Nghiên Cứu Phân Loại, đánh Giá Các Loài Tuyến Trùng Ký Sinh Gây ...

Việt Nam là một trong các trung tâm đa dạng sinh học của thế giới, trong đó có nguồn tuyến trùng EPN khá phong phú và đa dạng. Việc nghiên cứu, điều tra phân lập tuyến trùng EPN đã được Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật triển khai từ năm 1997.. Đến nay đã phân lập được hàng trăm chủng tuyến trùng EPN từ các hệ sinh thái khác nhau, trong đó chủ yếu là từ các hệ sinh thái tự nhiên như các rừng nguyên sinh và bãi biển, hải đảo. Đã phát hiện hàng chục loài tuyến trùng EPN mới cho khoa học, trong đó kết quả đánh giá tiềm năng sinh học (độc lực và khả năng tái sinh) đã xác định hàng chục chủng / loài có tiềm năng sử dụng cho phòng trừ sinh học sâu hại. 

Tuy nhiên, một trong những khó khăn trong nghiên cứu là việc bảo quản các chủng tuyến trùng thu được để phân loại, đánh giá và làm nguồn vật liệu sản xuất chế phẩm sinh học, bởi lẽ để duy trì nguồn tuyến trùng EPN thu được cần phải duy trì và nhân nuôi định kỳ trên vật thể là côn trùng. Đây là công việc cần thời gian, công sức và kỹ năng chuyên môn. Ngay việc duy trì bằng cách nhân nuôi các chủng EPN trên một loại côn trùng cũng bị giảm độc lực sau 10-15 chu kỳ. Vì vậy khá nhiều chủng phân lập được nhưng đã không duy trì được trước khi giám định tên khoa học của loài và đánh giá sinh học vì khâu bảo quản này.Từ thực tiễn trên Viện Hàn lâm KHCNVN đã giao nhiệm vụ cho Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật thực hiện đề tài độc lập cấp Viện: "Nghiên cứu phân loại, đánh giá các loài tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng và xây dựng mô hình bảo tồn nguồn tài nguyên tuyến trùng có ích ở Việt Nam". Đề tài do PGS.TS. Nguyễn Ngọc Châu làm chủ nhiệm, thời gian thực hiện từ 2013-2015. Mục tiêu của đề tài gồm: xây dựng quy trình bảo quản, bảo tồn tuyến trùng EPN ở Việt Nam; Phân lập bổ sung nguồn tuyến trùng EPN và đánh giá tiềm năng sinh học các chủng EPN mới được phân lập.Kết quả nghiên cứu nổi bật của đề tài: (1) Điều tra bổ sung tuyến trùng EPN tại các hệ sinh thái tự nhiên (rừng và bãi biển, hải đảo) từ 8 tỉnh, phân lập 20 chủng tuyến trùng. Trên cơ sở phân tích hình thái và phân tử đã xác định 7 loài tuyến trùng EPN mới cho Việt Nam, trong đó có 1 loài mới cho khoa học là Steinernema phuquocense sp.n. Loài tuyến trùng mới đặc trưng bởi số lượng và sơ đồ phân bố nhú sinh dục ở vùng đuôi con đực là khác biệt so với các loài đã biết. Sơ đồ phát sinh dạng maximum evolution (ME) trên cơ sở phân tích quan hệ phát sinh các trình tự từ 2 vùng gen ITS-RDNA (trái) và ME-D2D3-rDNA (phải) của các loài Steinernema của Việt Nam và thế giới (nguồn từ GenBank) đều cho thấy chủng S-PQ16 (loài Steinernema phuquocense sp.n.) là nhánh phát sinh độc lập so với các loài đã biết.

(2) Đề tài đã đánh giá tiềm năng sinh học của 9 chủng tuyến trùng EPN mới phân lập là S-PQ16, S-TX1, S-CP12, S-DL13, S-XL3147, S-KT3987, H-NT3, H-CB3452 và H-KT3987 trên 7 loài côn trùng trong đó có 3 loài sâu hại quan trong ở cây trồng Việt Nam là ve sầu (Dundubia nagarasingna) hại cà phê Tây Nguyên, bọ hung đen (Allissonotum impressicolle) hại cà phê và cây trồng Tây Nguyên, sâu dục thân ngô châu Á (Ostrinia furnacalis) ở Việt Nam.

Kết quả thử nghiệm đã xác định một số chủng EPN mới như S-PQ16, S-TX1, S-DL13, S-KT3987, H-NT3 và H-KT3987 có độc lực cao (giá trị LC50 thấp) và tỷ chết gây chết cao đối với nhiều loài côn trùng hại ở cây trồng Việt Nam. Kết quả thử nghiệm cũng đã xác định 2 loài côn trùng là sâu quy (Zophobas morio) và dế nhà (Acheta domesticus) có thẻ sử dụng như nguồn vật liệu côn trùng cho nhân nuôi sinh khối các chủng tuyến trùng EPN theo công nghệ in vivo. Cả hai loại côn trùng này đều có giá tương đối rẻ và có sẵn trên thị trường nên có thể mua sử dụng để nhân nuôi các chủng tuyến trùng EPN thay thế cho côn trùng truyền thống là ấu trùng bướm sáp lớn (Galleria mellonella). Sản lượng IJ của EPN / ấu trùng sâu quy là 71.0 ×103-128.3 × 103 và 45.0 × 103 – 96.0 × 103 trên dế nhà là bằng hoặc cao hơn sản lượng nhân nuôi EPN trên G. mellonella.

(3) Đề tài đã nghiên cứu đánh giá khả năng bảo tồn tuyến trùng EPN trong tự nhiên bằng giải pháp chuyển vị (ex-situ) và bảo tồn tuyến trùng EPN trong phòng thí nghiệm (bằng bảo quản đông lạnh trong ni tơ lỏng). Thành công của 2 phương pháp bảo tồn trên đây cho phép xây dựng 2 quy trình bảo tồn tuyến trùng EPN ở Việt Nam và quan trọng hơn là hai mô hình bảo tồn này không chỉ cho phép duy trì nguồn tài nguyên tuyến trùng EPN mà vẫn giữ được độc lực của các chủng.

Sản phẩm khoa học công nghệ của đề tài khá phong phú, bao gồm : (1) Ba bộ mẫu tuyến trùng EPN ở Việt Nam là Bộ mẫu tuyến trùng sống, Bộ tuyến trùng đông lạnh và Bộ tiêu bản tuyến trùng; (2) Hai mô hình bảo tồn tuyến trùng EPN là mô hình bảo tồn chuyển vị tuyến trùng EPN tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh và mô hình bảo tồn đông lạnh tuyến trùng EPN trong ni tơ lỏng; (3) Cơ sở dữ liệu tuyến trùng EPN ở Việt Nam được xây dựng theo chuẩn quốc tế (có khả năng cung cấp và cập nhật mọi thông tin phân loại hình thái, phân tử, sinh học, phân bố… liên quan đến các loài tuyến trùng EPN ở Việt Nam; (4) Đăng ký 2 sáng chế về chế phẩm sinh học phòng trừ ve sầu hại cà phê và Mô hình bảo tồn ex-situ tuyến trùng EPN; (5) Công bố 10 bài báo trên các tạp chí quốc gia và quốc tế, trong đó có 2 bài trên tạp chí Nematology thuộc danh mục ISI; (6) Trong khuôn khổ đề tài đã đào tạo 2 thạc sĩ về tuyến trùng học.

Đề tài đã được Hội đồng đánh giá nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm họp ngày 09/7/2018, đánh giá đạt loại “Khá”. Mặc dù được đánh giá là một trong những đề tài cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ VN đạt kỷ lục về sản phẩm khoa học và công nghệ, trong đó có một số sản phẩm vượt yêu cầu (do không đăng ký) như 8 bài báo công bố trong nước và đào tạo 2 thạc sĩ, nhưng để đạt được các mục tiêu đăng ký, đề tài đã phải xin gia hạn 2 lần (18 tháng), điều này cũng ảnh hưởng đến việc đánh giá xếp loại đề tài.

Để tài cũng kiến nghị tiếp tục được thực hiện một số nội dung nghiên cứu cần thiết về tuyến trùng EPN ở Việt Nam, bao gồm: (1) Nghiên cứu, đánh giá khả năng phục tráng các chủng tuyến trùng EPN (đã duy trì từ lâu bị giảm độc lực do trước đây chỉ nhân nuôi định kỳ trên G. mellonella nay nhân nuôi trên côn trùng khác. Trên cơ sở đánh giá phục hối độc lực các chủng EPN, xây dưng quy trình phục tráng độc lực cho các chủng tuyến trùng EPN và đăng ký bản quyền về Quy trình phục tráng độc lực tuyến trùng EPN và (2) Đánh giá hiệu lực gây chết và khả năng sinh sản của các chủng tuyến trùng EPN tiềm năng trên một số đối tượng sâu hại quan trọng ở Việt Nam.

Nguồn tin: Nguyễn Ngọc Châu – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vậtXử lý tin: Minh Tâm