1. Vai trò của Trichoderma trong nông nghiệp
Nhờ khả năng ký sinh và tiêu diệt các nấm bệnh gây hại, Trichoderma được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp như một loại sinh vật kiểm soát sinh học. Các lợi ích chính của việc sử dụng Trichoderma bao gồm :
- Ngăn ngừa và giảm thiểu bệnh hại cây trồng: Trichoderma giúp bảo vệ rễ cây khỏi sự tấn công của các nấm bệnh gây thối rễ, vàng lá, héo cây.
- Cải thiện chất lượng đất: Trichoderma giúp phân hủy chất hữu cơ, tăng cường độ phì nhiêu của đất, cải thiện cấu trúc đất.
- Tăng cường sức đề kháng của cây trồng: Trichoderma kích thích sự phát triển của rễ, tăng cường khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây, giúp cây khỏe mạnh và chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi.
2. Tóm tắt quá trình ký sinh của nấm Trichoderma
Hóa hướng động và tiếp cận: Nấm Trichoderma có khả năng cảm nhận các tín hiệu hóa học do nấm bệnh tiết ra, từ đó hướng sợi nấm của mình về phía nguồn tín hiệu này.
Quấn quanh và hình thành đĩa áp: Khi tiếp xúc với sợi nấm bệnh hoặc trứng tuyến trùng, Trichoderma sẽ quấn chặt lấy chúng và hình thành các cấu trúc đặc biệt gọi là đĩa áp.
Tiết enzyme phân hủy: Từ đĩa áp, Trichoderma sẽ tiết ra các enzyme phân hủy như chitinase, glucanase và protease. Các enzyme này có tác dụng phá vỡ thành tế bào của nấm bệnh hoặc lớp vỏ cứng của trứng tuyến trùng.
Xâm nhập và tiêu diệt: Sau khi thành tế bào bị phá hủy, sợi nấm của Trichoderma sẽ xâm nhập vào bên trong tế bào của nấm bệnh hoặc trứng tuyến trùng và tiêu thụ các chất dinh dưỡng bên trong, dẫn đến cái chết của vật chủ.
3. Cơ chế kí sinh của nấm Trichoderma
Nấm đối kháng Trichodrema tăng trưởng theo chiều tiếp cận kí chủ dựa vào hóa hướng động và quấn quanh sợi nấm kí chủ hay trứng tuyến trùng Hình thành đĩa áp, tiết enzyme phân hủy vách tế bào kí chủ: Chitinase, glucanase , protease . Sau đó thực hiện cơ chế kí sinh và tiêu diệt tế bào kí chủ . Kí chủ gồm: R. solani, Pythium, Phytophthora, Sclerotinia, tuyến trùng v.v
Sợi nấm vây xung quanh và thắt chặt các sợi nấm bệnh. Từ đó, xuyên qua sợi nấm bệnh làm thủng màng ngoài và gây phân huỷ các chất nguyên sinh bên trong nấm bệnh. Tương tự đối với tuyến trùng.
Mycoparasitism là một hiện tượng trong đó một loại nấm đối kháng (mycoparasite) có thể ký sinh trên một loại nấm khác (vật chủ) . Các loại nấm thuộc chi Trichoderma chủ yếu được phân loại là mycoparasites hoại tử. Hơn 75 loài Trichoderma có khả năng ký sinh trùng nấm cao đã được mô tả. Tác dụng mycoparasitic của Trichoderma necrotrophs đối với mầm bệnh nấm bao gồm cảm nhận con mồi và lần theo tìm ra tác nhân gây hại, bám dính vào vật chủ và tấn công vật lý thông qua phân nhánh mạnh và cuộn quanh sợi nấm của vật chủ. Hơn nữa, Trichoderma có thể hình thành các cấu trúc thâm nhập giống như appressoria, tương đồng của appressoria mầm bệnh. Sự tấn công hóa học và thoái hóa thành tế bào của mầm bệnh bởi các enzyme thủy phân và các hợp chất chống nấm do Trichoderma sản xuất là giai đoạn cuối cùng của tương tác mycoparasitic, cuối cùng dẫn đến cái chết của vật chủ.