Ghi nhận loài xylaria adscendens (fr.) fr. 1851 cho khu hệ nấm túi Việt Nam

65 TẠP CHÍ KHOA HỌC Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Số 14 (4/2019) tr. 65-70 GHI NHẬN LOÀI Xylaria adscendens (Fr.) Fr. 1851 CHO KHU HỆ NẤM TÚI VIỆT NAM 1Phạm Thị Lan, 2Dương Minh Lam 1Trường Đại học Tây Bắc, 2Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt: Trên thế giới, nấm túi chi Xylaria có khoảng hơn 400 loài trong tổng số 3.050 loài thuộc các chi khác nhau trong họ Xylariaceae. Ở Việt Nam, số loài Xylaria được ghi nhận mới chỉ dừng lại ở con số 43. Trong quá trình nghiên cứu các mẫu nấm túi thu được tại Vườn Quốc gia Cúc Phương, chúng tôi đã phát hiện loài Xylaria adscendens (Fr.) Fr. 1851 chưa có trong danh lục các loài đã tìm thấy ở Việt Nam. Đây cũng là lần đầu tiên, ở Việt Nam phân lập thành công chủng nấm này, tạo tiền đề cho các nghiên cứu cơ bản khác. Bài báo này ghi nhận thêm một loài nấm với miêu tả chi tiết, đưa tổng số loài trong chi Xylaria được tìm thấy ở Việt Nam lên 44 loài. Từ khóa: Xylaria, Xylariaceae, Vườn Quốc gia Cúc Phương. 1. Mở đầu Xylaria (Hill ex Sch Schrank, 1789) là một chi có hình thái đa dạng và phức tạp trong họ Xylariaceae, bộ Xylariales, lớp nấm túi (Sordariomycetes), ngành nấm túi (Ascomycota), giới nấm (Fungi) [1]. Trên thế giới, theo ước tính có khoảng 1,5 triệu loài nấm, trong đó có khoảng 65.000 loài nấm túi đã được mô tả, hơn 400 loài Xylaria trong tổng số 3.050 loài của họ Xylariaceae [2]. Ở Việt Nam, họ Xylariaceae có 72 loài, thuộc 13 chi, trong đó chi Xylaria có 43 loài đã được mô tả hình thái [3]. Song song với những nghiên cứu về đa dạng của nấm túi chi Xylaria, nhiều công trình nghiên cứu xác định đặc điểm sinh học quý của các loài trong chi này cũng được tiến hành, cho thấy vai trò quan trọng của nấm Xylaria trong y, dược học. Chúng chứa một lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp với cấu trúc và hoạt tính sinh học đặc biệt như chống ung thư [4], chống nấm [5], chống virus [6], chống oxy hóa, chống viêm, kháng khuẩn [7]. Ngoài ra, một số chất có hoạt tính sinh học chiết xuất từ Xylaria được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất giấy, rượu và công nghiệp dệt. Một số chủng Xylaria hoang dại và đột biến có khả năng phân hủy rác thải hữu cơ và vật liệu nhựa góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường [8]. Các kết quả nghiên cứu này cho thấy chi Xylaria không chỉ đa dạng về thành phần loài mà còn là nguồn gen rất quý cho nghiên cứu cơ bản và ứng dụng. Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa ẩm, có điều kiện sinh thái thích hợp cho khu hệ sinh vật, đặc biệt là nấm phát triển phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, những nghiên cứu ở Việt Nam về khu hệ nấm đặc biệt là nấm túi còn chưa hoàn chỉnh. Tổng Ngày nhận bài: 01/9/2018. Ngày nhận đăng: 14/11/2018 Liên lạc: Phạm Thị Lan,e-mail: [email protected] 66 số loài thuộc chi Xylaria được ghi nhận là 43 loài - một con số còn khá khiêm tốn so với tiềm năng sinh vật hiện có. Việc nghiên cứu đa dạng nấm túi nói chung và chi Xylaria nói riêng nhằm xác định thành phần loài bổ sung cho danh lục khu hệ nấm Việt Nam, đánh giá đa dạng sinh học, xác định loài mới, loài đặc hữu ở Việt Nam là thực sự cần thiết, có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo tồn đa dạng sinh vật tại Việt Nam và trên thế giới. Đồng thời kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp số liệu cho những ngành khoa học khác, đặc biệt là hóa học nhằm tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học quý, có nguồn gốc tự nhiên, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: dược phẩm, nông nghiệp, công nghiệp Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi công bố loài Xylaria adscendens (Fr.) Fr.thu được từ Vườn Quốc gia Cúc phương, đây là loài mới được ghi nhận lần đầu tiên tại Việt Nam. 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu nghiên cứu Vật liệu: Mẫu nấm chi Xylaria được thu thập ngẫu nhiên tại một số địa điểm của Vườn Quốc gia Cúc Phương (Ninh Bình). 2.2. Phương pháp nghiên cứu (1) Phương pháp thu thập và bảo quản mẫu: Mẫu nấm túi được thu thập một cách ngẫu nhiên trong khu vực nghiên cứu và được đặt vào trong các túi giấy vô trùng, bên ngoài ghi rõ thời gian, địa điểm lấy mẫu. Trong thời gian vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm cần đảm bảo giữ ẩm cho mẫu (1-2 ngày). Tại phòng thí nghiệm, các mẫu chưa phân tích ngay sẽ được để khô tự nhiên. Thời gian phân tích mẫu tập trung trong khoảng 1 tuần, sau đó các mẫu được sấy khô và bảo quản lâu dài. (2) Phương pháp phân lập nấm: Tiến hành phân lập các mẫu nấm Xylaria thu được theo các bước sau [9]: - Tiến hành khử trùng bằng cách xịt cồn 700 lên trên bề mặt mẫu trong 1-2 phút nhằm tiêu diệt những vi sinh vật bám ở bề mặt mẫu nấm. - Dùng dao lam cắt ngang hoặc dọc thể quả, quan sát trên kính lúp soi nổi vị trí của các túi bào tử trong thể quả. Dùng panh nhỏ gắp những phần có chứa bào tử chuyển vào trong đĩa Petri chứa môi trường thạch nước, cấy làm 6 điểm, kiểm tra dưới kính hiển vi định kỳ khả năng nảy mầm và mức độ nảy mầm của bào tử. - Dùng que cấy vô trùng chuyển các bào tử nảy mầm sang môi trường PDA (Potato Dextrose Agar), tiếp tục kiểm tra độ thuần của giống và chuyển vào trong ống nghiệm. Các ống nghiệm chứa chủng nấm đã thuần sau 4-5 ngày nuôi cấy sẽ được bảo quản ở 40C trong tủ lạnh. Cấy truyền định kỳ 2-4 tháng một lần. (3) Phương pháp phân tích đặc điểm hình thái, định loại mẫu: Chúng tôi áp dụng phương pháp nghiên cứu hình thái so sánh trong quá trình nghiên cứu và phân tích mẫu. Ảnh 67 chất nền và thể quả được chụp với kính lúp soi nổi, túi bào tử và bào tử được chụp với kính hiển vi (bội giác x 40, x100). Đây là phương pháp truyền thống trong nghiên cứu phân loại nấmđược sử dụng trên thế giới và Việt Nam từ trước tới nay. 3. Kết quả và thảo luận Phân tích kết quả và so sánh những đặc điểm đặc trưng của của mẫu nghiên cứu với những loài nấm Xylaria đã được tìm thấy và miêu tả ở Việt Nam, nhận thấy mẫu nấm nghiên cứu được miêu tả dưới đây có những đặc trưng riêng, không trùng lặp với bất kỳ loài nào trong số 43 loài đã được ghi nhận ở Việt Nam. Trong bài báo này, chúng tôi công bố loài Xylaria adscendens (Fr.) Fr. 1951, được xác định là ghi nhận mới cho khu hệ nấm của Việt Nam, đưa tổng số loài Xylaria hiện biết lên 44. Dưới đây là miêu tả chi tiết, đặc điểm hình thái của loài Xylaria adscendens được tìm thấy ở Vườn Quốc gia Cúc Phương. Ký hiệu mẫu: CP.732, mẫu được lưu giữ tại Phòng thí nghiệm, Bộ môn Công nghệ Sinh học - Vi sinh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Địa điểm thu mẫu: Mẫu được thu ở tọa độ 20021’ N - 105035’ E, trên độ cao 315 m so với mực nước biển, trong Vườn Quốc gia Cúc Phương. Thời gian thu mẫu: Ngày 25/8/2011. Đặc điểm sinh thái: Trên thân gỗ đang phân hủy, trong điều kiện đủ ánh sáng, độ ẩm cao. Mô tả đặc điểm hình thái: (1) Chất nền hình trụ, màu đen, có hoặc không phân nhánh, mọc đơn độc hoặc thành cụm, kích thước 21-51 mm chiều cao x 1-2 mm đường kính (Hình 1.a). Chất nền có bản chất cứng, giòn dạng cacbon, không có phản ứng màu với dung dịch KOH 10%. Mô bên trong chất nền có dạng sợi thớ, màu kem đến xám đen. Đỉnh chất nền hữu tính, thon nhọn, thường gãy khi khô. Cuống phân hóa rõ, kích thước 14-24 mm chiều dài x 0.5-1.5 mm đường kính. Lỗ miệng dễ thấy, dạng núm nhú, bao quanh lỗ miệng là lớp vảy màu kem (Hình 1.b). (2) Thể quả có dạng hình cầu dẹt, sắp xếp thưa dưới lớp vỏ ngoài của chất nền, kích thước 250-313 µm chiều cao x 300-400 µm chiều rộng (Hình 1.c). (3) Túi bào tử hình trụ, chứa 8 bào tử, vỏ đơn trong suốt với tổng chiều dài 150-170 µm. Kích thước phần mang bào tử dài 70-80 µm, phần cuống có kích thước 80-90 µm chiều dài (Hình 1.d). (4) Cấu trúc đỉnh túi bào tử bắt màu xanh nhạt với thuốc nhuộm Melzer’s (J+), hình trụ hơi phình về phía đỉnh, kích thước 1,5-2,5 µm chiều dài x 1,5-1,8 µm chiều rộng (Hình 1.f). (5) Bào tử túi hình thuyền đến hình liềm, màu nâu đậm, đơn bào, phần kết thúc nhọn, kích thước 9-11 µm chiều dài x 3.5-4 µm chiều rộng. Không có phản ứng tách vỏ với KOH 10%. Rãnh mầm dễ thấy, dạng thẳng, gần bằng chiều dài bào tử. Bào tử có nhiều giọt dự trữ màu nâu (Hình 1.e). 68 Hình 1. Đặc điểm hình thái loài X. adscendens (mẫu CP.732) a. Chất nền; b. Bề mặt chất nền; c. Lát cắt ngang chất nền; d. Túi bào tử; e. Bào tử túi và rãnh mầm (mũi tên); f. Đỉnh túi bào tử; tỷ lệ: a. 20 mm; b,c. 1 mm; d,e,f. 10 µm. (5) Đặc điểm hình thái hệ sợi nấm trên môi trường nuôi cấy PDA: Bào tử nảy mầm trong môi trường thạch nước được chuyển sang môi trường PDA. Sau 10 ngày nuôi cấy ở nhiệt độ 300C, đường kính của khuẩn lạc đạt kích thước 8.6 cm, màu trắng, dạng sợi, hệ sợi cơ chất bám chặt vào bề mặt thạch, hệ sợi khí sinh phát triển tự do. Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam phân lập được chủng nấm này. Từ khuẩn lạc của chủng nấm có thể tiến hành các nghiên cứu về khả năng sinh enzyme ngoại bào như: cellulase, amylase, laccase...; nuôi cấy tạo thể quả. Từ khuẩn lạc của chủng nấm có thể tiến hành tách chiết ADN sử dụng trong phương pháp phân loại nấm dựa vào sinh học phân tử. Hình 2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của loài X. adscendens (mẫu CP.732) trên môi trường PDA 69 Xylaria adscendens được miêu tả ở trong nghiên cứu này có các đặc điểm hình thái hoàn toàn trùng khớp với các đặc điểm được Fries miêu tả (1951). Loài được tìm thấy ở Argentina, Mexico, Mỹ, Papua New Guinea, Pháp, Hà Lan, Hawaii [10,11]. Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên loài được ghi nhận tại Việt Nam. 4. Kết luận Trong thời gian nghiên cứu tại Vườn Quốc gia Cúc Phương, chúng tôi đã ghi nhận thêm loài Xylaria adscendens dựa vào kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái và so sánh với các loài đã công bố trên thế giới. Đây cũng là lần đầu tiên, ở Việt Nam phân lập thành công chủng nấm này, tạo tiền đề cho các nghiên cứu cơ bản khác. Kết quả nghiên cứu này góp phần bổ sung thêm hiểu biết về khu hệ nấm nói chung và nấm túi nói riêng ở Việt Nam, phục vụ cho nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn. Lời cảm ơn: Các tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ về kinh phí cho đề tài từ Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia - Nafosted, giai đoạn 2011-2014. Mã số: 106.07-2011.57. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lumbsch, H.T. and Huhndorf, S.M. (2007), Notes on ascomycete systematics, Nos. 4408 - 4750. Myconet 13: 59 - 99. [2] Hawksworth, D.L. (2001), The magnitude of fungal diversity: the 1.5 million species estimate revisited. Mycol. Res. 105: 1422-1432. [3] Phạm Thị Lan, Dương Minh Lam (2018), Ghi nhận mới 3 loài thuộc chi Xylaria cho khu hệ nấm túi Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 63: 133-139. [4] Sergio, M.L., Lilia, C., Sarah, H., Elizabeth, A., Carmenza, S., Alicia, I., William, H.G. and Luis, C.R. (2011), Screening and evaluation of antiparasitic and in vitro anticancer activities of Panamanian endophytic fungi. Inter. Micro. 14: 95-102. [5] Surat, B., Prasat, K., Masahiko, I., Daraporn, P., Morakot, T. and Yodhathai, T. (2001), Multiplolides A and B, New antifungal 10-memberd lactones from Xylaria multiplex. Jour. Nat. Pro., Vol. 64, No. 7: 965-967. [6] Qing, X.H., Guo, Q.Z., Rui, Y.Z., Dan, D.H., He, X.W. and Tzi, B.N. (2012), A novel aspartic protease with HIV-1 reverse transcriptase inhibitory activity from fresh fruiting bodies of the wild mushroom Xylaria hypoxylon. J. Biome. Biotech., Vol. 2012, Article ID 728975, 8 pages doi:10.1155/2012/728975. [7] Yun, W.J., In, K.L., Young, S.K., Soon, J.S., Seung, H.Y. and Bong, S.Y. (2009), Chemical Constituents of the Fruiting Body of Xylaria polymorpha. Mycobiol. 37(3) : 207-210. [8] Susana, R.C. and José Luis, T.H. (2006), Lacasses in the textile industry. Biotechnology and Molecular Biology Review Vol. 1 (4): 115-120. 70 [9] Ho, W.C. and Ko, W.H. (1997), A simple method for obtaining single-spore isolates of fungi. Bot. Bull. Acard. Sin. 38: 41 - 44. [10] Martín, S.F., Lavins, P., and Rogers, J.D. (2001), Some species of Xylaria (Hymenoascomycetes, Xylariaceae) associated with oaks in México. Mycotaxon 79: 337-360. [11] Rogers, J.D. and Ju, Y.M. (2012), The Xylariaceae of the Hawaiian Islands. North American Fungi.Vol. 7(9): 1-35. NEW RECORD OF Xylaria adscendens SPECIES TO THE FUNGAL FLORA OF VIETNAM 1Pham Thi Lan, 2Duong Minh Lam 1Tay Bac University 2Hanoi National University of Education Abstract: The genus Xylaria belongs to the family Xylariaceae containing over 400 species in the world. Among the genus, only 43 species are recorded in Vietnam. Based on the study of ascomycetous fungal samples from Cuc Phuong Nation Park, a new species, Xylaria adscendens (Fr.) Fr. 1851, is reported and isolated for the first time in Vietnam. The finding increases the reported Xylaria species to 44 in total. This is a premise for further basic studies of fungal diversity. This paper presents the morphological information of the newly recorded species - Xylaria adscendents. Keywords: Xylaria, Cuc Phuong National Park, Xylariaceae.