Nghiên cứu đa dạng và đặc điểm sinh học của nấm túi họ xylariaceae ở mường phăng điện biên và cúc phương – ninh bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

ĐỖ ĐỨC QUẾ

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
CỦA NẤM TÚI HỌ XYLARIACEAE Ở MƯỜNG PHĂNG
- ĐIỆN BIÊN VÀ CÚC PHƯƠNG - NINH BÌNH
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 62.42.01.07

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS. TS. VƯƠNG TRỌNG HÀO
2. TS. DƯƠNG MINH LAM

HÀ NỘI - 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án

Đỗ Đức Quế


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
PGS.TS. Vương Trọng Hào người thầy đã dìu dắt tôi những bước đi
đầu tiên trong con đường nghiên cứu khoa học, thầy đã luôn động viên chia
sẻ những lúc tôi khó khăn nhất trong cuộc sống và tạo những điều kiện tốt
nhất để tôi tiến hành những nghiên cứu trong luận án.
TS. Dương Minh Lam người thầy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
và kinh nghiệm quí báu về phân loại nấm, thầy luôn chỉ bảo tận tình theo
dõi sát tiến độ. Đồng thời thầy cũng tạo điều kiện tốt nhất về cơ sở vật
chất và kinh phí cho tôi thực hiện đề tài.
GS.TS. Nguyễn Thành Đạt, GS.TS. Phạm Thị Thùy, GS.TSKH. Trịnh Tam
Kiệt, PGS.TS. Đặng Ngọc Quang, TS. Trần Thị Thúy, TS. Phan Duệ Thanh, TS.
Đoàn Văn Thược những người thầy đã truyền đạt kiến thức cho tôi về lĩnh
vực Vi sinh vật, Nấm học, Hợp chất thiên nhiên. Đồng thời các thầy tham
gia góp ý cho tôi từ xây dựng đề cương đến quá trình thực hiện luận án
và giúp đỡ tôi hoàn thành các chuyên đề tiến sĩ, cũng như các seminar khoa
học ở Bộ môn.
Ths. Tống Thị Mơ, Ths. Trần Hữu Phong, CN. Phạm Thị Hồng Hoa,
CN. Phạm Thị Vân đã tạo điều kiện thực nghiệm tốt nhất và hỗ trợ kỹ thuật
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Ban quản lý rừng nguyên sinh Mường Phăng – Điện Biên và vườn
quốc gia Cúc Phương - Ninh Bình đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi tiến hành
thu mẫu.
Ban lãnh đạo Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Phú Thọ, Ban Giám hiệu và
tập thể giáo viên trường THPT Thạch Kiệt đã tạo mọi điều kiện về kinh phí,
thời gian và luôn động viên khích lệ tôi trong quá trình học tập.


Ban Giám Hiệu, Phòng quản lý Sau đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Sinh
học Trường ĐHSP Hà Nội đã động viên và tạo những điều kiện thuận lợi cho
tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (Nafosted) đã hỗ trợ đề
tài mã số 106.07-2011.57 kinh phí cho tôi thực hiện một phần nội dung trong
luận án này.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình đã dành tình yêu thương,
ủng hộ động viên và tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, Ngày … tháng … năm 2014
NGHIÊN CỨU SINH

Đỗ Đức Quế

Deleted: 20
Deleted: 02


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Diễn giải

bp

base pair (cặp bazơ)

Cd

Concentration of dominance ( chỉ số mức độ chiếm ưu thế)

cs

cộng sự

CTAB

Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide

DMAP

Dimethylaminopyridine

DMSO

Dimethyl sulfoxide ĐHSP

Đại học Sư phạm
EDTA

Ethylene Diamine Tetra Acetate

FBS

Fetal Bovine Serum (Huyết thanh thai bò) GPS
Global Positioning System (hệ thống định vị)

HepG2

Hepatocellular carcinoma (ung thư gan ở

người)
HIV

Human immunodeficiency virus (vi rút gây suy giảm miễn dịch ở

người) HPLC

High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng hiệu

năng cao) ITS
IU

Internal transcribed spacer

International unit (đơn vị quốc tế)

Lu

Human lung carcinoma (ung thư phổi ở người)

MCF7

Human breast carcinoma (ung thư vú ở người)

MHA
MHB

Mueller-Hinton Agar (môi trường MHA)
Mueller-Hinton Broth (môi trường MHB) MTT
Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide

NCBI

National Center for Biotechnology Information

NMR

Nuclear magnetic resonance (cộng hưởng từ hạt nhân)

kb

kilo base


kda

kilo dalton

KB

Human epidermic carcinoma (ung thư biểu mô ở người)

KVNC

Khu vực nghiên cứu

OD

Optical density (mật độ quang)

PCR

Polymerase chain reaction

PDA

Potato dextrose agar (môi trường PDA) SI

Index of similarity hay Sorensen’s Index STT
Số thứ tự
TAE

Tris acetic acid EDTA buffer (dung dịch đệm TAE) Taxon

Đơn vị phân loại bao gồm (loài, thứ, loài chưa định tên) TCA
Trichloroacetic acid
TE

Tris EDTA buffer (dung dịch đệm TE)

TSA

Tryptic Soy Agar (môi trường TSA) TSB
Tryptic Soy Broth (môi trường TSB)

RNS
VQG

Rừng nguyên sinh
Vườn quốc gia


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ..................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................1
2. Mục đích của đề tài
...............................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu
.............................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
.........................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
...............................................................3
6. Những đóng góp
mới.............................................................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.....................................................................5
1.1. Vị trí nấm túi họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại và đặc điểm
hình thái của chúng .................................................................................................5
1.1.1. Vị trí họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại nấm ...................................5
1.1.2. Đặc điểm hình thái nấm túi họ Xylariaceae ................................................7
1.1.2.1. Chất nền (Stromata) .............................................................................7
1.1.2.2. Thể quả (Perithecia) .............................................................................8
1.1.2.3. Lỗ miệng (Ostioles) .............................................................................9
1.1.2.4. Túi bào tử (Asci) ................................................................................10
1.1.2.5. Bào tử túi (Ascospores)......................................................................12
1.1.2.6. Hình thức sinh sản vô tnh (Anamorph) .............................................14
1.2. Tình hình nghiên cứu nấm túi họ Xylariaceae .............................................15
1.2.1. Trên thế giới ..............................................................................................15
1.2.1.1 Hệ thống phân loại ..............................................................................15
1.2.1.2. Đa dạng về thành phần loài ................................................................21
1.2.1.3. Mối quan hệ di truyền của các chi, loài trong họ Xylariaceae............25
1.2.1.4. Các hợp chất hóa học được tách chiết từ nấm túi họ Xylariaceae ......28
1.2.1.5. Hoạt tnh sinh học từ nấm túi họ Xylariaceae ....................................32

1.2.2. Ở Việt Nam................................................................................................36
1.3. Đặc điểm khu vực nghiên cứu .......................................................................41
1.3.1. Rừng nguyên sinh Mường Phăng ..............................................................41
1.3.2. Vườn Quốc gia Cúc Phương .....................................................................43


Chương 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU.......................................................................................................45
2.1. Địa điểm, thời gian và vật liệu nghiên cứu ..................................................45
2.1.1. Địa điểm và sinh cảnh của KVNC .............................................................45
2.1.2. Thời gian nghiên cứu ................................................................................45
2.1.3. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................48
2.1.3.1. Mẫu nghiên cứu .................................................................................48
2.1.3.2. Các dòng tế bào..................................................................................48
2.1.3.3. Vi sinh vật..........................................................................................48
2.1.3.4. Hóa chất .............................................................................................48
2.1.3.5. Thiết bị...............................................................................................49
2.1.3.6. Môi trường .........................................................................................50
2.2. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................50
2.2.1. Phương pháp vi sinh .................................................................................50
2.2.1.1. Thu thập và xử lý mẫu .......................................................................50
2.2.1.2. Phương pháp phân lập nấm ................................................................51
2.2.1.3. Bảo quản các chủng nấm phân lập được ............................................51
2.2.1.4. Phương pháp phân tích đặc điểm hình thái, định loại mẫu.................52
2.2.1.5. Hoạt tnh kháng vi sinh vật kiểm định của các hợp chất hóa học ...............53
2.2.1.6. Hoạt tnh gây độc tế bào của các hợp chất hóa học ............................54
2.2.2. Sinh học phân tử........................................................................................55
2.2.2.1. Tách chiết ADN .................................................................................55
2.2.2.2. Phản ứng PCR....................................................................................56
2.2.2.3. Phân tch trình tự ADN ......................................................................56

2.2.3. Phương pháp hóa sinh ..............................................................................57
2.2.3.1. Phương pháp tách chiết các chất ........................................................57
2.2.3.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học.............................................57
2.2.4. Phương pháp toán học ..............................................................................57
2.2.4.1. Độ phong phú loài ...............................................................................57


2.2.4.2. Chỉ số đa dạng sinh học loài H’ (Shannon and Weiner’s Index)
..............58
2.2.4.3. Chỉ số mức độ chiếm ưu thế hay còn gọi là chỉ số Simpson,
(Concentration of Dominance-Cd)
.....................................................................58
2.2.4.4. Chỉ số tương đồng (Index of similarity hay Sorensen’s Index- SI
............58
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................59
3.1. Thành phần loài nấm túi họ Xylariaceae ở KVNC ......................................59
3.1.1. Nhận xét chung về đặc điểm hình thái và cấu trúc hiển vi của nấm túi
họ Xylariaceae ở KVNC ......................................................................................59
3.1.1.1. Chất nền
.............................................................................................59
3.1.1.2. Thể quả
..............................................................................................61
3.1.1.3. Lỗ miệng
............................................................................................61
3.1.1.4. Túi bào tử và đỉnh túi bào tử
..............................................................62
3.1.1.5. Bào tử túi
...........................................................................................63
3.1.2. Danh lục các loài trong họ Xylariaceae ở KVNC .....................................65
3.1.3. Ghi nhận mới cho khu hệ nấm Việt Nam

...................................................70
3.1.4. Trình tự mới cho khoa học .........................Error! Bookmark not defined.
3.2. Đa dạng sinh học nấm túi họ Xylariaceae ở KVNC.....................................74
3.2.1. Đa dạng về thành phần loài
......................................................................74
3.2.2. Đa dạng sinh học loài ...............................................................................79
3.2.3. Đa dạng sinh học theo KVNC ...................................................................81
3.2.4. Đa dạng theo mùa
.....................................................................................84
3.2.5. Đa dạng về các yếu tố địa lý của nấm họ Xylariaceae ở KVNC ................85
3.2.5.1. Các loài phân bố toàn cầu
..................................................................86
3.2.5.2. Các loài nhiệt đới
...............................................................................87

3.2
.5.
3.
Các
loài
ôn
đới
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....

.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
...8
9
3.2.6.
Phươ
ng
thức
sống
của
nấm
túi họ
Xylari
aceae
ở
KVNC.
..........
..........
......9
0


3.3. Mối quan hệ di truyền của các loài nấm túi họ Xylariaceae ở KVNC........91
3.3.1. Mối quan hệ di truyền giữa các taxon trong họ Xylariaceae ở KVNC ......91

3.3.2. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Annulohypoxylon.............95

Deleted: 71


3.3.3. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Biscogniauxia..................98
3.3.4. Mối quan hệ di truyền của các taxon thuộc chi Daldinia ........................100
3.3.5. Mối quan hệ di truyền của các taxon thuộc chi Hypoxylon .....................102
3.3.6. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Kretzschmaria ...............105
3.3.7. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Nemania ........................107
3.3.8. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Rosellinia ......................109
3.3.9. Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Xylaria ..........................110
3.4. Cấu trúc hóa học và hoạt tnh sinh học của các hợp chất được tách từ
thể quả ở một số loài nấm túi họ Xylariaceae ...................................................115
3.4.1. Cấu trúc hóa học của các hợp chất thu được từ thể quả nấm túi họ
Xylariaceae .......................................................................................................115
3.4.1.1. Loài Biscogniauxia philippinensis ...................................................115
3.4.1.2. Loài Daldinia concentrica ...............................................................116
3.4.1.3. Loài Xylaria atrosphaerica ..............................................................116
3.4.1.4. Loài Xylaria schweinitzii .................................................................117
3.4.2. Hoạt tính sinh học của các chất hóa học tách từ thể quả ........................118
3.4.2.1. Hoạt tính gây độc tế bào ..................................................................118
3.4.2.2. Hoạt tnh kháng khuẩn .....................................................................119
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................121
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .................123
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................124
PHỤ LỤC .......................................................................................................... 1 PL


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Vị trí phân loại của nấm họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại
nấm hiện nay .........................................................................................6
Bảng 1.2: Danh sách các chi trong họ Xylariaceae đến năm 1996 ......................17
Bảng 1.3:

Danh sách chi được chấp nhận trong họ Xylariaceae đến năm 2013 .........19

Bảng 1.4: Các azaphilone được tách từ nấm túi họ Xylariaceae .........................28
Bảng 1.5: Một số hợp chất được tách chiết trong thể quả ở một số chi ...............31
Bảng 1.6: Khả năng kháng khuẩn và nấm của nhóm azaphilone .........................33
Bảng 1.7: Danh lục các loài nấm túi họ Xylariaceae trong các nghiên cứu
trước đây ở Việt Nam ..........................................................................38
Bảng 1.8: Đặc điểm cơ bản khí hậu tỉnh Điện Biên..............................................42
Bảng 2.1: Thời gian các đợt nghiên cứu thực địa .................................................45
Bảng 3.1: Danh lục các taxon nấm túi họ Xylariaceae ở KVNC...........................65
Bảng 3.2: Các chi nấm túi họ Xylariaceae được tìm thấy ở Việt Nam ..................70
Bảng 3.3: Số lượng và tỉ lệ phần trăm các taxon trong họ nấm túi
Xylariaceae ở KVNC ............................................................................74
Bảng 3.4:

Đa dạng thành phần loài ở một số nước trong khu vực và trên thế giới ......77

Bảng 3.5: Chỉ số đa dạng sinh học của các chi ở KVNC ......................................79
Bảng 3.6: Đa dạng sinh học theo khu vực nghiên cứu ..........................................83
Bảng 3.7: Đa dạng các yếu tố địa lý của nấm túi họ Xylariaceae tại KVNC ........86
Bảng 3.8: Danh lục các loài nhiệt đới ở KVNC ....................................................87
Bảng 3.9: Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất từ loài D. concentrica.....118
Bảng 3.10: Hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất từ loài D. concentrica .......120

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1:

Đặc điểm hình thái chất nền đặc trưng của họ Xylariaceae ...............8

Hình 1.2:

Một số dạng thể quả đặc trưng của họ Xylariaceae ...........................9

Hình 1.3 :

Các dạng lỗ miệng đặc trưng của họ Xylariaceae ............................10

Hình 1.4:

Đặc điểm hình thái túi bào tử đặc trưng của họ Xylariaceae ...........11

Hình 1.5:

Đặc điểm hình thái đỉnh túi bào tử của họ Xylariaceae ....................12

Hình 1.6:

Đặc điểm hình thái bào tử và rãnh mầm của bào tử đặc trưng
của họ Xylariaceae ...........................................................................13

Hình 1.7:

Một số dạng cuống sinh bào tử của họ Xylariaceae .........................14

Hình 1.8:

Cấu trúc hợp chất azaphilone tách từ Hypoxylon..............................29

Hình 1.9:
........30

Nhóm hợp chất cytochalasin được tách từ chi Daldinia và Xylaria

Hình 2.1:

Bản đồ thu mẫu tại VQG Cúc Phương ..............................................46

Hình 2.2:

Bản đồ thu mẫu tại RNS Mường Phăng.............................................47

Hình 3.1:

Một số hình dạng và màu sắc của chất nền trong họ Xylariaceae .....60

Hình 3.2:

Một số hình dạng thể quả trong họ Xylariaceae ................................61

Hình 3.3:

Một số dạng lỗ miệng trong họ Xylariaceae ......................................62

Hình 3.4:

Hình dạng túi bào tử trong họ Xylariaceae .......................................63

Hình 3.5:

Một số hình thái bào tử trong họ Xylariaceae ...................................64

Hình 3.6:

Cấu trúc bên trong chất nền loài Daldinia concentrica MP365 ........84

Hình 3.7:

Mối quan hệ di truyền của 49 taxon trong họ Xylariaceae ở
KVNC dựa trên trình tự ITS rADN. ...................................................92

Hình 3.8:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Annulohypoxylon
dựa trên trình tự ITS rADN. ..............................................................96

Hình 3.9:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Biscogniauxia
dựa trên trình tự ITS rADN. ..............................................................99

Hình 3.10:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Daldinia dựa trên
trình tự ITS rADN. ...........................................................................101

Deleted: vườn Quốc gia
Deleted: rừng nguyên sinh


Hình 3.11:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Hypoxylon dựa
trên trình tự ITS rADN.....................................................................103

Hình 3.12:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Kretzschmaria
dựa trên trình tự ITS rADN. ............................................................106

Hình 3.13:

Mối quan hệ di truyền của một số taxon trong chi Nemania dựa
trên trình tự ITS rADN.....................................................................108

Hình 3.14:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Rosellinia dựa
trên trình tự ITS rADN.....................................................................110

Hình 3.15:

Mối quan hệ di truyền của các taxon trong chi Xylaria dựa trên
trình tự ITS rADN. ...........................................................................112

Hình 3.16:

Cấu trúc các hợp chất thu được từ thể quả loài B. philippinensis ...115

Hình 3.17:

Cấu trúc các hợp chất thu được từ thể quả loài D. concentrica ......116

Hình 3.18:

Cấu trúc các hợp chất thu được từ thể quả loài X. atrosphaerica ...117

Hình 3.19:

Cấu trúc các hợp chất thu được từ thể quả loài X. schweinitzii ......117


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có hệ
thực vật, động vật vô cùng phong phú, đa dạng và độc đáo. Do tác động của
tự nhiên cũng như của con người nên hệ động, thực vật luôn có sự biến đổi
theo thời gian. Vì vậy, nghiên cứu cơ bản về đa dạng sinh học là cơ sở khoa
học cho các lĩnh vực khoa học khác như Sinh thái, Sinh lý thực vật, Địa lý thực
vật, Tài nguyên thực vật, công nghệ sinh học, Hóa học, Y học, Dược học [133,

Deleted: 133
Deleted: 158

158].
Nấm là một giới sinh vật quan trọng trên trái đất không chỉ vì vai trò của
chúng trong các hệ sinh thái mà còn bởi vai trò to lớn của chúng đối với
đời sống con người [98]. Các nhà khoa học ước tính có khoảng 1.5 triệu loài
nấm trên trái đất, tuy nhiên số lượng loài thực tế mà chúng ta đã tìm thấy

Deleted: 98
Formatted: English (U.S.)

Deleted: 44
Deleted: 99
Deleted: 138

khoảng
100.000 loài, đạt khoảng gần 6,7% so với số loài ước tính [44, 99, 138].
Xylariaceae là họ có số lượng loài lớn nhất trong ngành nấm túi. Cho
đến nay, các nhà khoa học đã xác định được 95 chi với 1354 loài được
công bố trên toàn thế giới [182]. Riêng khu vực Đông Nam Á, các nhà khoa học

Deleted: 56
Deleted: 173

đã ghi nhận ở Thái lan có 154 loài thuộc 23 chi, ở Đài Loạn có 136 loài thuộc
17 chi [56, 173]. Tuy nhiên, ở nước ta vẫn chưa có công trình nào nghiên
cứu đầy đủ về họ này mà mới chỉ thống kê được 69 loài thuộc 13 chi [1, 2,
3, 4,
12, 13]. Con số này còn rất khiêm tốn so với những vùng miền có đặc điểm
khí hậu nhiệt đới, thuận lợi cho nấm phát triển như ở Việt Nam.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng cho thấy nấm túi họ Xylariaceae là

nguồn cung cấp dồi dào các hợp chất mới có hoạt tính sinh học rất hữu
ích như hoạt chất chống ung thư, chống nấm, chống virut, chống viêm [121,
158].
RNS Mường Phăng – Điện Biên và VQG Cúc Phương – Ninh Bình là 2
khu rừng được bảo tồn rất nghiêm ngặt. Mặc dù hai địa điểm này cùng nằm
trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nhưng do dãy Hoàng Liên Sơn ngăn

Deleted: 121
Deleted: 158
Formatted:

Vietnamese

Deleted: ừng nguyên sinh
Formatted:

Vietnamese

Deleted: ườn quốc gia


cách nên giữa Mường Phăng và Cúc Phương có sự khác biệt khá lớn không
chỉ về khí hậu mà cả địa chất. Tuy mức độ đa dạng nấm cao nhưng có rất ít
các công bố về đa dạng nấm túi họ Xylariaceae ở đây. Những kết quả
thu được vẫn chưa thể hiện được sự đa dạng cũng như ý nghĩa của nấm túi
họ Xylariaceae tại 2 vùng trên [7, 14, 71].
Từ những lí do trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “
Nghiên cứu đa dạng và đặc điểm sinh học của nấm túi họ Xylariaceae ở
Mường Phăng - Điện Biên và Cúc Phương – Ninh Bình”. Việc nghiên cứu
sẽ góp phần bổ sung danh lục các loài nấm ở Việt Nam cũng như gợi ra hướng

nghiên cứu ứng dụng của nấm túi họ Xylariaceae ở Việt Nam.
2. Mục đích của đề tài

Formatted: Vietnamese

Xác định được thành phần loài và đánh giá đa dạng sinh học của
nấm túi họ Xylariaceae tại KVNC.

Formatted: Vietnamese

Nghiên cứu được một số đặc điểm sinh học của nấm túi họ Xylariaceae
tại
KVNC.
3. Nội dung nghiên cứu
3.1. Xác định thành phần loài nấm túi họ Xylariaceae tại KVNC
- Định loại đến chi, đến loài các mẫu nấm đã được miêu tả dựa vào đặc
điểm hình thái và phân tích trình tự ITS
3.2. Nghiên cứu tính đa dạng sinh học của nấm túi họ Xylariaceae tại KVNC
3.3. Nghiên cứu mối quan hệ di truyền của các chi, các loài nấm túi họ
Xylariaceae tại KVNC
3.4. Nghiên cứu thành phần hóa học của một số loài nấm và hoạt tính sinh
học của chúng
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Các loài nấm túi họ Xylariaceae.
- Phạm vi nghiên cứu: RNS Mường Phăng – Điện Biên và VQG Cúc

Deleted: ừng nguyên sinh
Formatted:

Vietnamese

Formatted:

Vietnamese

Deleted: ườn Quốc gia


3

Phương – Ninh Bình.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp chính xác và đầy đủ danh lục các loài nấm túi họ
Xylariaceae cũng như các đặc điểm định loại và phân bố của chúng ở KVNC,
từ đó góp phần bổ sung thêm kiến thức cho ngành phân loại nấm, tạo sự hiểu
biết sâu sắc hơn về phân loại nấm túi họ Xylariaceae ở Việt Nam.
Cung cấp các dữ liệu về trình tự ADN cho khoa học, đồng thời bổ sung
các loài nấm mới ghi nhận cho khu hệ nấm ở Việt Nam.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở khoa học phục vụ cho các ngành hóa
học, y – dược, sinh thái, tài nguyên sinh vật và đa dạng sinh học.
Cung cấp những dữ liệu về đặc điểm hình thái, tnh đa dạng sinh
học khóa định loại các loài nấm túi họ Xylariaceae để phục vụ cho công tác
giảng dạy, nghiên cứu và bảo tồn nguồn gen sinh vật ở Việt Nam.
6. Những đóng góp mới

Formatted: Vietnamese

- Đây là luận án đầu tiên nghiên cứu có tnh hệ thống về nấm túi họ

Xylariaceae ở Việt Nam. Số lượng các chi, các loài mới ghi nhận cho khu hệ
nấm sẽ góp phần hoàn thiện hơn danh lục các loài nấm túi họ Xylariaceae nói
riêng và nấm nói chung ở Việt Nam.
- Bổ sung 4 chi, 100 taxon mới ghi nhận cho khu hệ nấm Việt Nam.
Trong 49 taxon được phân tch trình tự ADN có 5 taxon có trình tự lần đầu
tiên công bố cho khoa học.
- Xây dựng 01 khóa định loại đến chi và 7 khóa định loại đến loài, mô tả
chi tiết 114 taxon ở khu vực nghiên cứu, có ảnh, mẫu lưu kèm theo.
- Xây dựng mối quan hệ di truyền cho 49 taxon thuộc 8 chi của nấm
túi họ Xylariaceae ở Việt Nam.

Formatted: Czech
Deleted: Lần đầu tiên x


- Tách chiết và xác định được 13 hợp chất từ 4 taxon nấm túi họ
Xylariaceae là:

B. Philippinensis MP136, D. concentrica CP002, X.

atrosphaerica CP257, X. Schweinitzii CP613, trong đó có 1 hợp chất mới cho
khoa học và 12 hợp chất lần đầu tiên được tìm thấy trong các loài thuộc họ
Xylariaceae thu được ở Việt Nam.
- Bước đầu thử hoạt tính sinh học của 3 hợp chất tách chiết từ loài D.
concentrica CP002 có khả năng ức chế 4 dòng tế bào ưng thư ở người
(ung thư biểu bì, ung thư vú, ung thư phổi, ung thư gan).

Formatted:

Vietnamese

Formatted:

Vietnamese

Formatted: Vietnamese


5

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vị trí nấm túi họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại và đặc điểm
hình thái của chúng
1.1.1. Vị trí họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại nấm
Kết quả thống kê hiện nay, nấm túi là ngành có số lượng loài lớn nhất
trong giới nấm, chiếm tới hơn 50% tổng số loài nấm hiện biết với 68 bộ, 327
họ, 6355 chi, 79262 loài [77, 78, 182]. Nấm túi họ Xylariaceae ban đầu được

Deleted: 77
Deleted: 78

xếp vào họ Clavariaceae với loài đặc trưng là Clavaria hypoxylon (Sau này là
loài Xylaria hypoxylon). Tuy nhiên, Tulasne và Tulasne (1863) nhận thấy một
số loài có nhiều đặc điểm khác biệt về hình thái bên ngoài nên đã tách từ họ
Clavariaceae ra thành một họ mới, ban đầu lấy tên là “Xylariei”. Những kết
quả nghiên cứu sau này về cả đặc điểm hình thái lẫn cấu trúc hiển vi đã
xác định Xylariaceae là họ độc lập và có số lượng loài rất đa dạng [158].
Mặc dù hệ thống phân loại nấm túi đã dần được hoàn thiện, tuy
nhiên vẫn còn rất nhiều tranh cãi và bàn luận, các nhà khoa học dựa trên các
quan điểm khác nhau đã đưa ra những nhận định cũng như hệ thống phân

loại khác nhau. Lumbsch và Huhndorf (2010) khi kết hợp các kết quả
nghiên cứu về sinh học phân tử và phân loại hình thái đã đưa ra hệ thống
phân loại trong ngành nấm túi bao gồm ba phân ngành, được các nhà
khoa học hiện nay sử dụng rộng rãi nhất [77]. Vận dụng cách phân loại này,
kết hợp với các công bố trên Catalogue of life năm 2013, chúng tôi xác định vị
trí họ Xylariaceae thuộc bộ Xylariales, lớp Sordariomycetes, ngành nấm túi
Ascomycota, kết quả được thể hiện tại (Bảng 1.1) [77, 182].

Deleted: 77
Deleted: 77
Deleted: 77
Deleted: 182
Deleted: 182
Deleted: 1


6

Bảng 1.1. Vị trí phân loại của nấm họ Xylariaceae trong hệ thống phân loại nấm hiện nay [77, 78, 182]

Deleted: 77
Deleted: 77
Deleted: 77

Giới
Nấm
Fungi

Các ngành nấm

Các lớp trong ngành

Các bộ trong lớp

Các họ trong

Deleted: 78

nấm túi Ascomycota

Sordariomycetes

Bộ Xylariales

Deleted: 78

1. Ngành Ascomycota

1. Lớp Arthoniomycetes

1. Bộ Boliniales

1. Họ Amphisphaeriaceae

2. Ngành Basidiomycota

2. Lớp Dothideomycetes

2. Bộ Calosphaeriales

2. Họ Cainiaceae

3. Ngành Blastocladiomycota

3. Lớp Eurotiomycetes

3. Bộ Chaetosphaeriales

3. Họ Clypeosphaeriaceae

4. Ngành Chytridiomycota

4. Lớp Laboulbeniomycetes

4. Bộ Coniochaetales

4. Họ Diatrypaceae

5. Ngành Glomeromycota

5. Lớp Lecanoromycetes

5. Bộ Coronophorales

5. Họ Graphostromataceae

6. Ngành Microspora

6. Lớp Leotiomycetes

6. Bộ Diaporthales

6. Họ Hyponectriaceae

7. Ngành Neocallimastigomycota

7. Lớp Lichinomycetes

7. Bộ Hypocreales

7. Họ Iodosphaeriaceae

8. Ngành Zygomycota

8. Lớp Neolectomycetes

8. Bộ Lulworthiales

8. Họ Myelospermataceae

9. Lớp Orbiliomycetes

9. Bộ Melanosporales

9. Họ Xylariaceae

10. Lớp Pezizomycetes

10. Bộ Microascales

11. Lớp Pneumocystidomycetes

11. Bộ Ophiostomatales

12. Lớp Saccharomycetes

12. Bộ Phyllachorales

13. Lớp Schizosaccharomycetes

13. Bộ Sordariales

14. Lớp Sordariomycetes

14. Bộ Trichosphaeriales
15. Bộ Xylariales

Deleted: 78
Deleted: 182
Deleted: 182
Deleted: 1


7

1.1.2. Đặc điểm hình thái nấm túi họ Xylariaceae
Hình thái nấm túi họ Xylariaceae được xác định cả về đặc điểm hình
thái ngoài như chất nền, thể quả, lỗ miệng và các đặc điểm cấu trúc bên trong
như túi bào tử, bào tử, rãnh mầm hay cuống sinh bào tử. Các nghiên cứu
trước đây đã xác định nấm túi họ Xylariaceae có đặc điểm hình thái rất đa

dạng về hình dạng, màu sắc và kích thước. Vì vậy, đặc điểm hình thái là cơ
sở quan trọng trong nghiên cứu định loại cũng như trong nghiên cứu ứng
dụng.
1.1.2.1. Chất nền (Stromata)
Chất nền là một đặc điểm hình thái có thể quan sát bằng mắt
thường. Hiện nay, các nhà khoa học vẫn coi đây là một chỉ tiêu quan trọng
để định loại đến loài. Chất nền có rất nhiều hình dạng, màu sắc và kích
thước khác nhau. Điều này cũng chứng minh được khả năng thích nghi rộng
của nấm túi họ Xylariaceae trên toàn cầu [56, 136, 162].
Chất nền có dạng phẳng, dẹt (applanata) phổ biến nhất là ở các
chi Annulohypoxylon, Biscogniauxia, Hypoxylon, Nemania (Hình 1.1 B, C);
hoặc các dạng khác như: dạng ụ (effused-pulvinate) thường gặp ở các chi
Annulohypoxylon, Kretzschmaria (Hình 1.1. F); dạng cầu (spherical) có cuống
hoặc không cuống ở các chi Daldinia, Rosellinia hay Xylaria. Ngoài ra, các chi
Xylaria, Kretzschmaria có chất nền hình chùy (clavate) hoặc hình trụ
(cylindrical) (Hình 1.1 I, J, L).
Chất nền của nấm túi họ Xylariaceae thường có màu đen, tuy
nhiên cũng có rất nhiều loài trong một chi có màu sắc khác nhau như
màu vàng, màu nâu, màu trắng.
Kích thước chất nền của các loài trong họ Xylariaceae khác nhau
nhiều, từ một vài milimét (mm) cho tới hàng chục xentimét (cm) (Xylaria
allantoidea có chiều dài chất nền tới 15 cm, trong khi đó chất nền của X.
heliscus chỉ đạt 3 mm).


8

Hình 1.1: Đặc điểm hình thái chất nền đặc trưng của họ Xylariaceae [147]
A. Daldinia eschscholzii, B. Biscogniauxia capnodes, C. Hypoxylon
monticulosum, D. Rhopalostroma lekae, E. Kretzschmaria clavus, F.

Annulohypoxylon bovei var.microspora. G. Rosellinia procera. H. Astrocystis
mirabilis, I. Xylaria sp, J. X. cubensis, K. X. magnoliae var. microspora, L. X.
allantoidea. Kích thước: A–B, I–L = 1 cm; C, F–H = 5 mm; D–E = 2 mm.

1.1.2.2. Thể quả (Perithecia)
Thể quả là cơ quan sinh sản hữu tính của nấm túi. Ở giai đoạn trưởng
thành thể quả thường có màu đen, bên trong chứa rất nhiều túi bào tử. Thể
quả thường có hình cầu, hình trứng, hình elip, hình trụ và một số ít là có
hình nón, trong đó


9

hình cầu và hình trứng gặp phổ biến trong chi Hypoxylon, Annulohypoxylon.
Các loài có thể quả hình trụ thường gặp ở chi Daldinia, Biscogniauxia. Hình nón
có ở
một số loài thuộc chi Kretzschmaria, Nemania.

Hình 1.2: Hình dạng thể quả đặc trưng của họ Xylariaceae [55]
A-E. Chi Biscogniauxia, F và G. Chi Hypoxylon

Vỏ thể quả cũng là một chỉ tiêu hình thái được quan tâm rất nhiều
trong định loại nấm túi. Hầu hết các nấm túi họ Xylariaceae có vỏ thể quả
mềm khi còn non và cứng, giòn dạng cacbon khi trưởng thành.
1.1.2.3. Lỗ miệng (Ostioles)
Lỗ miệng là cấu trúc nằm trên đỉnh của thể quả, là vị trí phóng thích
bào tử trưởng thành ra môi trường bên ngoài. Lỗ miệng của các loài
trong họ Xylariaceae có 3 dạng chính phụ thuộc vào vị trí so với bề mặt chất
nền: Dạng
1: lỗ miệng nhú cao hơn bề mặt chất nền, dạng này khá phổ biến ở các chi

Annulohypoxylon, Hypoxylon, Biscogniauxia, Rosellinia, Kretzschmaria. Riêng
chi Annulohypoxylon, lỗ miệng có một vùng phẳng hình đĩa bao quanh.
Dạng
2: lỗ miệng bằng bề mặt chất nền, dạng này có thể gặp ở một số loài
chi
Biscogniauxia, Hypoxylon. Dạng 3: lỗ miệng thấp hơn bề mặt chất nền

Field Code Changed


Biscogniauxia citriformis (Hình 1.3 c). Lỗ miệng cũng là một chỉ tiêu định loại
nấm túi, đặc biệt là phân biệt các loài chi Annulohypoxylon và Hypoxylon [55].

Deleted: 55
Deleted: 55
Deleted: 55

Hình 1.3 : Các dạng lỗ miệng đặc trưng của họ Xylariaceae [55]
A-C: lỗ miệng dạng phẳng; D-F: lỗ miệng dạng nhú cao hơn bề mặt chất nền; G-I:
lỗ miệng có nhú thấp hơn bề mặt chất nền.
A. H. rubiginosum. B. H. fragiforme. C. H. placentiforme. D. H. monticulosum.
E. H. multiforme. F. H. annulatum. G. H. stygium. H. H. nitens. I. H. bovei.

1.1.2.4. Túi bào tử (Asci)
Túi bào tử là cơ quan sinh sản, đảm nhiệm chức năng lưu giữ và
bảo vệ các bào tử. Túi bào tử có thể hình chùy và phổ biến nhất là
hình trụ (Hình 1.4). Trong mỗi túi luôn có 8 bào tử. Túi bào tử ở
Xylariaceae có một lớp vỏ, trong suốt, thường có cuống nhỏ, vỏ mỏng.
Một số ít có dạng hình thoi, gặp ở một số loài trong chi Rosellinia.
Túi bào tử cũng là chỉ tiêu quan trọng trong định loại nấm túi đặc

biệt là phân biệt giữa chi Xylariaceae với các họ khác.


Hình 1.4: Đặc điểm hình thái túi bào tử đặc trưng của họ Xylariaceae [147]
A. Hypoxylon fuscum. B. Camillea selangorensis. C. Kretzschmaria clavus. Tỉ lệ:
A–B = 10 μm; C = 25 μm.

Đỉnh túi bào tử (apical apparatus) là chỉ tiêu quan trọng trong nghiên
cứu định loại. Hầu hết đỉnh túi bào tử của các loài có phản ứng màu xanh
nhưng cũng có một số loài đỉnh túi bào tử không bắt màu với thuốc nhuộm
Melzer's. Các nhà phân loại nấm túi họ Xylariaceae thường dựa vào
hình dạng và kích thước của đỉnh túi bào tử để phân biệt các chi trong
họ. Đỉnh túi bào tử thường có dạng hình đĩa hoặc hình trụ, một số ít có
hình nón, hình nụ hoa [147].
Đỉnh túi bào tử hình đĩa thường gặp ở chi Hypoxylon, Annulohypoxylon
và một số loài của chi Biscogniauxia; hình trụ gặp nhiều ở chi Xylaria,
Rosellinia, Kretzschmaria và Nemania; hình nón được tìm thấy ở một số loài
trong chi Rosellinia. Ngoài ra đỉnh túi bào tử còn có hình nụ hoa như chi
Xylaria và đặc biệt là chi Rosellinia.