thể phòng trừ bọ cánh cứng E. orientalis có hiệu quả hơn
thuốc hóa học chropyrifos -methyl. Ngoài ra s ự kết hợp tuyến tr ùng
và thuốc hóa học sẽ mang lại hiệu quả cao h ơn trong phòng trừ E.
orientalis (Lee et al., 2002).
Sử dụng EPN phối hợp với tác nhân sinh học khác
Tuyến trùng EPN cũng có thể kết hợp với các tác nhân sinh học
khác trong phòng tr ừ dịch hại. Kaya et al. (1995) đã phối hợp tuyến
Chương I. Vai trò của tuyến trùng EPN trong nông nghiệp và y học
15
trùng H. bacteriophora phòng trừ ấu trùng Cyclocephala hirta và
Otiorhychus sulcatus sống trong đất cùng với vi khuẩn Bacillus
thuringiensis kurstaki phòng trừ Trichoplusia ni gây hại trên lá.

Ishibashi và Choi (1992) áp d ụng hỗn hợp tuyến tr ùng ăn nấm
Aphelenchus avenae và tuyến trùng S. Feltiae để phòng trừ nấm
bệnh Rhizoctonia solani và tuyến trùng gây bệnh sần rễ Meloidogyne
incognita trên dưa chuột ở Nhật Bản.
III. KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VÀ THƯƠNG
MẠI HÓA THUỐC SINH HỌC EPN
Một trong những ưu thế quan trọng của tuyến trùng EPN so với
nhiều tác nhân sinh học khác l à chúng có thể được sản xuất sinh
khối bằng nhân nuôi in vivo và in vitro. Hầu hết các chủng tuyến
trùng Steinernema và Heterorhabditis được nhân nuôi in vivo bằng
ấu trùng bướm sáp lớn - BSL (Galleria mellonella ) trong phòng
thí nghiệm. Ấu trùng BSL được sử dụng phổ biến bởi vì chúng rất
sẵn có, dễ nuôi, đặc biệt nhạy cảm v à là vật chủ rất thích hợp để
hầu hết các chủng tuyến trùng sinh sản. Từ một vài ấu trùng xâm
nhiễm vào BSL, chúng có thể sinh ra tới 200.000 IJs đối với S.
feltiae (Dutky et al.,1964 và 350.000 IJs đối với H. bacteriophora
(Milstead & Poinar, 1978) . Tuy nhiên, sản lượng trung bình của
các chủng EPN thường nhỏ hơn, khoảng từ 30.000 IJs đối với các
chủng Steinernema đến 50.000 IJs đối với các chủng
Heterorhabditis trên một ấu trùng BSL. Mặc dù, nhân nuôi in vivo
trên giá thể côn trùng sống là khá dễ dàng và đơn giản nhưng nhân
nuôi in vivo là rất khó mở rộng sản xuất tuyến trùng ở quy mô lớn
và như vậy khó sản xuất ở quy mô th ương mại, mà một trong
những nguyên nhân chính là giá c ả khá cao. Giá thanh sản xuất
EPN bằng nhân nuôi in vivo trên côn trùng BSL có giá thành
khoảng 1 USD/1 triệu IJs và một nhân công thường chỉ có thể sản
xuất được 100 triệu IJs trong một tuần (Poinar, 1972).
Sản xuất tuyến tr ùng EPN bằng nhân nuôi in vitro của
Steinernema và Heterorhabditis đã được tiến hành từ lâu và được
phát triển mạnh trong vài thập niên gần đây. Một trong những m ôi

trường đầu tiên được McCoy và Glaser (1936) sử dụng để nhân
nuôi S. glaseri là môi trường bột khoai tây. Năm 1965, một môi
Nguyễn Ngọc Châu
16
trường nhân nuôi khác để nhân nuôi loài S. feltiae bằng thức ăn
của chó cũng đã được House et al. (1965) áp dụng thành công.
Bedding (1981) đ ã sử dụng thận lợn và mỡ bò trộn vào với bọt xốp
polyether polyurethane cho vào các bình tam giác để nhân nuôi
Steinernema và Heterorhabditis. Vai trò của bọt xốp trong môi
trường nhân nuôi l à làm tăng thể tích và tăng bề mặt tiếp xúc tạo
điều kiện tốt cho EPN sinh sản v à phát triển. Đến năm 1984,
Bedding đã cải tiến phương pháp của mình trước đó bằng việc
nhân nuôi EPN trong các túi nylon đã hấp tiệt trùng. Môi trường
nhân nuôi được sử dụng là dịch nhuyễn từ lòng gi cầm (chicken
offal). Với môi trường này, sản lượng tuyến trùng thu được đạt tới
khoảng 2 tỷ IJs trong một túi chứa 3-5 kg môi trường nhân nuôi
với loài tuyến trùng S. feltiae.
Trong những năm gần đây, đã có khá nhiều nghiên cứu nhân
nuôi EPN được tiến hành trong môi trường dung dịch lỏng (Edwar d
& Popiel, 1989; Friedman, 1990 ; Ehlers & Peters, 2002) tạo ra một
khả năng lớn cho phép sản xuất tuyến tr ùng EPN ở quy mô thương
mại. Sản lượng của các loài Steinernema trong môi trường nhân
nuôi lỏng có thể đạt tới 100.000 IJs/ml, còn đối với Heterorhabditis
megidis, sản lượng có thể đạt được 350.000 IJs/ml môi trường nhân
nuôi (Wang & Bedding, 1992). M ột trong những yếu tố ảnh h ưởng
đến sản lượng IJs sản sinh ra đó là kích thước của loài tuyến trùng
nhân nuôi. Các loài tuy ến trùng cùng với kích thước IJs nhỏ có thể
thu được khoảng 500.000 IJs/ml môi trường nhân nuôi. Ngoài ra thì
sự khác nhau về tập tính sinh trưởng và phát triển của các loài tuyến
trùng cũng dẫn đến sự khác nhau về sản l ượng IJs thu được sau quá

trình nhân nuôi (Ehlers & Peters, 2002).
Theo số liệu thống kê trên thế giới đến năm 2000 đ ã có 7 loài
tuyến trùng giống Steinernema và Heterorhabditis đã được thương
mại hóa, bao gồm: S. carpocapsae (sản xuất thương mại năm 1979),
H. bacteriophora (năm 1984), S. feltiae (năm 1990), H. megidis
(năm 1991), S. scapterisci (năm 1993), S. glaseri (năm 1994) và S.
riobravave (năm 1994). Tất cả các loài tuyến trùng này ngoại trừ S.
scapterisci vẫn được sản xuất và giao dịch trên thị trường, trong đó
2 loài S. carpocapsae và H. bacteriophora được sản xuất và được
sử dụng nhiều nhất (Gaugler, 2000).
Tại Mỹ đã có nhiều công ty công nghệ sinh học sản xuất thuốc