Sự phân bố và xâm nhiễm của nấm rễ nội sinh (Vesicular arbuscular mycorrhiza - VAM) trong mẫu rễ và đất trồng bắp tại một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

- SỰ PHÂN BỐ VÀ XÂM NHIỄM CỦA NẤM RỄ NỘI SINH (VESICULAR.
- ARBUSCULAR MYCORRHIZA - VAM) TRONG MẪU RỄ VÀ ĐẤT TRỒNG BẮP TẠI MỘT SỐ TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG.
- Nấm rễ nội sinh, phân bố, rễ bắp, VAM, xâm nhiễm Keywords:.
- Kết quả khảo sát các mẫu đất và rễ bắp thu thập tại năm tỉnh Cần Thơ, Sóc Trăng, Đồng Tháp, Vĩnh Long và Hậu Giang có pH từ đất thịt pha sét, trên các ruộng bắp khoảng 40 ngày tuổi cho thấy tất cả các mẫu đất và rễ đều có sự hiện diện nấm rễ (vesicular arbuscular mycorrhiza - VAM) cộng sinh, thể hiện qua sự xâm nhiễm của nấm bên trong rễ và số lượng bào tử trong đất, có ba dạng cấu trúc xâm nhiễm: dạng sợi nấm, túi (vesicular) và bụi (arbuscular).
- Tỷ lệ xâm nhiễm của nấm trong rễ bắp tương quan thuận với giá trị pH đất (từ tại vùng trồng bắp.
- Tiêu chuẩn phân loại và định danh dựa trên đặc điểm hình thái về màu sắc, hình dạng, số lớp của vách bào tử, hình dạng cuống bào tử và tên chi của bào tử.
- Kết quả cho thấy các dạng bào tử của nấm rễ thuộc ba chi: Glomus, Acaulospora và Entrophospora.
- Các bào tử thuộc chi Glomus và Acaulospora hiện diện ở tất cả các mẫu đất trồng bắp thu thập từ năm tỉnh trên, chi Entrophospora chỉ hiện diện trong mẫu đất thuộc hai tỉnh Cần Thơ và Sóc Trăng..
- Sự phân bố và xâm nhiễm của nấm rễ nội sinh (Vesicular arbuscular mycorrhiza - VAM) trong mẫu rễ và đất trồng bắp tại một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long.
- Bên cạnh nấm gây bệnh cho cây trồng còn có sự hiện diện các loài nấm có.
- lợi (Phạm Văn Kim, 2000), một trong số đó là nấm rễ nội cộng sinh (vescular arbuscular mycorrhiza- VAM) giúp tăng khả năng hấp thụ các nguyên tố bị cố định trong đất như lân, đồng, kẽm.
- đồng thời kích thích khả năng sinh trưởng và tăng năng suất cây trồng (Rhodes, 1980).
- Thuật ngữ “cộng sinh”.
- Hầu hết các loài thực vật sống trên cạn đều tham gia vào việc hình thành cộng sinh với nấm rễ, do hệ sợi nấm phát triển bao bọc bên ngoài vỏ rễ giúp hệ thống rễ cây hoạt động hiệu quả hơn nên việc hấp thụ nước đối với những loài thực vật sống ở những vùng khô hạn có cộng sinh với nấm rễ thì dễ dàng hơn đối với những loài thực vật không có sự cộng sinh này (Rhodes, 1980).
- Bên cạnh đó, nấm rễ còn đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trừ sinh học.
- Một số loài nấm rễ có thể phát hiện và kiểm soát tốt mầm bệnh trong đất do nấm Fusarium, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia và Sclerotinium… gây ra, nhờ đó hạn chế thất thu năng suất cho cây trồng (Al-Askar và Rashad, 2010).
- Nghiên cứu này nhằm xác định đặc điểm phân bố, khả năng cộng sinh và thành phần các chi nấm bản địa có trong đất cộng sinh với rễ bắp tại một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và đây là giai đoạn đầu trong việc nghiên cứu sử dụng nấm rễ VAM như một chế phẩm sinh học..
- Vật liệu thí nghiệm bao gồm rễ bắp và đất trồng bắp.
- 2.2 Phương pháp.
- 2.2.1 Thu thập và xử lý mẫu rễ cây, đất trồng Mẫu bắp được thu thập tại các tỉnh Cần Thơ (14 mẫu), Sóc Trăng (4 mẫu), Đồng Tháp (5 mẫu), Vĩnh Long (4 mẫu) và Hậu Giang (3 mẫu).
- Tại mỗi ruộng, chọn 5 mẫu đất và rễ bắp ở độ sâu 5 - 20 cm..
- 2.2.2 Phân lập bào tử nấm rễ trong đất trồng bắp Bào tử nấm rễ trong đất được phân lập bằng.
- cách sàng ướt và lọc theo phương pháp của Gerdemann và Nicolson (1963) được cải tiến cho phù hợp với nấm rễ nội cộng sinh..
- 2.2.3 Định danh bào tử dựa trên hình thái Xác định hình dạng và kích thước của bào tử (Morton, 1988.
- Phân loại sơ bộ bào tử phân lập được đến cấp chi/giống theo các tiêu chí tại INVAM..
- Rễ bắp thu về được rửa sạch nhiều lần và được nhuộm theo phương pháp của Dalpé và Séguin (2013).
- Xác định tỷ lệ xâm nhiễm theo phương pháp line insect (Fortin et al., 2002)..
- 3 KẾT QUẢ.
- 3.1 Đặc điểm phân bố của nấm rễ ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long.
- Đặc điểm phân bố của nấm mycorrhiza trong đất được trình bày qua Bảng 1 cho thấy trên 30 mẫu thu thập đều có sự hiện diện của ba chi nấm rễ nội sinh (VAM) là Glomus, Acaulospora và Entrophospora, trong đó chi Entrophospora chỉ hiện diện trong ba mẫu đất thuộc tỉnh Cần Thơ (PĐ2-CT, PĐ3-CT và TL2-CT) và một mẫu đất thu tại Sóc Trăng (KS2-ST), điều này cho thấy chi Entrophospora không hiện diện phổ biến trong đất trồng bắp tại một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long..
- Ngược lại, hai chi Glomus và Acaulospora hiện diện ở cả 30 mẫu đất cho thấy chúng phân bố rộng rãi và có khả năng cộng sinh với rễ bắp cao..
- Delvian (2006) nghiên cứu nấm arbuscular mycorrhiza ở rừng ven biển cũng kết luận rằng chi Glomus chiếm ưu thế và phân bố rộng rãi nhất, có 25/37 loài VAM được tìm thấy thuộc chi Glomus..
- Điều này cho thấy chi Glomus có mức độ thích ứng khá cao với nhiều điều kiện môi trường (Puspitasari et al., 2012 trích từ Widiati et al., 2015)..
- Kết quả khảo sát các chi nấm trong các mẫu đất thu thập tại khu vực đất thịt pha sét cũng phù hợp với kết quả của Puspitasari et al.
- (2012), các bào tử nấm rễ thuộc chi Glomus và Acaulospora rất phát triển trong cấu trúc đất pha sét nhờ cấu trúc lá sét phù hợp cho sự phát triển của chi này.
- Sufaati et al..
- (2011) (trích từ Widiati et al., 2015) đã tìm thấy 9 dạng nấm rễ nội cộng sinh trên cây bắp, 8 dạng trên mù tạt, 7 dạng trên cà chua, 6 dạng trên bắp cải và 4 dạng trên hồ tiêu.
- Kết quả khảo sát nấm VAM cộng sinh với rễ bắp tại vùng Đông Nam Bộ Việt Nam của Trần Thị Dạ Thảo (2012) đã xác định được bốn chi nấm: Glomus, Acaulospora, Gigaspora và Scutellospora..
- Bảng 1: Tần suất hiện diện.
- của ba chi nấm khảo sát được tại 5 tỉnh khảo sát.
- Cần Thơ .
- 3.2 Ảnh hưởng của pH đến khả năng xâm nhiễm và mật số bào tử nấm VAM trong đất.
- Kết quả Bảng 2 cho thấy bào tử VAM đều hiện diện trong đất trồng bắp tại 5 tỉnh thu thập mẫu..
- Mật số bào tử trong 100 gam đất dao động từ bào tử, trong đó mẫu CT-HG có mật số bào tử cao nhất (110 bào tử/100 g đất), kế đến là mẫu PĐ 3 -CT (109,0 bào tử/100 g đất) và mẫu PĐ 1 -CT có mật số bào tử thấp nhất (14,7 bào tử/100 g đất)..
- Theo Widiati et al.
- (2015), những điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến số lượng các bào tử VAM bằng cách hỗ trợ sự tăng trưởng và phát triển của bào tử cũng như khả năng không có các loài nấm đối kháng ức chế sự hình thành bào tử của nấm rễ.
- Theo Shi et al.
- (2007), nấm còn có nhiều khả năng hình thành bào tử khi cây chủ trong tình trạng bị stress..
- Bảng 2: Mật số bào tử nấm trong đất và khả năng xâm nhiễm của nấm bên trong rễ bắp.
- gam đất Tỷ lệ cộng.
- Mối tương quan giữa tỷ lệ xâm nhiễm và pH đất nơi thu mẫu.
- Hình 1: Mối tương quan giữa tỷ lệ cộng sinh và pH H2O trong mẫu đất thu được tại Cần Thơ, Sóc.
- Trăng, Đồng Tháp, Vĩnh Long và Hậu Giang Tỷ lệ xâm nhiễm của nấm VAM trong các mẫu rễ bắp dao động từ .
- Kết quả cho thấy tỷ lệ xâm nhiễm của nấm trong rễ bắp dao động và có tương quan thuận với giá trị pH đất (từ tại vùng trồng bắp (Hình 1).
- Thí nghiệm của Medeiros et al.
- (1994) kết luận rằng, trên cây lúa miến (sorghum), tỷ lệ cộng sinh ở chi Glomus spp..
- gia tăng khi giá trị pH tăng dần trong khoảng tỷ lệ cộng sinh thấp ở pH 4,0 và cao ở pH 5,0;.
- Kết quả khảo sát cũng phù hợp với nghiên cứu của Trần Thị Dạ Thảo (2012) về tỷ lệ cộng sinh trên cây bắp cũng tăng dần theo sự gia tăng giá trị pH trong khoảng từ 4,0 - 6,0.
- Theo Giovannetti (2000), pH đất ảnh hưởng đến khả năng xâm nhiễm, hình thành bào tử và sự mọc mầm của bào tử..
- 3.3 Đặc điểm các cấu trúc xâm nhiễm của VAM bên trong rễ.
- Trong quá trình khảo sát nhận thấy trong mẫu rễ bắp có sự xâm nhiễm của cả ba dạng cấu trúc:.
- cấu trúc dạng sợi nấm, dạng túi (vesicular) và dạng bụi (arbuscular).
- Các cấu trúc VAM (sợi nấm, bụi và túi) bên trong rễ hầu hết xuất hiện ở tất cả các mẫu.
- Cấu trúc túi có hình bầu dục, một số có dạng hình chữ nhật, ăn màu đậm của thuốc nhuộm (Hình 2D).
- Cấu trúc bụi phát triển rải rác trong tế bào rễ, phát triển từ sự phân nhánh của sợi nấm, đâm vào bên trong tế bào rễ tạo thành cấu trúc dạng bụi (Hình 2E và 2F).
- Ngoài những cấu trúc xâm nhiễm đặc trưng trên, kết quả khảo sát còn nhận thấy sự xuất hiện của cấu trúc dạng sợi cuộn vòng trong tế bào rễ nhưng không phổ biến (Hình 2C).
- Các cấu trúc này phù hợp với mô tả của Brundrett et al.
- Hình 2: Các dạng xâm nhiễm của nấm rễ bên trong rễ bắp ở độ phóng đại 400X.
- Trong đó: A, B - cấu sợi nấm hình chữ “H”, C - cấu trúc sợi nấm cuộn, D - cấu trúc túi (vesicule), E, F - cấu trúc dạng bụi (arbuscule).
- Sợi nấm hình chữ “H”.
- Kết quả Bảng 3 cho thấy phần lớn các mẫu thu được đều có sự hiện diện của cả ba dạng cấu trúc xâm nhiễm của nấm bên trong rễ.
- Sự hiện diện mỗi loại cấu trúc ở các mức độ khác nhau.
- Cấu trúc sợi nấm hiện diện ở tất cả các mẫu rễ, chưa nhận thấy cấu trúc túi ở sáu mẫu rễ CTA 1 -HG, PĐ 2 -CT, CR- CT, BT 1 -CT, TL 1 -CT và BT 4 -VL, tất cả các mẫu còn lại đều hiện diện cấu trúc này, cấu trúc bụi.
- không thấy hiện diện ở hai mẫu rễ PĐ 4 -CT và BT 2 -VL.
- Có tám mẫu rễ (CTA 1 -HG, PĐ 2 -CT, CR- CT, BT 1 -CT, PĐ 4 -CT, TL 1 -CT, BT 2 -VL và BT 4 - VL) không hiện diện cả ba dạng cấu trúc có thể do chi nấm xâm nhiễm không hình thành dạng cấu trúc này hoặc chi nấm xâm nhiễm ở mức độ thấp, chưa ghi nhận được khi khảo sát..
- Bảng 3: Sự hiện diện của cấu trúc xâm nhiễm của VAM bên trong rễ bắp STT Mẫu Các dạng cấu trúc VAM.
- trong rễ STT Mẫu Các dạng cấu trúc VAM trong rễ.
- 3.4 Định danh bào tử dựa vào đặc điểm hình thái.
- Kết quả bước đầu cho thấy có ba chi hiện diện trong đất trồng bắp là: Glomus, Acaulospora và Entrophospora..
- Chi Glomus: Đa số bào tử có dạng hình cầu, một số gần cầu, mọc đơn lẻ hoặc thành cụm bào tử, kích thước trung bình µm (n = 111), có màu trắng trong hoặc màu vàng nhạt đến cam nâu, bề mặt bào tử phẳng, cuống bào tử gắn thẳng gốc, bào tử luôn gắn liền với sợi nấm, bên trong chứa nhiều chất dầu.
- thành bào tử gồm 2 - 3 lớp, lớp ngoài dày hơn lớp trong, có ba dạng bào tử khác nhau được nhận thấy (Hình A, B và C).
- Hình dạng, kích thước và màu sắc bào tử khảo sát phù hợp với những miêu tả của Brundrett et al.
- Chi Acaulospora: Bào tử có dạng cầu hoặc bầu dục, mọc đơn lẻ, màu cam vàng, nâu đỏ hoặc trong suốt, kích thước trung bình µm (n = 68), bề mặt bào tử trơn, phẳng.
- Bên trong bào tử chứa nhiều chất dầu, thành bào tử có từ 2 - 3 lớp thành riêng biệt, thành ngoài chứa 1 lớp mỏng, trong suốt, đa số bào tử ở dạng trưởng thành nên không có cuống bào tử, có hai dạng bào tử khác nhau được nhận thấy (Hình E và F)..
- Chi Entrophospora: Bào tử có dạng hình cầu hoặc gần cầu, mọc đơn lẻ, màu nâu đến nâu sẫm.
- bề mặt nhẵn, không có cuống bào tử.
- Thành bào tử có 4 lớp, lớp bên trong mỏng.
- Kích thước trung bình của bào tử µm (n = 20) (Hình D)..
- Hình 3: Hình thái bào tử của các chi nấm trong đất trồng bắp tại các tỉnh khảo sát (độ phóng đại 400X) Trong đó: A, B và C - chi Glomus, D - chi Entrophospora, E và F - chi Acaulospora.
- Kết quả khảo sát cho thấy cả 30 mẫu rễ và đất trồng bắp được thu thập tại Cần Thơ, Vĩnh Long, Sóc Trăng, Hậu Giang và Đồng Tháp đều có hiện diện của nấm VAM.
- Mật số bào tử VAM dao động từ trong 100 gam đất.
- Kết quả cho thấy các dạng bào tử của nấm thuộc 3 chi: Glomus, Acaulospora và Entrophospora.
- Sự đa dạng và phổ biển của các dòng nấm thuộc chi Glomus cho thấy tính phổ biến và khả năng xâm nhiễm của chi này với rễ bắp.
- Chi Glomus và Acaulospora hiện diện trong hầu hết các mẫu đất khảo sát cho thấy sự phân bố rộng rãi của hai chi này trong đất trồng bắp tại một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long..
- Dalpé, Y., and Séguin, S.
- Gerdemann, J., and Nicolson, T.
- Cy., and Christie.
- Nghiên cứu sự cộng sinh của nấm mycorrhiza trên cây ngô (Zea mays L.) vùng Đông Nam Bộ.
- Ứng Dụng Nấm Cộng Sinh Và Vi Sinh Vật Phòng Trừ Sâu Hại.
- Khảo sát nấm rễ dạng túi (vesicular-arbuscular mycorrhiza) cộng sinh trên bắp, mía và nhãn ở vùng đất An Giang, Cần Thơ, Hậu Giang và Sóc Trăng