1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG

63 18 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Khảo Sát Cơ Chế Đối Kháng Của Các Chủng Xạ Khuẩn Triển Vọng Với Nấm Colletotrichum spp. Gây Bệnh Thán Thư Trên Sầu Riêng
Tác giả Nguyễn Ngọc Anh
Người hướng dẫn PGS. TS. Lê Minh Tường
Trường học Trường Đại học Cần Thơ
Chuyên ngành Bảo vệ thực vật
Thể loại luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản 2018
Thành phố Cần Thơ
Định dạng
Số trang 63
Dung lượng 1,55 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU (14)
  • CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU (16)
    • 2.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÂY SẦU RIÊNG (16)
    • 2.2 SƠ LƯỢC VỀ BỆNH THÁN THƯ DO NẤM Colletotrichum spp. GÂY (16)
      • 2.2.1 Triệu chứng bệnh (16)
      • 2.2.2 Tác nhân gây bệnh (17)
    • 2.3 XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY (18)
      • 2.3.1 Vị trí phân lo ại xạ khuẩn (18)
      • 2.3.2 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học (19)
      • 2.3.3 Ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học bệnh cây (24)
  • CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP (26)
    • 3.1 PHƯƠNG TIỆN (26)
      • 3.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm (26)
      • 3.1.2 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm (26)
      • 3.1.3 Các môi trường sử dụng trong thí nghiệm (27)
    • 3.2 PHƯƠNG PHÁP (29)
      • 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng tiết enzyme chitinase của các chủng xạ khuẩn triển vọng (29)
      • 3.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng chitinase của các chủng xạ khuẩn tiết ra (30)
      • 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn triển vọ ng (33)
      • 3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng tiết hydrocyanic acid (HCN) của các chủng xạ khuẩn triển vọng (34)
      • 3.2.6 Thí nghiệm 6: Xác định hàm lượng β-1,3-glucanase của các chủng xạ khuẩn triển vọ ng (35)
    • 3.3 XỬ LÝ SỐ LIỆU (38)
  • CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN (39)
    • 4.1 KHẢ NĂNG TIẾT ENZYME CHITINASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG (39)
    • 4.2 HÀM LƯỢNG CHITINASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TIẾT RA (41)
    • 4.3 KHẢ NĂNG TIẾT SIDEROPHORE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG (43)
    • 4.4 KHẢ NĂNG TIẾT HYDROCYANIC ACID (HCN) CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG (45)
    • 4.5 KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI Β-GLUCAN CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG (46)
    • 4.6 HÀM LƯỢNG ENZYME Β-1,3-GLUCANASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TIẾT RA (48)
  • CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ (50)
    • 5.1 KẾT LUẬN (50)
    • 5.2 ĐỀ NGHỊ (50)

Nội dung

GIỚI THIỆU

Sầu riêng, được mệnh danh là vua của các loại quả, là loại cây ăn trái phổ biến ở Đông Nam Á nhờ vị ngon và mùi thơm đặc trưng Loại trái cây này không chỉ được tiêu thụ tươi mà còn được chế biến thành nhiều sản phẩm như mứt, kem và bánh Tại Việt Nam, sầu riêng chủ yếu được trồng ở các tỉnh phía Nam, đặc biệt là Đồng bằng sông Cửu Long, nơi có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển của cây Trong những năm gần đây, diện tích trồng sầu riêng tại nước ta đã gia tăng nhanh chóng, tuy nhiên, nông dân thường canh tác dựa vào kinh nghiệm mà chưa nắm rõ đặc tính của từng giống, dẫn đến việc lạm dụng phân bón và thuốc hóa học, tạo điều kiện cho bệnh tật xâm nhập, trong đó có bệnh thán thư do nấm.

Colletotrichum spp là một dịch hại quan trọng cần được chú ý, đặc biệt là trong các vườn trồng sầu riêng Bệnh này xuất hiện phổ biến và gây hại liên tục suốt cả năm.

Bệnh thán thư phát triển mạnh trong mùa mưa, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao, gây hại chủ yếu trên lá của cây sầu riêng Nấm bệnh làm cho lá khô cháy từng phần và rụng sớm, dẫn đến cành trơ trụi và cành nhỏ chết khô, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất trái sầu riêng.

Hiện nay, nông dân chủ yếu áp dụng biện pháp hóa học để đối phó với bệnh Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc hóa học liên tục có thể gây ra hiện tượng mầm bệnh phát triển tính kháng và hình thành các loài mới.

1996), ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường (Vũ Triệu Mân, 2007;

Việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp đã mang lại nhiều thành tựu đáng kể, đặc biệt là trong biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại Biện pháp này không chỉ an toàn cho con người và cây trồng mà còn thân thiện với môi trường Xạ khuẩn đang được nghiên cứu rộng rãi và được xem là có tiềm năng lớn trong phòng trừ sinh học bệnh cây Nhiều nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc sử dụng xạ khuẩn để đối kháng với các mầm bệnh, chẳng hạn như quản lý vi khuẩn Xanthomonas oryzae, nguyên nhân gây bệnh cháy lá lúa.

2012), nấm Colletotrichum sp gây bệnh thán thư trên gấc (Lê Thị Mỹ Linh,

2014), nấm Colletotrichum sp gây bệnh thán trên ớt (Đỗ Văn Sử và Lê Minh

Việc ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh cho cây trồng đang trở thành một biện pháp triển vọng và thân thiện với môi trường Nghiên cứu của Phan Văn Có (2017) và Lại Thanh Duy (2018) đã thành công trong việc tuyển chọn 6 chủng xạ khuẩn hiệu quả cho việc này.

Nghiên cứu về khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn TG19, BT19, BT16, BL10, VL9, ĐT15 với nấm Colletotrichum spp gây bệnh thán thư trên sầu riêng cho thấy chúng có khả năng kháng cao trong điều kiện phòng thí nghiệm Đề tài "Khảo sát cơ chế đối kháng của các chủng xạ khuẩn triển vọng" nhằm xác định các đặc tính nổi bật của các chủng xạ khuẩn này, bao gồm khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase, enzyme β-glucanase, tiết siderophore và Hydrocyanic acid.

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÂY SẦU RIÊNG

Sầu riêng, hay còn gọi là Durian trong tiếng Anh, là một loại trái cây thuộc giới Plantae, ngành Magnoliopsida, lớp Malvales, và họ Bombacaceae Loài sầu riêng này có tên khoa học là Durio zibethinus Murr, thuộc chi Durio.

Vàn, 2008) Theo Trần Thế Tục và Chu Doãn Thanh (2004), loài Durio zibethinus là loài quan trọng nhất, kinh tế nhất được trồng ở các nước Đông

Sầu riêng, một trong những loại cây lâu đời nhất ở các khu rừng nhiệt đới Đông Nam Á, có nguồn gốc từ Brunei, Indonesia và Malaysia Hiện nay, sầu riêng được trồng rộng rãi ở nhiều quốc gia như Malaysia, Việt Nam, Thái Lan, Lào và Philippines, với giá trị kinh tế cao, đặc biệt là ở Nam Bộ Việt Nam Theo Cục Trồng trọt, diện tích trồng sầu riêng cả nước đạt 27.936 ha, chủ yếu tập trung tại các tỉnh Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước và các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như Tiền Giang, Vĩnh Long, Cần Thơ Tỉnh Tiền Giang là nơi trồng nhiều sầu riêng nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long, với diện tích tăng liên tục từ 2.424 ha vào năm 2001 lên hơn 6.000 ha vào năm 2011, chủ yếu phân bố ở các xã Ngũ Hiệp, Tam Bình, Long Trung, Long Tiên.

SƠ LƯỢC VỀ BỆNH THÁN THƯ DO NẤM Colletotrichum spp GÂY

Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp khá phổ biển ở Đông Nam

Bệnh hại chủ yếu trên lá và cây con ở Đồng bằng sông Cửu Long, thường xuất hiện trên lá trưởng thành từ giữa tán trở xuống Vết bệnh đầu tiên thường xuất hiện ở chóp lá, lan dần từ mép vào trong và làm lá khô Nếu bệnh xuất hiện ở rìa lá, nó có thể làm lá cháy khô từng mảng lớn Trên vết bệnh, có những đường viền hình tròn màu nâu đậm, xếp gần nhau như đồng tâm dọc theo hai bên gân chính của lá.

4 nhạt dần, trên đó nấm thành lập các ổ bào tử nhìn như các đầu kim màu đen

Bệnh nấm Colletotrichum spp thường tấn công cây sầu riêng, đặc biệt là trên lá, làm giảm khả năng quang hợp và ảnh hưởng đến năng suất Theo Vũ Công Hậu (2000), khi bệnh xuất hiện trên cây con, lá sẽ bị trụi, ngọn cây có thể khô và chết Đối với cây lớn, bệnh gây khô cháy từng phần lá, rụng sớm, cành nhỏ chết khô, hoa và quả ít hơn nhưng không làm chết cây Bệnh thường xuất hiện ở những cây kém phát triển, đặc biệt trong mùa nắng hoặc sau khi thu hoạch (Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, 2002).

Theo Mai Văn Trị (2002) cho biết tỉ lệ cây sầu riêng bị thán thư trong vườn lên đến 60% ở ĐBSCL

Bệnh do nấm Colletotrichum spp gây ra thuộc nấm Đĩa đài

Molanconiales thuộc lớp nấm Bất toàn (Deuteromycetes), trong đó giai đoạn sinh sản hữu tính được gọi là Glomerella, thuộc lớp nấm nang (Ascomycetes) và sản sinh bào tử nang đơn bào Trong giai đoạn sinh sản vô tính, nấm này tạo ra các bào tử đính đơn bào với các hình dạng như hình thoi, hình liềm hoặc hình trụ và không màu.

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng bệnh thán thư trên cây sầu riêng chủ yếu do nấm Colletotrichum gloeosporioides gây ra, bên cạnh đó còn có sự hiện diện của nấm Colletotrichum acutatum và một số loài nấm thuộc chi Colletotrichum khác (Lê Hoàng Lệ Thủy, 2004).

Hình 2.1 Triệu chứng bệnh thán thư trên một số giống sầu riêng thu thập ngoài đồng Giống Ri 6 (A); Khổ Qua Xanh (B); Cơm vàng hạt lép (C) (Phan Văn Có, 2017)

Nấm Colletotrichum spp là một loại nấm ký sinh đa ký chủ, thường gặp trên các cây trồng như xoài, dâu tây, bầu bí, dưa và một số loại hoa kiểng Loại nấm này phân bố rộng rãi trên toàn cầu và được xem là mầm bệnh chính ảnh hưởng đến nhiều loại cây trồng.

1998; trích dẫn bởi Nguyễn Hồng Quí, 2015) Những bệnh do chi nấm

Colletotrichum là một tác nhân gây bệnh có ảnh hưởng lâu dài đến sản xuất nông nghiệp toàn cầu, gây hại nghiêm trọng cho cây trồng và dẫn đến thất thu năng suất trong các mùa vụ tại các khu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới.

Một số chủng nấm Colletotrichum spp tồn tại trong tự nhiên và có thể lưu tồn trên cây ký chủ phụ, cây hoang dại, và tàn dư thực vật, với bào tử có khả năng sống sót trên mô bệnh lên tới 10 tháng (Sharma, 2006) Trong điều kiện khắc nghiệt, nấm hình thành cấu trúc dạng hạch để tồn tại và phát triển khi phát hiện tế bào ký chủ Độ ẩm cao là điều kiện thuận lợi cho sự nảy mầm của bào tử và sự xâm nhiễm bệnh, với nước là yếu tố chính giúp phát tán bào tử Khi có nước, bào tử nấm Colletotrichum spp nảy mầm nhanh chóng để hình thành ống mầm và đĩa áp (Cerckaukas, 2004) Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của nấm dao động từ 27 – 32 độ C, và bệnh này gây thiệt hại lớn trong những năm có lượng mưa cao (Vũ Triệu Mân, 2007).

XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY

2.3.1 Vị trí phân loại xạ khuẩn

Xạ khuẩn là một nhóm vi khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, phân lớp Actinobacteridae, bộ Actinomycetales, ngành Tenericutes, và thuộc giới vi khuẩn thật (Eubacteria) cũng như siêu giới nhân sơ (Prokaryota) Nhóm này bao gồm 10 phân bộ, 35 họ và 110 chi, cho thấy sự đa dạng phong phú trong hệ thống phân loại của chúng.

Hiện nay, có khoảng 1000 loài vi khuẩn xạ khuẩn được công bố, trong đó có 478 loài thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc các chi khác Những loài này được phân loại vào nhóm xạ khuẩn hiếm (Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, 2002).

Xạ khuẩn là sinh vật đơn bào nhỏ, có cấu trúc tương tự như vi khuẩn, thuộc nhóm Gram dương với tỉ lệ G + C trong ADN trên 55%.

Theo nghiên cứu của Nguyễn Xuân Thành (2007), xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên, chủ yếu có mặt trong đất, nước, rác, phân chuồng và bùn Chúng đóng vai trò quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất, với mật độ xạ khuẩn phụ thuộc vào loại đất và điều kiện khí hậu.

Đất giàu hữu cơ với nhiệt độ ôn hòa từ 25 - 30 độ C và pH trung tính là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của xạ khuẩn (Ara, 2012).

Trong 1g đất có từ 10^6 đến 10^9 tế bào xạ khuẩn, chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật vùng rễ (Barka et al., 2016) Mật độ xạ khuẩn thay đổi theo vị trí gần rễ cây và độ sâu của đất; cụ thể, mật số xạ khuẩn giảm dần khi đi sâu vào lòng đất (Phạm Văn Kim, 2000).

2.3.2 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học

Theo Phạm Văn Kim (2000), phòng trừ sinh học bệnh cây là việc điều khiển môi trường, cây trồng và vi sinh vật đối kháng để duy trì sự cân bằng sinh học, giảm mật số mầm bệnh dưới ngưỡng thiệt hại mà không diệt trừ hoàn toàn Xạ khuẩn có khả năng ngăn chặn mầm bệnh thông qua nhiều cơ chế như tiết chất kháng sinh, enzyme ngoại bào, siderophore và ký sinh mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2006; Palaniyandi et al., 2013) Ngoài ra, xạ khuẩn còn giúp cây trồng chống chịu với điều kiện bất lợi và kích thích tăng trưởng nhờ việc tiết hormone thực vật (Chaudhary et al., 2013; Gopalakrishnan et al., 2012).

Năm 2013, nghiên cứu cho thấy vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa dinh dưỡng trong cây, đồng thời tiết ra các chất chuyển hóa thứ cấp có lợi cho sự phát triển của cây (Dhanasekaran et al., 2012) Chúng cũng giúp cố định đạm, hòa tan lân và tăng cường khả năng hấp thụ sắt tại vùng rễ của cây trồng (Gopalakrishnan et al., 2012).

Sự ức chế mầm bệnh diễn ra khi các vi sinh vật đối kháng cạnh tranh với các tác nhân gây bệnh về dinh dưỡng và không gian xung quanh cây kí chủ Xạ khuẩn được coi là những ứng cử viên hàng đầu cho việc phát triển các tác nhân kiểm soát sinh học (BCA).

Xạ khuẩn có đặc tính quan trọng là tiết kháng sinh, với hơn 8000 hợp chất kháng sinh được biết trên thế giới, trong đó khoảng 80% là do xạ khuẩn sản sinh ra Đặc biệt, chi Streptomyces chiếm ưu thế trong sản xuất kháng sinh, với tỷ lệ lên đến 45,6% Điều này chứng tỏ xạ khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp kháng sinh cho con người.

Kháng sinh có khả năng ức chế vi sinh vật gây hại, đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trị bệnh trên cây trồng Một số loại kháng sinh như blastidin-S, do xạ khuẩn Streptomyces griseo-chromogenes tiết ra, và kasugamycin, được sử dụng để bảo vệ cây trồng khỏi các tác nhân gây hại.

S kasugagiensi, aureofimgin do S cinnamomen, validamycin do S hygroscopiu (Phạm Văn Kim, 2000b)

Nghiên cứu của Tu et al (1988) đã chứng minh rằng chủng Streptomyces griseus có khả năng tiết ra kháng sinh giúp ức chế nấm Colletotrichum lindemuthianum, tác nhân gây hại cho cây họ đậu, trong môi trường PDA.

Theo nghiên cứu của Phạm Văn Kim (2000b), phân chuồng ủ hoai mục chứa nhiều chất kháng sinh từ các chủng xạ khuẩn, giúp ức chế sự phát triển của mầm bệnh Do đó, việc bón phân chuồng vào vườn cây bơ bị bệnh thối rễ do Phytophthora cinnamomi mang lại hiệu quả trong quản lý bệnh.

Nghiên cứu của Nishimura et al (2002) đã phân lập thành công chủng xạ khuẩn nội sinh Streptomyces sp AOK-30 từ cây nguyệt quế, cho thấy khả năng tiết kháng sinh hiệu quả chống lại các loại nấm bệnh, đặc biệt là Phytophthora cinnamomi.

Pythium sp., Pestalotiopsis sydowiana, Colletotrichum sp

Năm 2007, Yoo và cộng sự tại Hàn Quốc đã phân lập chủng Streptomyces sp C684, có khả năng tiết ra chất kháng sinh laidlomycin, có hiệu quả tiêu diệt các tụ cầu kháng methicillin và cầu khuẩn kháng vancomycin Nghiên cứu của Bang et al (2008) cũng ghi nhận chủng Streptomyces sp MTC6819, nổi bật với khả năng sản sinh chất kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng, đặc biệt đối với các vi khuẩn Gram âm và Gram dương gây bệnh.

PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP

PHƯƠNG TIỆN

3.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

Đề tài được thực hiện từ tháng 2 đến tháng 8 năm 2018 tại Phòng thí nghiệm Bệnh cây thuộc Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ.

3.1.2 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

Dụng cụ thí nghiệm: đĩa petri, ống nghiệm, đèn cồn, đũa cấy, bình thủy tinh, vải lược, giấy thấm, ống falcon và một số dụng cụ khác

Thiết bị: tủ thanh trùng ướt (autoclave), tủ cấy vi sinh, lò vi sóng, cân điện tử, máy đo pH, máy đo OD…

Nguồn xạ khuẩn đối kháng được cung cấp từ Bộ môn Bảo vệ thực vật, bao gồm 6 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao nhất trong tổng số 98 chủng đã được thu thập Những chủng này có hiệu quả trong việc chống lại nấm Colletotrichum sp., tác nhân gây bệnh thán thư trên cây sầu riêng.

Hình 3.1 Đặc điểm hình thái của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường MS sau 7 ngày cấy BT19

Bảng 3.1 Khả năng đối kháng của 6 chủng xạ khuẩn lên nấm Colletotrichum spp ở thời điểm 7 NSBT (Phan Văn Có, 2017)

Chủng xạ khuẩn Bán kính vòng vô khuẩn (mm) Hiệu suất đối kháng (%)

3.1.3 Các môi trường sử dụng trong thí nghiệm

Môi trường MS (Manitol Soya flour medium) (Hobbs et al , 1989)

Môi trường Chitin Agar (Shurleff and Averre III, 1997)

Môi trường ISP-4 lỏng (Kuster, 1959)

Dung dịch muối A: FeSO4.7H2O - 0,1 g; ZnSO4.7H2O - 0,15 g; MnCl2.4H2O - 0,1 g; Nước cất - 100 ml

Dung dịch thuốc nhuộm Lugol: 2 g KI + 1 g I2 + 100 ml nước cất (Neergaard, 1997)

Môi trường CAS (Schwyn and Neilands, 1987)

Môi trường Bennet 's Agar (Lorck, 1948)

Môi trường Czapek Dox (Helmy et al., 2010)

Dung dịch thuốc nhuộm Congo-red (0,6g/l)

PHƯƠNG PHÁP

3.2.1 Thí nghi ệm 1: Khảo sát khả năng tiết enzyme chitinase của các chủng xạ khuẩn triển vọng

* Mục tiêu Đánh giá cơ chế đối kháng của các chủng xạ khuẩn thông qua khả năng tiết enzyme chitinase phân giải chitin

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, một nhân tố với bốn lần lặp lại, mỗi nghiệm thức là một chủng xạ khuẩn triển vọng

Các chủng xạ khuẩn được nuôi cấy trên môi trường MS trong đĩa petri trong khoảng 7 ngày Sau đó, 5 ml nước cất đã được thanh trùng được bơm vào đĩa, tiếp theo là cạo và lược qua vải lược vô trùng để thu hồi huyền phù bào tử xạ khuẩn Cuối cùng, tiến hành phương pháp pha loãng và đếm mật số để điều chỉnh huyền phù bào tử xạ khuẩn đạt mật số 10^8 (cfu/ml).

Trong bước 2, xạ khuẩn được cấy lên đĩa petri với 10 ml môi trường Chitin agar, chứa 4% colloidal chitin Mỗi điểm cấy là một khoanh giấy thấm có đường kính 5 mm, được tẩm huyền phù xạ khuẩn (Hình 3.1).

Bước 3: Đĩa petri thí nghiệm được đặt ở điều kiện nhiệt độ phòng Ở mỗi thời điểm ghi nhận chỉ tiêu, tiến hành tráng đĩa với dung dịch Lugol (Neergaard,

1997), đổ bỏ phần dung dịch Lugol thừa và trán lại bề mặt agar với nước cất

Chỉ tiêu theo dõi được thực hiện bằng cách đo bán kính vòng phân giải chitin (mm) vào các thời điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau khi bố trí Vòng phân giải là khu vực không bắt màu với thuốc nhuộm Lugol Theo Nguyễn Thị Hà (2012), khi có mặt chitin trong môi trường, chitinase sẽ phân giải chitin thành N-acetyl glucosamine và các cấu trúc mạch ngắn hơn không bắt màu với thuốc thử Lugol Kích thước của phần môi trường trong suốt (vòng phân giải) khi tác dụng với thuốc thử Lugol phản ánh hoạt tính chitinase của chủng xạ khuẩn thí nghiệm.

3.2.2 Thí nghi ệm 2: Xác định hàm lượng chitinase của các chủng xạ khuẩn tiết ra

Nghiên cứu đã xác định hàm lượng enzyme chitinase của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng trong môi trường nuôi lắc, sử dụng phương pháp so màu với thuốc thử DNS (3,5-dinitrosalicylic acid).

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, 7 nghiệm thức với 4 lần lặp lại

Bước 1: Chuẩn bị các hóa chất

Huyền phù chitin 1% được tạo ra bằng cách hòa tan 10 g chitin trong 50 ml HCl đậm đặc và nghiền trong cối sứ trong 60 phút ở nhiệt độ phòng Sau đó, thêm nước cất từ từ cho đến 500 ml, che kín bằng báo và ủ trong 24 giờ Tiếp theo, lọc qua vải lược và ly tâm ở 5000 vòng/phút trong 15 phút Rửa bằng nước cất nhiều lần cho đến khi pH đạt trung tính và bảo quản huyền phù ở tủ lạnh từ 2 đến 6 độ C.

Dung dịch 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoic acid (DNS) được chuẩn bị bằng cách hòa tan 10 g DNS trong 500 ml nước cất và khuấy đều Sau đó, từ từ thêm 150 ml dung dịch NaOH (được pha từ 16 g NaOH trong 150 ml nước cất) vào, khuấy liên tục ở nhiệt độ không vượt quá 50ºC Cuối cùng, thêm 300 g Tartrat K Natri vào dung dịch và chuyển vào đĩa petri chứa môi trường chitin agar.

Khoanh giấy thấm xạ khuẩn d= 5 mm

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân giải chitin trên môi trường chitin agar

Khuấy đều dung dịch ở nhiệt độ trên cho đến khi nguội về nhiệt độ phòng Sau đó, thêm nước cất và khuấy cho đến khi đạt tổng thể tích 1000 ml Cuối cùng, bảo quản dung dịch trong chai nâu có nắp đậy.

Bước 2: Chuẩn bị dung dịch xạ khuẩn chứa enzyme chitinase (theo Nguyễn Hoàng Minh Huy, 2006)

Sau khi nuôi cấy xạ khuẩn trong đĩa petri trong 7 ngày trên môi trường MS, cho 5 ml nước cất thanh trùng vào đĩa và cạo lấy bào tử xạ khuẩn để tạo huyền phù Tiến hành phương pháp pha loãng và đếm mật số, sau đó pha loãng đến nồng độ 10^8 cfu/ml.

Cho 2 ml huyền phù xạ khuẩn đã chuẩn bị vào trong bình tam giác (thể tích 250 ml) chứa 98 ml môi trường ISP-4 lỏng, sau đó đem nuôi lắc ở điều kiện nhiệt độ phòng với tốc độ 100 vòng/phút

Thu dịch enzyme thô bằng cách đem ly tâm ở tốc độ 4500 vòng/phút trong 15 phút, lấy phần dịch trong bên trong vào các thời điểm 3, 5 và 7 NSNL

Bước 3: Xây dựng đường chuẩn N-acetyl-β-D-Glucosamine

Để chuẩn bị dung dịch N-acetyl-β-D-Glucosamine với nồng độ 10 μmol/ml, cần cân chính xác 0,0221g N-acetyl-β-D-Glucosamine và pha loãng với nước cất đến 10 ml Sau đó, tiến hành dựng đường chuẩn để thể hiện mối tương quan giữa nồng độ N-acetyl-β-D-Glucosamine và giá trị OD.

Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn Glucosamine Ống nghiệm số 0 1 2 3 4 5 6 7

Thể tích dụng dịch N- acetyl-β-D-

Thể tích nước cất (ml)

Lắc đều, đun cách thủy 5 phút

Lắc đều, để ổn định 5 phút, đo OD ở bước sóng 535 nm

Bước 4: Xác định hoạt độ enzyme chitinase

Hoạt độ enzyme chitinase được xác định thông qua việc định lượng glucosamine trong quá trình phân giải chitin Để xác định lượng glucosamine tạo ra, phương pháp Elson – Morgan được áp dụng.

+ Đối với dịch xạ khuẩn chứa enzyme chitinase

Chọn các ống có cùng kích cỡ, cùng độ dày

Cho vào ống nghiệm hỗn hợp phản ứng gồm: 1 ml huyền phù chitin 1% và 1 ml dịch xạ khuẩn Hỗn hợp này được ủ ở 50 o C trong vòng 60 phút

Ngừng phản ứng bằng 1 ml NaOH 1N và đun sôi cách thuỷ trong 5 phút

Ly tâm 4000 vòng/phút trong 5 phút để thu dịch nổi

Cho 1 ml dịch nổi và 1 ml DNS 1%, lắc đều, đun sôi cách thuỷ trong 5 phút, làm lạnh nhanh trong bồn làm lạnh

Lắc đều và đo OD với bước sóng 535 nm

Cho 1 ml dịch enzyme vào ống nghiệm, nhỏ 1ml NaOH 1N, sau đó cho thêm 1 ml dịch huyền phù chitin 1% vào, tiếp tục làm theo các bước tương tự như trên

Một đơn vị hoạt tính enzyme chitinase (đvht) được định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để giải phóng 1 μg N – acetyl – β – D - Glucosamine (NAG) từ chitin huyền phù trong 1 phút ở nhiệt độ 50 o C.

Trong đó: a: hàm lượng glucosamine (μg/ml) trong dịch thí nghiệm đã pha loãng n: hệ số pha loãng

V: thể tích dịch môi trường nuôi cấy (ml) t: thời gian phản ứng (phút)

3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn triển vọng

Khảo sát cơ chế đối kháng với mầm bệnh và khả năng kích thích tăng trưởng cây trồng thông qua việc tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn tiềm năng là rất quan trọng Nghiên cứu này nhằm xác định vai trò của siderophore trong việc cải thiện sức đề kháng của cây trồng đối với các tác nhân gây bệnh, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của cây Các chủng xạ khuẩn có khả năng tiết siderophore có thể là giải pháp hữu hiệu trong nông nghiệp bền vững, giúp tăng cường sức khỏe cây trồng và nâng cao năng suất.

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, 6 nghiệm thức với 4 lần lặp lại, mỗi nghiệm thức là một chủng xạ khuẩn triển vọng

Thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp của Pérez-Miranda et al

Trong bước đầu tiên, các chủng xạ khuẩn được nuôi cấy trên môi trường MS trong đĩa petri trong khoảng 7 ngày Sau đó, 5ml nước cất đã được thanh trùng được bơm vào đĩa, và tiến hành cạo, lược qua vải lược vô trùng để thu thập huyền phù bào tử xạ khuẩn Cuối cùng, thực hiện phương pháp pha loãng và chà đếm mật số để điều chỉnh huyền phù bào tử xạ khuẩn về mật số 10^8 (cfu/ml).

XỬ LÝ SỐ LIỆU

Tất cả dữ liệu từ các thí nghiệm đã được tổng hợp và mã hóa bằng Microsoft Excel Phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm MSTATC, và sự khác biệt thống kê được kiểm định thông qua phép thử DUCAN.

KẾT QUẢ - THẢO LUẬN

KHẢ NĂNG TIẾT ENZYME CHITINASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG

Bán kính vòng phân giải (BKVPG) chitin của 6 chủng xạ khuẩn được thể hiện qua Bảng 4.1

Bảng 4.1 Bán kính vòng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọng ở thời điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau bố trí (NSBT)

Bán kính vòng phân giải chitin (mm)

Tại các thời điểm khác nhau trong nghiên cứu, các chủng xạ khuẩn đều cho thấy khả năng phân giải chitin với mức độ khác nhau Ở thời điểm 3 NSBT, BKVPG của các chủng dao động từ 7,5 mm đến 13,5 mm, trong đó BT19 và BL10 có BKVPG lần lượt là 13,5 mm và 12,8 mm, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại Đến thời điểm 5 NSBT, BKVPG tăng lên với BT19 và BL10 đạt 17,13 mm và 16,88 mm, cho thấy khả năng phân giải chitin cao hơn, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1% Tại thời điểm 7 NSBT, BT19 và BL10 tiếp tục duy trì khả năng phân giải cao với BKVPG lần lượt là 23 mm và 22,13 mm, trong khi các chủng khác dao động từ 15 mm đến 20,25 mm Cuối cùng, ở thời điểm 9 NSBT, BKVPG của các chủng xạ khuẩn dao động từ 19,5 mm đến 28 mm, với BT19 vẫn là chủng có khả năng phân giải chitin cao nhất, khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 1%.

27 chủng còn lại với BKVPG là 28 mm Trái lại, chủng xạ khuẩn BT16 thể hiện khả năng phân giải chitin thấp nhất với BKVPG là 19,5 mm

Kết quả từ bảng 4.1 cho thấy tất cả các chủng xạ khuẩn nghiên cứu đều có khả năng tiết enzyme phân giải chitin trên môi trường chitin agar Điều này phù hợp với nghiên cứu của Sowmya et al (2012), cho thấy chủng xạ khuẩn Streptomyces sp cũng có khả năng tiết enzyme chitinase trên môi trường tương tự.

Nghiên cứu năm 2013 cho thấy các chủng xạ khuẩn có khả năng kháng nấm P oryzae có thể liên quan đến khả năng phân giải chitin của chúng Đặc biệt, vào năm 2017, Nguyễn Vinh Hiển đã xác định rằng chủng xạ khuẩn LM6 có bề kính vùng phát triển lớn nhất đạt 19,4 mm sau 8 ngày nuôi cấy trên môi trường chitin agar.

Tất cả 6 chủng xạ khuẩn đều cho thấy khả năng phân giải chitin trên môi trường chitin agar, với chủng BT19 và BL10 có khả năng phân giải cao nhất và duy trì hiệu quả qua các ngày khảo sát Kết quả này nhất quán với nghiên cứu của Lê Minh Tường và cộng sự (2018), cũng như nghiên cứu của Nguyễn Hồng Quí và Lê Minh Tường (2016) về khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn có khả năng phòng trị bệnh do nấm gây ra trên cây trồng.

Khả năng đối kháng nấm của xạ khuẩn liên quan đến cơ chế tiết enzyme chitinase Nghiên cứu của Julaluk và Hataichanoke (2012) cho thấy chủng Streptomyces sp P4 tiết ra enzyme thủy phân, đặc biệt là chitinase, giúp ức chế sự phát triển của nấm Fusarium oxysporum f.sp lycopersici, nguyên nhân gây bệnh héo trên cà chua Vách tế bào nấm chứa nhiều thành phần như chitin, protein và glucan, trong đó chitin chiếm khoảng 22 - 44%.

HÀM LƯỢNG CHITINASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TIẾT RA

Phương trình đường chuẩn sự biến thiên mật độ quang (OD) theo nồng độ N–acetyl-β-D-Glucosamine được trình bày ở phụ hình 1 Để đánh giá khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng, nghiên cứu đã xác định hàm lượng enzyme này bằng phương pháp so màu với thuốc thử DNS, nhằm xác định nồng độ glucosamine trong quá trình phân giải chitin Enzyme chitinase sẽ phân giải chitin trong cơ chất, tạo ra đường khử trong môi trường nuôi lắc, và nồng độ đường khử phản ánh hàm lượng enzyme chitinase Kết quả thí nghiệm được trình bày trong bảng 4.2.

Bảng 4.2 Hàm lượng chitinase (IU) của các chủng xạ khuẩn triển vọng tiết ra qua các thời điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau nuôi lắc (NSNL)

Hàm lượng chitinase (IU/ml) của 6 chủng xạ khuẩn

Các số trong cùng một cột mà theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau sẽ không có sự khác biệt qua phép kiểm định Ducan Ngoài ra, sự khác biệt ý nghĩa được xác định ở mức 1%.

Hình 4.1 Vòng phân giải chitin của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 7 NSBT

Hàm lượng chitinase của 6 chủng xạ khuẩn được xác định ở thời điểm

Trong nghiên cứu, các chủng xạ khuẩn cho thấy sự biến động về hàm lượng chitinase từ 4,67 đến 32,17 IU/ml Cụ thể, chủng xạ khuẩn BT19 có hàm lượng chitinase cao nhất là 32,17 IU/ml, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1% so với các chủng khác Ngược lại, chủng BT16 có hàm lượng chitinase thấp nhất là 4,67 IU/ml Tại thời điểm 5 NSNL, hàm lượng chitinase của các chủng xạ khuẩn có xu hướng tăng, trong đó BT19 đạt mức cao nhất là 57,72 IU/ml, khác biệt có ý nghĩa 1% so với các chủng còn lại, tiếp theo là chủng BL10 với hàm lượng 49,32 IU/ml.

IU/ml Chủng BT16 có lượng chitinase là 17,13 IU/ml, thấp nhất so với các chủng trên

Mặc dù hàm lượng chitinase của phần lớn các chủng xạ khuẩn có xu hướng giảm ở thời điểm 7 NSNL, nhưng chủng BT19 lại ghi nhận sự gia tăng đáng kể với lượng chitinase đạt 107,8 IU/ml, cao nhất và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê.

Các chủng xạ khuẩn TG19, BT16 và ĐT15 có hàm lượng chitinase lần lượt là 12,9 IU/ml, 12,32 IU/ml và 12,99 IU/ml, không có sự khác biệt ý nghĩa Sau 9 ngày nuôi cấy, hàm lượng chitinase của các chủng này giảm xuống, dao động từ 3,712 – 80,33 IU/ml Trong đó, chủng BT19 duy trì hàm lượng chitinase cao nhất với 80,33 IU/ml, khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với các chủng còn lại, trong khi hai chủng BT16 và VL9 có lượng chitinase thấp nhất.

Hàm lượng chitinase của các chủng xạ khuẩn có sự biến đổi theo thời gian khảo sát, trong đó chủng BT19 đạt hàm lượng cao nhất với 107,8 IU/ml tại thời điểm 5 NSNL, trong khi chủng BT16 có hàm lượng thấp nhất Phạm Hoàng Vũ (2017) đã sử dụng phương pháp so màu với thuốc thử DNS để xác định nồng độ Glucosamine trong quá trình phân giải chitin, khảo sát khả năng tiết enzyme chitinase của 4 chủng xạ khuẩn.

20,358 IU/ml 36 giờ sau khi bố trí và hoạt độ chitinase là 1.02 IU/gCT, Nguyễn

Vinh Hiển (2017) cũng xác định được hàm lượng chitinase của các chủng xạ khuẩn triển vọng tiết ra với hàm lượng chitinase đạt được trong khoảng từ 75,68

IU/ml đến 115,80 IU/ml ở 2 NSNL

Kết quả nghiên cứu cho thấy các chủng xạ khuẩn BT19 và BL10 có khả năng phân giải chitin cao, với bán kính vòng phân giải (BKVPG) lần lượt đạt 28 mm và 26,13 mm trong môi trường chitin agar.

Nghiên cứu cho thấy, 30 điểm 9 NSBT có hàm lượng chitinase cao, đạt 57,72 IU/ml và 49,32 IU/ml ở 5 NSNL Julaluk et al (2012) đã chỉ ra rằng, sự phát triển của nấm Fusarium oxusporum bị ức chế do Streptomyces sp P4 tiết ra enzyme thủy phân, trong đó chitinase đóng vai trò quan trọng Thêm vào đó, Prapagdee et al (2008) cũng phát hiện chủng Streptomyces hygroscopicus SRA14 có hàm lượng chitinase cao (5,2 IU/mg) trong ngày đầu tiên sau khi cấy.

KHẢ NĂNG TIẾT SIDEROPHORE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG

Khảo sát khả năng tiết siderophore của 6 chủng xạ khuẩn được biểu hiện qua sự thay đổi màu sắc trên môi trường đổ chồng O-CAS được trình bày ở Bảng 4.3

Bảng 4.3 Khả năng tiết siderophore của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng thông qua sự thay đổi màu môi trường CAS

Chủng xạ khuẩn Màu sắc thay đổi Dạng Siderophore

VL9 Vàng sáng carboxylate ĐT15 Không đổi màu -

Kết quả thí nghiệm cho thấy có 5 chủng xạ khuẩn có khả năng tiết siderophore, bao gồm TG19, BT19, BT16, BL10 và VL9 Trong số đó, chủng ĐT15 không có khả năng tiết siderophore Đặc biệt, hai chủng xạ khuẩn BT19 và BL10 có khả năng chuyển màu môi trường từ xanh sang cam, cho thấy sự hiện diện của siderophore.

Hình 4.2 Hàm lượng chitinase của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5 NSNL thông qua sự so sánh màu DNS ĐC BT16 ĐT15 VL9 TG19 BL10 BT19

31 dạng hydroxamates, còn TG19, BT16 và VL9 có khả năng chuyển từ màu xanh sang màu vàng sáng là siderophore dạng carboxylate

BL10 BT16 BT19 ĐT15 TG19 VL9

Hình 4.3Hình thái khuẩn lạc của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường đổ chồng CAS, lúc đầu

Hình 4.4Sự biến đổi màu của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường đổ chồng CAS (sau một giờ)

Nghiên cứu của Võ Trọng Hiếu (2017) chỉ ra rằng 4 trong 6 chủng xạ khuẩn có khả năng quản lý bệnh héo rũ trên khoai lang do nấm Fusarium oxysporum gây ra có khả năng tiết siderophore Cụ thể, chủng TTr4 tiết siderophore dạng Carboxylate, trong khi các chủng TD97, TL8 và TTH15 tiết siderophore dạng Catechol.

Sản xuất siderophore từ xạ khuẩn với số lượng đủ để cạnh tranh sắt với tác nhân gây bệnh là một trong những cơ chế quan trọng giúp chống lại mầm bệnh Theo nghiên cứu của Lê Minh Tường và cộng sự (2016), cơ chế này được thực hiện bởi các tác nhân đối kháng, góp phần nâng cao khả năng phòng ngừa và kiểm soát bệnh tật.

Gopalakrishnan et al (2011) identified five actinobacteria strains with high resistance to Fusarium oxysporum f sp ciceri, all capable of producing hydroxamate-type siderophores Similarly, Macagnan et al (2008) demonstrated that five strains of Streptomyces—Streptomyces albovinaceus, Streptomyces caviscabies, Streptomyces grieus, Streptomyces setonii, and Streptomyces virginiae—also secrete hydroxamate siderophores and effectively inhibit the germination of Moniliophthora perniciosa spores, which causes cocoa stem rot, particularly in iron-deficient environments This highlights the significant role of siderophores in the antifungal resistance of these actinobacteria species.

KHẢ NĂNG TIẾT HYDROCYANIC ACID (HCN) CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG

Sau 7 ngày bố trí thí nghiệm, 6 chủng xạ khuẩn được bố trí đều cho thấy khả năng tiết Hydrocyanic acid (HCN) so với đối chứng Đáng chú ý, 4 chủng xạ khuẩn BT19, BL10, TG19 và VL9 đã cho phản ứng màu của giấy sau khi thí nghiệm, thể hiện khả năng tiết HCN hiệu quả.

Sau 5 ngày thí nghiệm, hai chủng ĐT15 và BT16 đã xuất hiện phản ứng màu với giấy sau 8 ngày Đến ngày thứ 10, các chủng xạ khuẩn cho phản ứng màu rõ rệt hơn, khiến giấy thấm dần nhạt màu và chuyển sang trắng ngà.

Theo nghiên cứu của Pascale et al (2004), các chủng xạ khuẩn phân lập từ đất, đặc biệt là từ nấm rễ và vùng rễ cây trồng, có khả năng sinh tổng hợp Hydrocyanic acid (HCN) cao Đinh Ngọc Trúc (2013) đã ghi nhận 16 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng tốt với P oryzae, đồng thời cũng có khả năng tiết HCN.

(2014) đã cho biết có 6/7 chủng xạ khuẩn chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm P oyzae Cavara gây bệnh cháy lá lúa có khả năng tiết HCN

Xạ khuẩn vùng rễ đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế mầm bệnh trên cây trồng nhờ khả năng tiết HCN HCN, một chất chuyển hóa thứ cấp, là một trong những chất kháng sinh có khả năng kiểm soát sinh học hiệu quả đối với các mầm bệnh thực vật.

33 gây độc đối với tác nhân gây bệnh được sản xuất bởi nhiều vi sinh vật trong vùng rễ (Dowling and O’Gara, 1994).

KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI Β-GLUCAN CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG

Bảng 4.5 trình bày khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn, trong đó có 5 chủng xạ khuẩn TG19, BT19, BT16, BL10 và VL9 có khả năng tiết enzyme β-glucanase để phân giải β-glucan Tuy nhiên, chủng ĐT15 không có khả năng tiết enzyme β-1,3-glucanase.

Mười ngày sau khi cấy, chủng xạ khuẩn BT19 đạt bán kính vòng phân giải lớn nhất là 6,95 mm, vượt trội hơn và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 1% so với các chủng khác Chủng xạ khuẩn BL10 theo sau với bán kính vòng phân giải là 6,3 mm.

Hình 4.5 Sự thay đổi màu bởi khả năng tiết HCN của 2 chủng xạ khuẩn so với đối chứng sau 10 ngày bố trí ĐC

Bảng 4.4 Bán kính (mm) vòng phân giải cơ chất của 6 chủng xạ khuẩn ở các thời điểm khảo sát

Chủng xạ khuẩn Bán kính (mm) vòng phân giải β-glucan

Theo kết quả kiểm định Ducan, các số trong cùng một cột có chữ cái giống nhau không có sự khác biệt Tại thời điểm 12 NSKC, bán kính vòng phân giải của 5 chủng xạ khuẩn đều tăng, với chủng BT19 đạt bán kính lớn nhất là 7,73 mm, khác biệt có ý nghĩa thống kê 1% so với các chủng khác Trong khi đó, chủng BT16 có bán kính nhỏ nhất là 4,3 mm Đến thời điểm 14 NSKC, bán kính vòng phân giải tiếp tục tăng, với chủng BT19 và BL10 lần lượt đạt 8,53 mm và 8,30 mm, cũng có sự khác biệt ý nghĩa thống kê 1% so với các chủng còn lại.

Các chủng xạ khuẩn thí nghiệm cho thấy khả năng tiết enzyme β-glucanase để phân giải β-glucan với các mức độ khác nhau Đặc biệt, chủng BT19 và BL10 nổi bật với khả năng phân giải cao và duy trì hiệu quả này đến 14 ngày sau khi cấy.

Kết quả thí nghiệm cho thấy 5 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Phytophthora sp thông qua cơ chế phân giải β-glucan, làm giảm sự phát triển của nấm gây bệnh cháy lá và thối thân trên cây sen, phù hợp với nghiên cứu của Đinh Hồng Thái và Lê Minh Tường (2016) Tương tự, Alekhya et al (2016) phát hiện 6 trên 7 chủng xạ khuẩn tiết ra enzyme β-1,3-glucanase, giúp cây lúa miến phát triển Ngoài ra, 4/6 chủng Streptomyces (CAI-13, CAI-85, CAI-140 và CAI-155) đã được chọn vì có khả năng đối kháng với bệnh thông qua sản xuất β-1,3-glucanase và kích thích sự tăng trưởng của cây trồng (Gopalakrishnan et al., 2014).

HÀM LƯỢNG ENZYME Β-1,3-GLUCANASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TIẾT RA

Để đánh giá khả năng tổng hợp enzyme β-1,3-glucanase của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng, nghiên cứu đã sử dụng phương pháp so màu với thuốc thử DNS nhằm xác định nồng độ laminarine trong quá trình phân giải β-glucan Enzyme β-glucanase từ vi sinh vật sẽ phân giải cơ chất chứa β-glucan, tạo ra đường khử trong môi trường nuôi lắc Nồng độ đường khử trong môi trường phản ánh hàm lượng enzyme β-glucanase, và kết quả thí nghiệm được trình bày trong bảng 4.5.

Bảng 4.5 Hàm lượng β-1,3-glucanase của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng qua các thời điểm 3, 5 và 7 NSNL

Hoạt tính enzyme β-glucanase (IU/ml) của 6 chủng xạ khuẩn

Các số trong cùng một cột với chữ cái giống nhau không có sự khác biệt qua phép kiểm định Ducan Kết quả cho thấy, tại thời điểm 3 NSNL, cả 6 chủng xạ khuẩn đều sản xuất enzyme β-glucanase với hàm lượng từ 0,05 đến 0,42 IU/ml Trong đó, chủng BT19 có hàm lượng cao nhất và khác biệt ý nghĩa ở mức 1%, tiếp theo là chủng BL10.

Hình 4.6 Bán kính (mm) vòng phân giải β-glucan của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 10 NSKC

Hàm lượng enzyme của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5 NSNL cho thấy sự biến động rõ rệt, với ba chủng BT19, BL10 và TG19 ghi nhận hàm lượng enzyme lần lượt là 0,483 IU/ml, 0,395 IU/ml và 0,375 IU/ml Đặc biệt, hàm lượng enzyme 0,36 IU/ml của một chủng khác có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại.

Các chủng BT16 (0,065 IU/ml) và VL9 (0,145 IU/ml) cho thấy khả năng tiết enzyme β-glucanase giảm, trong khi chủng BT19 duy trì khả năng sản xuất enzyme cao nhất với 0,678 IU/ml, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng khác Đến ngày thứ 7 NSNL, hầu hết các chủng đều giảm khả năng tổng hợp enzyme, ngoại trừ chủng ĐT15, có mức tiết enzyme thấp nhất là 0,027 IU/ml.

Tất cả các chủng xạ khuẩn đều có khả năng tiết enzyme ở các thời điểm khảo sát (3, 5 và 7 NSNL) Trong cấu trúc nấm, β-glucan đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của thành tế bào, và xạ khuẩn có khả năng tiết enzyme β-glucanase để phân hủy vách tế bào nấm, từ đó ức chế mầm bệnh do nấm gây ra Nghiên cứu của Arora et al (2008) cho thấy chủng Pseudomonas sp PGC2 sản sinh enzyme β-glucanase cao nhất vào ngày thứ 6 với hoạt tính đạt 88 IU/ml, đồng thời ức chế mầm bệnh do nấm Rhizoctonia solani và Phytophthora capsici.

Hình 4.7 Hàm lượng enzyme β-1,3-glucanase của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 7 NSNL bằng phương pháp so màu DNS ĐT15 BT16 VL9 TG19 BL10 BT19

Ngày đăng: 22/06/2022, 10:49

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng Tên bảng Trang - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
ng Tên bảng Trang (Trang 12)
DANH SÁCH HÌNH - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
DANH SÁCH HÌNH (Trang 13)
Hình 2.1 Triệu chứng bệnh thán thư trên một số giống sầu riêng - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 2.1 Triệu chứng bệnh thán thư trên một số giống sầu riêng (Trang 17)
Hình 3.1 Đặc điểm hình thái của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường MS sau 7 ngày cấy - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 3.1 Đặc điểm hình thái của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường MS sau 7 ngày cấy (Trang 26)
Bảng 3.1 Khả năng đối kháng của 6 chủng xạ khuẩn lên nấm Colletotrichum spp. ở thời điểm  7 NSBT (Phan  Văn Có, 2017) - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 3.1 Khả năng đối kháng của 6 chủng xạ khuẩn lên nấm Colletotrichum spp. ở thời điểm 7 NSBT (Phan Văn Có, 2017) (Trang 27)
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân giải chitin trên môi trường  chitin  agar - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân giải chitin trên môi trường chitin agar (Trang 30)
Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn Glucosamine - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn Glucosamine (Trang 31)
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tiết Siderophore trên môi  trường  MS - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tiết Siderophore trên môi trường MS (Trang 33)
Bảng 3.3 Xây dựng đường chuẩn Glucose - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 3.3 Xây dựng đường chuẩn Glucose (Trang 36)
Bảng 4.1 Bán kính vịng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọn gở thời  điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau bố trí  (NSBT) - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 4.1 Bán kính vịng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọn gở thời điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau bố trí (NSBT) (Trang 39)
Hình 4.1 Vịng phân giải chitin của 6 chủng xạ khuẩn ở thời  điểm 7 NSBT - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 4.1 Vịng phân giải chitin của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 7 NSBT (Trang 41)
Bảng 4.2 Hàm lượng chitinase (IU) của các chủng xạ khuẩn triển vọng tiết ra qua các thời  điểm  3, 5, 7 và 9 ngày sau nuôi  lắc (NSNL) - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 4.2 Hàm lượng chitinase (IU) của các chủng xạ khuẩn triển vọng tiết ra qua các thời điểm 3, 5, 7 và 9 ngày sau nuôi lắc (NSNL) (Trang 41)
Hình 4.2 Hàm lượng chitinase của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5 NSNL thông qua sự so sánh màu DNS ĐC  BT16 ĐT15 VL9 TG19 BL10 BT19 - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 4.2 Hàm lượng chitinase của 6 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5 NSNL thông qua sự so sánh màu DNS ĐC BT16 ĐT15 VL9 TG19 BL10 BT19 (Trang 43)
Bảng 4.3 Khả năng tiết siderophore của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng thông qua sự thay đổi màu  môi trường  CAS - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Bảng 4.3 Khả năng tiết siderophore của 6 chủng xạ khuẩn triển vọng thông qua sự thay đổi màu môi trường CAS (Trang 43)
Hình 4.4 Sự biến đổi màu của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường đổ chồng  CAS (sau một  giờ) - KHẢO sát cơ CHẾ đối KHÁNG của các CHỦNG xạ KHUẨN TRIỂN VỌNG với nấm colletotrichum spp  gây BỆNH THÁN THƯ TRÊN sầu RIÊNG
Hình 4.4 Sự biến đổi màu của 6 chủng xạ khuẩn trên môi trường đổ chồng CAS (sau một giờ) (Trang 44)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w