BÁO CÁO KHOA HỌC: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA XẠ KHUẨN KHÁNG PSEUDOMONAS SOLANACEARUM GÂY HÉO CÂY TRỒNG

Bệnh héo cây gây ra bởi vi khuẩn Pseudomonas solanacearum là một bệnh phổ biến và nghiêm trọng ở nhiều loại cây hoa màu như cà chua, khoai tây, lạc, ớt, gừng vv... Đây là bệnh chủ yếu gây giảm năng suất và mất mùa lạc ở nhiều nước như Trung Quốc, Thái Lan, Việt nam, Indonesia...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO KHOA HỌC: "NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA XẠ KHUẨN KHÁNG PSEUDOMONAS SOLANACEARUM GÂY HÉO CÂY TRỒNG"NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA XẠKHUẨN KHÁNG PSEUDOMONASSOLANACEARUM GÂY HÉO CÂY TRỒNGĐào Thị Lương, Phạm Văn Ty, Trịnh Thành Trung,Nguyễn Thị Anh ĐàoTrung tâm Công nghệ Sinh học- ĐHQGHNI. ĐẶT VẤN ĐỀBệnh héo cây gây ra bởi vi khuẩn Pseudomonassolanacearum là một bệnh phổ biến và nghiêm trọng ởnhiều loại cây hoa màu như cà chua, khoai tây, lạc, ớt,gừng vv... Đây là bệnh chủ yếu gây giảm năng suất và mấtmùa lạc ở nhiều nước như Trung Quốc, Thái Lan, Việtnam, Indonesia... Hàng năm nạn dịch xảy ra gây thiệt hại từ50-90% năng suất cây trồng. Mặc dù đã có một số nghiêncứu tập trung nghiên cứu về Pseudomonas solanacearumnhưng việc kiểm soát loại vi khuẩn gây héo này vẫn cònquá xa so với kết quả mong muốn. Với mục tiêu sử dụngđấu tranh sinh học nhằm góp phần giảm thiểu những tổnthất cho mùa màng do vi khuẩn Pseudomonassolanacearum gây ra, vì vậy chúng tôi tiến hành phân lập,tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có khả năng sinh khángsinh ức chế và tiêu diệt loài vi khuẩn gây héo này. Các visinh vật đối kháng có khả năng tiêu diệt Pseudomonassolanacearum sẽ được sử dụng trong sản xuất phân bónchức năng phục vụ chăm sóc cây trồng.II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUChủng giống Chủng xạ khuẩn, các vi sinh vật kiểm định từ Bảo tàng-Giống chuẩn Vi sinh vật Các chủng Pseudomonas solanacearum từ Viện khoa-học kỹ thuật Nông nghiệpMôi trườngMôi trường Gauze I và II; ISP-4; A-4H; A-4 ; A-9; A-12;ISP-6 (pepton-cao nấm men-sắt);ISP-9; 79; Glyxerin- nitrat thạch; Gluco-asparagin thạch;ISP-3 (Thạch - đại mạch).Phương phápPhương pháp xác định hoạt tính kháng sinh.- Phương pháp thỏi thạch (Dùng để sơ tuyển xạ khuẩn)- Phương pháp đục lỗ. (Xác định kháng sinh trong môitrường dịch thể ).Phương pháp xác định trọng lượng sinh khối khôNghiên cứu các đặc điểm sinh học và phân loại [1, 4].Lựa chọn các điều kiện nuôi cấy thích hợp cho khả năngsinh tổng hợp chất kháng sinh: Môi trường lên men, nhiệtđộ, pH ban đầu, thời gian lên men, nguồn carbon, nguồnnitơ.ảnh hưởng của xạ khuẩn đến cây trồng- ảnh hưởng của dịch nuôi xạ khuẩn đến khả năng nảy mầmcủa lạc- ảnh hưởng của xạ khuẩn đến sự phát triển của cây lạc non.III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNChủng xạ khuẩn L30 được phân lập từ đất, được nuôi trênmôi trường ISP-4 sau 5 ngày, xác định hoạt tính khángsinh. Kết quả trên bảng 1 cho thấy chủng xạ khuẩn có khảnăng sinh chất kháng sinh phổ rộng, kháng vi khuẩn vànấm, nhưng mạnh nhất là chống các chủng Pseudomonassolanacearum gây bệnh héo lá ở cây trồng(P.solanacearum 12 gây bệnh héo lá trên khoai tây,P.solanacearum 20 gây bệnh trên cà chua vàP.solanacearum 222 gây bệnh trên cây lạc) Bảng 1. Hoạt tính kháng sinh của chủng xạ khuẩn L30.Đặc điểm sinh học và đặc điểm phân loại của chủng xạkhuẩn L30.Chủng xạ khuẩn được nuôi trên 6 môi trường để xác địnhđặc điểm nuôi cấy (bảng 2) và các đặc điểm sinh lý, sinhhoá (bảng 3) Bảng 2: Đặc điểm nuôi cấy của chủng xạ khuẩn L30.Bảng 3: Đặc điểm sinh lý, sinh hoá của chủng xạ khuẩn L30.Từ kết quả bảng 2 và 3 dựa theo các bản mô tả của Shirlingvà Gottlieb đồng thời dựa vào khoá phân loại của Gauze vàcộng sự [1,4]: chủng L30 có các đặc điểm không giống vớicác loài đã được mô tả, nên tạm gọi là Streptomyces spL30. Cần được tiếp tục phân loại bằng phương pháp hoáphân loại và sinh học phân tử.Lựa chọn các điều kiện nuôi cấy thích hợp cho sinh tổnghợp chất kháng sinh của chủng xạ khuẩn L30Môi trường thích hợpTrong lên men công nghiệp, sau khi tìm được chủng cóhoạt tính cao cần phải lựa chọn môi trường thích hợp nhất.Một môi trường thích hợp là vừa đảm bảo chủng có khảnăng sinh trưởng tốt vừa sinh ra các sản phẩm mong muốnvới hiệu suất tối ưu.Chủng L30 được nuôi cấy trên 6 loại môi trường, sau 5ngày ở 30oC.Hình 1. Môi trường thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng L30Kết quả hình 1 cho thấy: Chủng xạ khuẩn đều sinh trưởngvà cho hoạt tính ở các môi nuôi cấy, nhưng sinh tổng hợpchất kháng sinh tốt nhất trên môi trường ISP-4 và A-9.pH thích hợpChủng xạ khuẩn L30 được nuôi trên môi trường ISP-4, pHđược chỉnh ở 5, 6, 7, 8, 9. Sau 5 ngày nuôi cấy ở 300C chokết quả ở hình 2. Hình 2. pH thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng xạ khuẩn L30Chủng xạ khuẩn có khả năng sinh trưởng trong dải pH từ 5đến 9 song khả năng tổng hợp chất kháng sinh nhiều nhất làtrong khoảng pH7.Nhiệt độ thích hợpXạ khuẩn được nuôi trên môi trường ISP-4 ở các nhiệt độ25, 30, 35, 40, 450C trên máy lắc ổn nhiệt. Hoạt tính khángsinh được xác định ở hình 3. Hình 3. Nhiệt độ thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của xạ khuẩn L30Kết quả cho thấy: Chủng xạ khuẩn sinh trưởng được trongkhoảng 25-400C, hoạt tính kháng sinh và sinh khối cao nhấtở 30-350C. ở nhiệt độ nuôi cấy trên 400C thì sinh trưởng vàtổng hợp chất kháng sinh giảm đáng kể.Thời gian nuôi cấySự sinh trưởng và phát triển trong môi trường lên menmang đặc tính của chủng và liên quan tới khả năng sinhtổng hợp chất kháng sinh.Chủng xạ khuẩn đựơc nuôi trong các điều kiện thích hợp,cứ sau 24 giờ được lấy mẫu xác định hoạt tính kháng sinhvà sinh khối (hình 4) Hình 4. Thời gian thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của xạ khuẩn L30Kết quả cho thấy: Trong 3 ngày lên men đầu tiên sinh khốităng dần đạt cực đại ở 96 giờ và giảm dần sau đó, còn quátrình sinh tổng hợp chất kháng sinh bắt đầu sau 2 ngày vàmạnh nhất ở 120 giờ.Nguồn carbon thích hợpChủng xạ khuẩn đựơc nuôi trong các điều kiện thích hợpvới các nguồn carbon khác nhau (hình 5). Hình 5. Nguồn carbon thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của xạ khuẩn L30Kết quả trình bày ở hình 5 cho thấy sinh khối phát triểnmạnh nhất trên nguồn glucoz, nhưng hoạt tính k ...