Phát hiện loài nấm mới cho phép mở ra phương pháp chống lại căn bệnh héo rũ ở Táo

Nhưng hiện nay, sau nghiên cứu kéo dài hàng thập kỷ, một nhóm các nhà sinh thái học Trung Quốc đã phát hiện ra nhân tố mới có thể chặn đứng tác hại của loài giun tròn  nói trên.

Nhà nghiên cứu Sun Jianghua và cộng sự công tác tại Viện nghiên cứu động vật học Bắc Kinh, Học viện Hàn Lâm Khoa Học Trung Quốc đã phân lập được một loại nấm có vai trò đặc biệt quan trọng trong chu trình sống của ấu trùng giun tròn, từ đó mở ra khả năng điều khiển sự phát triển của loài gây hại này.

Manuel Mota, nhà bệnh học thực vật, làm việc tại đại học Evora, Bồ Đào Nha cho biết: đây là nghiên cứu quan trọng bởi nó chỉ ra phương thức mới ngăn chặn căn bệnh hủy diệt ở cây táo.

Ở châu Á, giun tròn ký sinh trong gỗ táo đã lây lan rộng rãi nhờ giống bọ cánh cứng thuộc chi Monochamus (là con mọt sống ở cây táo Nhật Bản). Ấu trùng giun đi vào hệ thống hô hấp của những con Nhộng của loài mọt này vốn sống trong thân cây của cây bệnh và sau đó sử dụng cơ thể mọt làm “cỗ xe” từ đó chúng di chuyển tới cây khỏe mạnh.

Khi những con mọt non ăn thức ăn, giun tròn sẽ đi ra theo đường miệng của côn trùng này lây nhiễm cho cây khác. Một khi bị nhiễm bệnh, cây táo thường chết trong vòng 1 năm – và hốc rỗng trên thân cây cung cấp địa điểm lý tưởng cho những con mọt trưởng thành giao phối và đẻ trứng tại đó.

Tuy nhiên, quan sát cho thấy rằng những loài sâu gây hại này dường như ưa thích một số rừng táo nhất định hơn so với các cây khác nhưng lý do vẫn chưa được giải thích rõ ràng. Sun cho biết: từ khi các loài giun tròn xâm chiếm Trung Quốc trong hơn 3 thập kỷ, các cánh rừng Táo dường như bị ảnh hưởng không giống nhau. Một câu hỏi nóng được đặt ra là tại sao chỉ một số cánh rừng bị gây hại trong khi số khác lại không? Từ khi loài giun tròn trên gỗ cây táo được quan tâm nghiên cứu hiện các nhà khoa học đã có hướng để trả lời câu hỏi trên. Trong một khảo cứu kéo dài 8 năm, tại 6 địa điểm ở miền Nam Trung Quốc, nhóm nghiên cứu của ông đã tìm thấy sự phá hoại cây nhiều hơn nhờ sự góp mặt của một loài nấm chưa từng được biết trước đó có tên khoa học là Sporothrix sp. Các kết quả này đã được công bố trên tạp chí Ecology.

Mối quan hệ 3 bên giữa nấm, giun tròn và mọt.

Sun cho biết: mặc dù chúng tôi đã biết loài giun tròn này sử dụng cả mô mạch cây táo và nấm làm thức ăn, nhưng cho tới nay mới chỉ có ít hiểu biết về vai trò của loài nấm này trong mối quan hệ cộng sinh với giun tròn.

Để kiểm tra vai trò của loài nấm nêu trên, nhóm nghiên cứu đã cho giun tròn và mọt ăn các loại thức ăn làm từ nấm khác nhau trong một đĩa Petri. Kết quả cho thấy những loài giun tròn được ăn Sporothrix sp đã giao phối nhiều hơn và sinh nhiều con hơn so với khi chúng ăn loài nấm khác. Tương tự, loài nấm này cũng cho giúp cho những con mọt sinh tồn và phát triển nhanh hơn.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu tìm thấy loài Sporothrix sp cũng giúp cho cây gia tăng sự sản xuất chất diacetol alcohol, giúp cho sự sinh trưởng và sinh sản của cả giun tròn và mọt.

Mota nói: Mấu chốt là cần phân lập tất cả các loài nấm tham gia trong sự kích thích phát triển của căn bệnh héo rũ trên cây táo và dường như là có nhiều loài cùng tham gia trong quá trình này.

Đây không chỉ là vấn đề ở Trung Quốc. Loài giun tròn này vốn sống tự nhiên ở Bắc Mỹ nhưng cũng tàn phá ở một số nước châu Á như Nhật Bản và Hàn Quốc. Kể từ khi nó được phát hiện lần đầu tiên ở Bồ Đào Nha năm 1999, loài sâu gây hại này đã lan tới Tây Ban Nha và đe dọa các cánh rừng của các nước châu Âu khác. Bởi vậy, các phương pháp hiệu quả để ngăn ngừa sự lây lan của chúng là tối cần thiết.

Trong một nghiên cứu trước đó, Sun và công sự đã tìm thấy một hợp chất hóa học được sản sinh bởi những con nhộng của loài mọt, có bản chất ethyl ester acid béo. Chất này kích thích những con giun tròn chưa trưởng thành đi vào giai đoạn phân tán – một điều kiện bắt buộc cho bước di chuyển tới vùng đất mới nhờ “cỗ xe” là những con mọt trưởng thành.

Ngăn chặn sinh trưởng và sinh sản của giun tròn cũng như sự lan truyền của nó được xem là hai cách tiếp cận hứa hẹn để ngăn chặn chúng lây nhiễm lên cây mới.

Ảnh minh họa: Loài bọ cánh cứng này được xem như là “chiếc xe bus” vận chuyển loài giun tròn đục thân Táo vốn gây ra thiệt hại đáng kể cho các cánh rừng trồng Táo ở Trung Quốc.

Nguồn: Nature

Tác giả: Jane Qiu

Dịch giả: TS. Nguyễn Huy Thuần

Bộ môn CNSH, Khoa CNSH-CNTP