kĩ thuật trồng và chế biến nấm

Mặc dù các giống lai không thay đổi đáng kể trong môi trường hệ sợi khuẩn lạc và được cấy vào bao, sự khác nhau đáng chú ý quan sát được từ sự hình thành đầu nấm và số lượng quả thể.. La

BẢN DỊCH ĐẦY ĐỦ SANG TIẾNG VIỆT

CẢI THIỆN CÁC DÒNG CỦA HAI GIỐNG NẤM SÒ BẰNG KĨ

THUẬT NUÔI CẤY LAI KÉP

K.L Wasantha Kumara and I.C.S Edirimanna

Department of Agricultural Biology (phòng sinh học nông nghiệp), Faculty

of Agriculture (khoa nông nghiệp), University of Ruhuna (đại học Ruhuna),

Mapalana, Kamburupitiya, 81100, Sri Lanka

TÓM TẮT

Tại Sri Lanka, chỉ có một vài loài nấm được người dân trồng phổ biến,

trong số đó nấm sò (pleurotus sp.) được trồng rộng rãi hiện nay Nơi đây nhu

cầu dòng nấm mới đang tăng và việc cải thiện các dòng nấm với những đặc điểm tốt hơn bao gồm năng suất Các nghiên cứu hiện nay được tiến hành với mục tiêu cải thiện các dòng nấm bằng kĩ thuật nuôi cấy lai kép Việc lai tạo sẽ đạt được bằng kĩ thuật nuôi cấy lai kép các đơn bào tử nuôi cấy từ hai dòng nấm sò Trong số 25 kết hợp nuôi cấy đơn bào tử, 23 kết hợp được lai thành công Sự phát triển tối đa của hệ sợi nấm lai thu được ở nhiệt độ 28o C

A3L3, A4L1, A4L4, A3L4 và A2L4 là các đơn bào tử kết hợp được lựa chọn như

là giống lai tốt nhất cho thấy tốc độ tăng trưởng cao Mặc dù các giống lai không thay đổi đáng kể trong môi trường hệ sợi khuẩn lạc và được cấy vào bao, sự khác nhau đáng chú ý quan sát được từ sự hình thành đầu nấm và số lượng quả thể Hình thái quả thể của các giống lai không khác nhau nhiều Hiệu quả sinh học thấp được quan tâm tất cả 5 giống lai cho thấy không phù hợp phát triển môi trường chế phẩm dạng bột (dust)

TỪ KHÓA

Duel culture (nuôi cấy lai kép), Hybridization (lai tạo), Pleurotus ( nấm

bào ngư), Oyster mushroom (nấm sò), Strain improvement (cải thiện dòng)

GIỚI THIỆU

Từ khi trồng nấm bắt đầu mang lại lợi nhuận, sự tăng trưởng và phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp nấm được khuyến khích vào năm 1960 Trồng nấm trở nên phổ biến đối với người dân Sri Lanka cũng như kinh doanh nông nghiệp cuối năm 1980 Tại Sri Lanka, chỉ có một vài loài nấm

được người dân trồng phổ biến, trong số đó nấm sò (pleurotus sp.) được

trồng rộng rãi hiện nay Nấm sò là một trong những thực phẩm ngon nhất do

có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị rất ngon và có giá trị chữa bệnh Hai giống nấm sò ưa thích chủ yếu của người dân Sri Lanka là nấm sò Mỹ

(Pleurotus ostriatus) và nấm sò Lanka (Pleurotus sp.)

Cả hai giống nấm điều có khả năng tăng trưởng dễ dàng trên môi trường hữu cơ khác nhau Có một số đặc điểm tốt và không tốt tìm thấy trên nấm mà người trồng và người tiêu dùng quan tâm Quả thể của nấm sò Mỹ có màu trắng kem, trong khi đó nấm sò Lanka lại xuất hiện màu xám tối Nấm sò Mỹ

có tốc độ tăng trưởng và kết cấu tốt hơn nấm sò Lanka Ngược lại, nấm sò Kanka có khả năng cho năng suất tương đối cao, quả thể và thời gian thu hoạch và sử dụng dài hơn

Thử nghiệm trên các giống mới và cải thiện giống là cần thiết bởi vì sở thích người tiêu dùng muốn thay thế dòng nấm mới và vấn đề giống nấm trồng hiện nay Sự thành công của chương trình nhân giống nấm mới và cải thiện dòng nấm ở Sri Lanka bị hạn chế đã trở thành một trong những khó khăn chính trong việc trồng các giống nấm hiện nay Năng suất và chất lượng nấm trồng phụ thuộc vào dòng mới cải tạo, do đó nhiều dòng khác nhau liên tục được sản xuất, với mục tiêu nâng cao năng suất và cải thiện chất lượng giống [5, 6] Kĩ thuật đơn giản như lựa chọn và lai chéo có thể thực hiện dễ dàng để cải thiện đặc điểm của các giống trồng Mục tiêu chính của lai tạo là kết hợp các đặc tính mong muốn từ các dòng khác nhau và tạo

ra đột biến trong tế bào mầm Lai giống truyền thống có năng suất cao được thực hiện bởi các thử nghiệm và sai số và số lượng lai có thể thu được bằng cách nuôi cấy đơn bào tử, cần có sự đánh giá đặc điểm của giống sản xuất ra [7] Trong nghiên cứu này, chúng tôi cố gắng phát triển các dòng nấm mới qua việc lai rộng rãi hai giống nấm sò ( nấm sò Mỹ và nấm sò Lanka) bằng

kĩ thuật lai

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Các thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm, phòng sinh hoc nông nghiệp, khoa nông nghiệp, đại học Ruhuna trong tháng 2 đến tháng 8 năm 2008 Hai loại nấm sò được lựa chọn cho nghiên cứu này là nấm sò Mỹ

(Pleurotus ostriatus) và nấm sò Lanka (Pleurotus sp.)

Vết bào tử: Các nấm mới bùi và có lợi cho sức khỏe được lựa chọn để

chuẩn bị làm vết bào tử Mũ nấm được đặt xuống một tờ giấy lót đen đã khử trùng lót lên đĩa petri vô trùng Đĩa petri được đậy kín và toàn bộ đặt trong khu vực cách ly khoảng 6 giờ Sau khi có được kết quả vết bào tử được rữa bằng nước cất vô trùng để thử nghiệm và dịch bào tử được chuẩn bị Bằng cách sử dụng phương pháp lây lan, các bào tử pha loãng thành từng đợt được chuyển qua môi trường PDA Sau đó các đơn bào tử nuôi cấy được chuẩn bị

và giữ trong thạch nghiêng PDA và lưu giữ để sử dụng sau này

Lai tạo/ lai chéo: Năm bào tử riêng lẻ của nấm sò Mỹ và nấm sò Lanka

đã nuôi cấy được lựa chọn ngẫu nhiên và 25 kết hợp các nuôi cấy được thiết lập để kiểm tra khả năng tương thích như trình bày bảng 1 Việc nuôi cấy giữa các nhân cùng giao tử (homokaryotic) được thực hiện trong kĩ thuật nuôi cấy lai kép bằng việc phát triển hệ sợi mấm /thạch nghiêng của bào tử nuôi cấy riêng lẻ trên hai dòng cách nhau 1cm cách tâm đĩa petri 100 mm trong môi trường PDA Mỗi kết hợp được lặp lại ba lần và sắp xếp trong một thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên

Sau khi bào tử cùng nhân (homokaryons) được kết hợp lại và phát triển hệ sợi nấm hai kiểu nhân (heterokaryotic), các mẫu sợi nấm được chuyển vào môi trường thạch mới Việc lai được xem xét nhanh chóng nếu sợi nấm có sự kết nối hai nhân, có thể quan sát sự phát triển mép sợi nấm của dòng tương tác dưới độ phóng đại 100x Chiều dài khu vực lai được đo lại

Bảng 1: Kết hợp nuôi cấy 2 đơn bào tử của nấm sò Mỹ (A) và nấm sò Lanka (L)

Nấm sò Lanka

Nấm

sò Mỹ

Thực hiện lai sợi nấm dưới mức nhiệt độ khác nhau: Ảnh hưởng nhiệt

độ đến sự tăng trưởng các dòng lai được kiểm tra theo mức nhiệt độ khác nhau ở 28oC, 30oC, 32oC và nhiệt độ phòng 28±2oC Mức nhiệt độ được duy trì lặp lại bốn lần trong vườn ươm Phát triển bán kính hệ sợi nấm được ghi lại mỗi ngày Dựa trên hiệu suất tăng trưởng, giống lai A2L4, A3L3, A3L4,

A4L1 và A4L4 được lựa chọn và sử dụng cho nghiên cứu kế tiếp

Sản xuất sợi nấm: Tỷ lệ hình thành khuẩn lạc của năm dòng được lựa

chọn được nghiên cứu trên (finger millet) cây kê (Eleucine coracana) cơ

chất sợi nấm pha trộn với CaCO31% và glucose 0.05% Hỗn hợp này được điều chỉnh ở độ ẩm 60% và sau đó nhồi vào bao polypropylene Sau khi hấp, bao được cấy dòng nấm vào và được ủ trong phòng tối ở nhiệt độ phòng (28oC) Nghiên cứu được lặp lại bốn lần và bố trí trong thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên Sự phát triển các sợi nấm được quan sát khách quan và tỉ lệ môi trường khuẩn lạc hình thành cụ thể mỗi dòng được ghi nhận để tính số ngày cần thiết khuẩn lạc hình thành 100% trên cơ chất sợi nấm

Quả thể và thu hoạch: Hỗn hợp cơ chất hữu cơ được chuẩn bị pha trộn

100kg chế phẩm dạng bột (dust) + 10kg cám gạo + 1kg bột đậu xanh + 2kg CaCO3 +200g MgSO4 với lượng nước vừa đủ Mỗi cơ chất được nhồi đầy vào bao polypropylene và miệng bao được bịt kín bằng cách nhét bông thấm nước buộc lại bằng vòng nhựa (hoặc cọng thung) (plastic rings) Các bao được hấp ở 121oC ở 15-20 psi và cho phép làm mát Sau khi khử trùng, ngày hôm sau, các bao được cấy giống sợi nấm được cải thiện ở tỉ lệ 5% cho mỗi bao theo trọng lượng khô cơ chất Các bao sau đó được ủ để cho sợi nấm lan

ra hoàn toàn trong phòng tối ở nhiệt độ 28oC Các thí nghiệm được bố trí trong RCBD với việc lặp lại ba lần và năm nghiên cứu Trong 28 ngày, khi các hệ sợi nấm đạt tới đáy các bao sẽ được cắt mở ra và giữ trong phòng trồng tới khi quả thể bắt đầu hình thành Các bao được tưới 2 đến 3 lần trong

1 ngày trong phòng trồng Khi đầu nấm lớn quả thể to, tiến hành thu hoạch Tổng khối lượng quả thể trong mỗi lần thu hoạch và cân nặng mỗi lần cân Hiệu quả sinh học được tính như năng suất dòng nấm trên trọng lượng khô mỗi bao như sau

Hiệu quả sinh hoc =

Thời gian được ghi lại trong ngày đến lúc sợi nấm trên bao cơ chất phát triển hoàn toàn và đầu nấm nhô ra ở các dòng khác nhau Số quả thể trung bình hình thành trong bao được cấy với mỗi dòng cũng được ghi nhận

Tất cả các dữ liệu thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được phân tích bằng cách sử dụng phần mềm SAS và được tách ra bởi Duncan’s multiple range test (P=0.05)

Bảng 2: Sự phát triển của hệ sợi nấm hai kiểu nhân ở mức nhiệt độ khác nhau

Phát triển hệ sợi nấm (mm)

1

RT = nhiệt độ phòng (28±2)

2 Giá trị các cột hoặc dòng t ng tự khác nhau không nhiều ở P=0.05 theo Duncan’s multiple range test

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Nuôi cấy đơn bào tử của hai nấm được lai thành công và sản xuất hệ sợi nấm hai kiểu nhân (heterokaryotic) trong 23 kết hợp lấy ra từ 25 kết hợp và

tỉ lệ thành công 92% Tỉ lệ kết hợp cao quan sát được trong lúc lai có thể do cấu trúc hình thái các dòng tương tự nhau Tuy nhiên, các nghiên cứu chi tiết hơn là rất cần thiết để có được bằng chứng mạnh mẽ hơn hỗ trợ cho giả thuyết tính tương thích trong lai giống Chiều dài khu vực lai có thể thể hiện cường độ tương thích của hai dòng Theo hình 1, lai tạo dọc theo chiều dài mép nấm nuôi cấy cao nhất trong kết hợp A2L4 tuy nhiên không có sự khác nhau nhiều ở các kết hợp khác (P=0.05) Không có khu vực lai nào được tìm thấy trong kết hợp A2L2 và A5L1 và do đó không hình thành bất cứ sợi nấm hai kiểu nhân nào (heterokaryotic) (hình 1)

Hình 1: Chiều dài khu vực lai của các dòng khác nhau sau 4 ngày cấy

Kết

hợp

Hình A : Sự phát triển đầy đủ quả thể ở 5 dòng lai được lựa chọn A 2 L 4

Bảng 3: Số ngày khuẩn lạc hình thành trên môi trường sợi nấm, sợi nấm lan ra hoàn toàn, đầu nấm hình thành sau khi mở bao và số quả thể

trung bình của dòng lai được lựa chọn

1

Giá trị các cột t ng tự khác nhau không nhiều ở P=0.05 theo Duncan’s multiple range test

ns= không đáng k ở P=0.05

Kết

hợp

Số ngày khuẩn lạc hình thành trên môi trường sợi nấm

Số ngày sợi nấm lan ra hoàn toàn

Số ngày đầu nấm hình thành sau khi mở bao

Số quả thể trung bình

Sự tăng trưởng hệ sợi nấm hai kiểu nhân (heterokaryotic) khác nhau đáng

kể ở mức nhiệt độ khác nhau (P=0.05) Tốc độ tăng trưởng tối đa được ghi nhận ở 28oC ở mức nhiệt độ còn lại khác nhau nhiều Ở nhiệt độ cao hơn

32oC sợi nấm hai kiểu nhân (heterokaryotic) nhìn thấy kém tăng trưởng và khác nhau nhiều (P=0.05) ở nhiệt độ thử nghiệm khác

Tốc độ tăng trưởng của hệ sợi nấm cũng khác nhau giữa các kết hợp hai kiểu nhân (heterokaryotic) khác(P=0.05) Tỉ lệ hệ sợi nấm phá triển cao nhất quan sát ở A3L4 tiếp theo A4L1, A4L4, A2L4 và A3L3 Các tương tác giữa các mức nhiệt độ và hệ sợi nấm hai kiểu nhân là đáng kể (P=0.05)

Đó là điều kiện hiển nhiên từ các kết quả phát sinh hệ sợi nấm hai kiểu nhân đến sự kết hợp khác nhau của các bào tử riêng lẻ từ nuôi cấy nấm sò

Mỹ và nấm sò Lanka phản ứng ở mức nhiệt độ khác nhau Sự tăng trưởng của hệ sợi nấm là một trong những đặc điểm cần nghiên cứu để lựa chọn cải thiện giống mang lại lợi nhuận Vì vậy, dựa trên sự tăng trưởng kết quả sợi nấm hai nhân (dikaryons), kết hợp A2L4, A3L3, A3L4, A4L1 và A4L4 được lựa chọn nghiên cứu thêm

Không có sự tương quan được quan sát giữa chiều dài khu vực lai và sự tăng trưởng dòng lai và sau đó, khu vực lai không có hiệu quả khi lựa chọn cải thiện dòng cho việc trồng thu lợi nhuận

Không có sự khác nhau nhiều về hình thái quan sát thấy trên quả thể của năm dòng lai Các mũ và cuống của tất cả năm dòng nấm là màu trắng chính

là màu của nấm sò Mỹ Mép mũ nấm của A4L4 hơi xuất hiện gợn sóng trong khi các dòng khác mép mũ nhẵn hơn Ngoài ra, so với các dòng khác kích thước quả thể là rất nhỏ ở A3L3, số lượng lớn quả thể hình thành nhiều (Hình A) Như là việc tiêu thụ nấm tươi ngày càng tăng, nhu cầu chất lượng cao sản phẩm tại nơi bán hàng chủ yếu tập trung vào nấm trắng [11,12 &13] nấm lai được quan sát cho thấy kết quả giống lai đầy hứa hẹn

Sợi nấm lan ra, đầu nấm hình thành và số quả thể trung bình của các dòng được lựa chọn trình bày ở bảng 3 Những dòng được lựa chọn khi nghiên cứu với tỷ lệ hình thành khuẩn lạc trên môi trường sợi nấm, hình thành khuẩn lạc hoàn toàn được quan sát trong vòng 31 đến 32 ngày Không có sự khác biệt đáng kể nào quan sát được giữa các dòng có tỷ lệ hình thành khuẩn

lạc trên môi trường hệ sợi nấm Loài Pleurotus (nấm bào ngư) thường cụm

nấm hình thành hoàn toàn trên môi trường sợi nấm trong 21 ngày [2] tuy

nhiên việc cải thiện các dòng được thực hiên với số ngày nhiều hơn trong nghiên cứu ở môi trường 100% khuẩn lạc Tỷ lệ hệ sợi nấm hình thành khuẩn lạc thay đổi bởi nhiều yếu tố bao gồm đặc tính di truyền ở các dòng khác nhau Tuy nhiên, việc cải thiện bất cứ dòng nào ưu tiên cho hình thành khuẩn lạc tốt hơn việc sản xuất nhanh chóng sợi nấm

Tất cả các dòng cụm nấm hình thành trong bao hữu cơ vô trùng từ 24 đến

26 ngày kể từ ngày sợi nấm lan ra tùy thuộc từng dòng Mặc dù không có thống kê nào ghi nhận những khác biệt trong số những ngày cho ra sợi nấm giữa năm thử nghiệm lai, khuẩn lạc hình thành nhanh chóng đạt được ở các dòng A2L4 và A4L4 Kết quả tương tự ghi nhân được bởi Tan[14] người đã

báo cáo sợi nấm sẽ lan ra trong 3 tuần khi nghiên cứu loài Pleurotus

Đầu nấm được hình thành ở thời điểm khác nhau trong các dòng nghiên cứu Trong A3L4 và A4L4 số lượng ngày ít hơn nhiều ( tương ứng 9 và 10 ngày) sau đó mở bao để so sánh với ba dòng khác (bảng 3) Tuy nhiên, tổng

số ngày từ lúc cấy đến khi đầu nấm hình thành cao hơn nhiều (34 và 35 ngày) những dòng này được so sánh quan sát bởi Ahmad [15] người cho

rằng P ostreatus ( nấm sò Mỹ) sợi nấm lan ra hoàn toàn trong 17 -20 ngày

trên các cơ chất khác nhau và thời gian hình thành đầu nấm là 23-27 ngày như ghi chép Tương tự như vậy, Quimio cũng cho rằng quả thể của

P.ostreatus xuất hiện 3-4 tuần sau khi cấy sợi nấm

Số quả thể trung bình hình thành sẽ khác biệt nhiều giữa các dòng (Bảng3) Số lượng các quả thể hình thành tối đa ở A3L3 là 26 và số lượng quả thể cũng được đánh giá cao ở các dòng khác Giá trị thấp nhất được ghi nhận

ở A3L4 Điều thú vị là, mặc dù, A3L3 có số lượng quả thể nhiều hơn trong lần

ra đầu tiên, năng suất tích lũy thấp nhất trong các dòng (Bảng 3 và Hình 2)

Năng suất

Hình 2: Năng suất tích lũy ở mỗi lần của năm dòng được lựa chọn

Hiệu quả sinh học

Hình 3: Hiệu quả sinh hoc được lựa chọn ở dòng lai trên môi trường hạt kê(finger millet)

Lần 3 Lần 2 Lần 1