Nghiên cứu vi sinh vật nội sinh và các hợp chất hóa học có hoạt tính kháng nấm gây bệnh ở các dòng Keo tai tượng khảo nghiệm tại Thừa Thiên Huế

Phạm Quang Thu, Nguyễn Hoàng Nghĩa

Trần Xuân Hưng, Nguyễn Văn Nam

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

TÓM TẮT

Keo tai tượng (Acacia mangium) là loài cây trồng rừng quan trọng để cung cấp gỗ cho sử dụng trong nước và xuất khẩu. Bệnh phấn hồng do nấm Corticium salmonicolor và bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp. được xác định là những bệnh hại chính cho Keo tai tượng ở Thừa Thiên Huế. Nghiên cứu các vi sinh vật nội sinh và các các hợp chất hóa học có hoạt tính ức chế nấm gây bệnh ở các dòng Keo tai tượng là cơ sở cho việc chọn giống kháng bệnh. Chính vì vậy, một khu khảo nghiệm 35 dòng Keo tai tượng được thiết lập tại Thừa Thiên Huế năm 2009 nhằm tuyển chọn các dòng kháng bệnh. Mẫu cành nhỏ (đường kính khoảng 1cm, chiều dài khoảng 10cm), mẫu lá (khoảng 1kg) của cây đại diện cho mỗi dòng được thu thập tại hiện trường để phân lập nấm và vi khuẩn nội sinh và chiết xuất các hợp chất hóa học bằng dung môi methanol và methylene chloride. Đã phân lập được 8 chủng vi khuẩn và 13 chủng vi nấm từ 35 dòng Keo tai tượng trong đó có 2 chủng vi khuẩn và 13 chủng nấm có hoạt tính ức chế nấm Ceratocystis sp. và chỉ có 8 chủng (1 chủng vi khuẩn và 7 chủng nấm) có hoạt tính ức chế nấm Corticium salmonicolor. Cặn dịch chiết từ lá bằng dung môi methanol hoặc dung môi methylene chloride của 26 trên 35 dòng Keo tai tượng ức chế ở mức độ mạnh (ức chế 40-60%) và mức độ rất mạnh (ức chế >60%) đối với nấm Ceratocystis sp.; chỉ có 16 dòng ức chế ở mức độ mạnh và rất mạnh đối với nấm Corticium salmonicolor. Tổng hợp từ khả năng ức chế nấm gây bệnh của vi sinh vật nội sinh và các hợp chất hóa học tách chiết từ dung môi methanol hoặc từ dung môi methylene chloride, có tổng số 28 trên 35 dòng Keo tai tượng có khả năng ức chế được cả hai loại nấm gây bệnh Ceratocystis sp. và Corticium salmonicolor ở mức độ mạnh và rất mạnh, gồm các dòng: AMD01, AMD02, AMD04, AMD05, AMD06, AMD07, AMD08, AMD09, AMD10, AMD11, AMD12, AMD13, AMD14, AMD15, AMD16, AMD18, AMD19, AMD20, AMD22, AMD24, AMD25, AMD27, AMD29, AMD31, AMD32, AMD33, AMD34 và AM35. Khả năng kháng bệnh của các dòng Keo tai tượng đối với 2 loài nấm gây bệnh còn đang tiếp tục theo dõi ở hiện trường.

Từ khóa: Keo tai tượng, Vi sinh vật nội sinh, Hợp chất ức chế nấm, Kháng bệnh, Ceratocystis sp., Corticium salmonicolor.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Keo tai tượng (Acacia mangium) là loài cây nhập nội được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm đầu của thập niên 80. Chỉ trong một thời gian ngắn, sau khi các thí nghiệm về khảo nghiệm xuất xứ và các thí nghiệm về biện pháp kỹ thuật gây trồng có kết quả, Keo tai tượng đã được trồng phổ biến ở hầu hết các tỉnh trong cả nước (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). Keo tai tượng là loài cây gỗ lớn, mọc nhanh, gỗ dễ gia công nên rất được ưa chuộng để đóng đồ gia dụng, làm nhà, ván dăm, làm bột giấy vv… Trong những năm gần đây, diện tích rừng trồng Keo tai tượng chiếm một tỷ trọng lớn trong tổng diện tích rừng trồng của Việt Nam. Tuy nhiên, trước sự gia tăng nhanh về mặt diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều bệnh, gây khó khăn không nhỏ cho một số địa phương trong cả nước. Điển hình ở một số nơi như Bầu Bàng (Bình Dương) một số dòng Keo lai đã bị mắc bệnh phấn hồng với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất. Tại Đạ Tẻh (Lâm Đồng), Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha đã có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 đến 59 % trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng (Phạm Quang Thu, 2002). Tại Kon Tum, năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng Keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn, với tỷ lệ bị bệnh khác nhau ở các địa phương. Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ, Ngọc Hồi (Kon Tum) lên đến 90% cây bị chết ngọn.

Trong nghiên cứu về cơ chế kháng bệnh của thực vật, các nhà khoa học đã khẳng định rằng thực vật khi bị mầm bệnh xâm nhiễm đã hình thành phản ứng chống lại sự xâm nhiễm đó (Hammerschmidt, 2007). Để chứng minh cho điều này khi tiêm vào cây một số hợp chất hóa học có nguồn gốc sinh học hay không phải sinh học cũng hình thành tính kháng bệnh giả trong thực vật. Tính kháng bệnh do các yếu tố bên ngoài (Induced Disease Resistance) của thực vật được chia làm 2 dạng: kháng hệ thống mắc phải dựa vào axít salicylic (Systemic Acquired Resistance, SAR) và kích kháng hệ thống dựa vào axít jasmonic và ethylene (Induced Systemic Resistance, ISR) (Walling, 2001). Đối với cách thức kháng hệ thống mắc phải dựa trên axít salicylic là các hợp chất hóa học được cây tổng hợp hay tích lũy để chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh còn đối với phương thức kích kháng hệ thống dựa trên axít jasmonic và ethylene là sản phẩm của quá trình trao đổi chất thứ cấp từ vi sinh vật sống nội sinh. Như vậy, nghiên cứu về sự ức chế nấm gây bệnh của vi sinh vật nội sinh các dòng Keo tai tượng và các hợp chất hóa học được tách chiết từ 2 loại dung môi hữu cơ có khả năng ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh làm sáng tỏ cơ chế kháng bệnh của các dòng Keo tai tượng. Kết quả nghiên cứu này là tiền đề, là cơ sở để tiến hành chọn giống kháng bệnh.

(Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp số 2 năm 2012, trang 2243-2252)