Khảo sát khả năng đối kháng và ức chế nấm Podosphaera aphanis gây bệnh phấn trắng trên đối tượng dâu tây (Fragaria ananassa) của một số chủng Bacillus subtilis trong điều kiện in vitro

Khảo sát này đánh giá khả năng đối kháng và ức chế sự phát triển nấm Podosphaera aphanis gây bệnh phấn trắng trên dâu tây của một số chủng B. subtilis trong điều kiện in-vitro. Kết quả cho thấy 6 trên 8 chủng B. subtilis được khảo sát có khả năng đối kháng với nấm bệnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát khả năng đối kháng và ức chế nấm Podosphaera aphanis gây bệnh phấn trắng trên đối tượng dâu tây (Fragaria ananassa) của một số chủng Bacillus subtilis trong điều kiện in vitroBÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 4DOI: 10.15625/vap.2020.00085 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG VÀ ỨC CHẾ NẤM Podosphaera aphanis GÂY BỆNH PHẤN TRẮNG TRÊN ĐỐI TƯỢNGDÂU TÂY (Fragaria ananassa) CỦA MỘT SỐ CHỦNG Bacillus subtilis TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Trần Kim Diệp*, Võ Hoài Hiếu, Hồ Sỹ Quang, Phan Ngọc Diễm Quỳnh Tóm tắt: Bacillus subtilis từ lâu đã được biết đến như là một loài probiotics với nhiều ứng dụng rộng rãi trong y học, dược phẩm và nông nghiệp. Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu về khả năng đối kháng, ức chế của chúng đối với sự sinh trưởng và phát triển các loài vi nấm gây bệnh đã được tiến hành nhằm mục tiêu bảo vệ cây trồng, nâng cao chất lượng nông sản. Khảo sát này đánh giá khả năng đối kháng và ức chế sự phát triển nấm Podosphaera aphanis gây bệnh phấn trắng trên dâu tây của một số chủng B. subtilis trong điều kiện in-vitro. Kết quả cho thấy 6 trên 8 chủng B. subtilis được khảo sát có khả năng đối kháng với nấm bệnh. Trong đó, chủng B. subtilis PL1 có hiệu quả ức chế nấm gây bệnh tốt nhất: đạt tỉ lệ 70,09% đối với các hợp chất chuyển hóa khuếch tán và 97,69% đối với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Từ khóa: Bacillus subtilis, Fragaria ananassa, Podosphaera aphanis, hợp chất kháng nấm.1. MỞ ĐẦU Dâu tây được trồng phổ biến tại các khu vực ôn đới, á nhiệt đới. Khí hậu mưa nhiều,biên độ nhiệt dao động từ 18-25 °C, độ ẩm trung bình 82% tạo điều kiện thuận lợi chocanh tác và sản xuất nhiều giống dâu tây khác nhau. Tuy nhiên, đây cũng chính là điềukiện thích hợp cho một số đối tượng nấm ký sinh gây hại phát triển mạnh, gây hậu quảnghiêm trọng. Các công bố của Maas et al., (1998), Ilaria et al. (2004), Chong et al., (2012)đều cho thấy bệnh phấn trắng do nấm Podosphaera aphanis gây thiệt hại lớn, ảnh hưởngđến năng suất cũng như chất lượng và sản lượng của dâu tây thương phẩm. Bệnh lây lannhanh, mầm bệnh tồn tại lâu dài và gây bệnh trên nhiều bộ phận của cây. Phương pháp sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học nhằm mục đíchphòng trừ cũng như tiêu diệt nấm bệnh thường được sử dụng do có hiệu quả cấp tính cao.Tuy nhiên, phương pháp này gây tồn dư và tích tụ các hợp chất độc hại, ảnh hưởngnghiêm trọng đến sức khỏe con người, ô nhiễm môi trường và hệ sinh thái, đồng thời hìnhthành khả năng kháng thuốc của mầm bệnh. Kiểm soát sinh học bằng các vi sinh vật đốikháng tự nhiên đang là một trong những hướng đi tiềm năng có nhiều triển vọng, hướngtới nền nông nghiệp sạch, an toàn và bền vững. Vi khuẩn Bacillus subtilis với khả năngsinh tổng hợp nhiều loại enzyme, kháng sinh tự nhiên phổ rộng cũng như khả năng hìnhthành nha bào đã trở thành đối tượng được nhiều nhà khoa học như Ilaria et al., (2004),Trường Đại học Yersin Đà Lạt*Email: kdieptran@gmail.com688 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAMChen et al. (2019), Lastochkina et al. (2019),… quan tâm và nghiên cứu nhằm phục vụcông tác bảo vệ cây trồng chống lại nhiều loại mầm bệnh khác nhau. Trong khảo sát này, chúng tôi tiến hành đánh giá khả năng đối kháng của một sốchủng vi khuẩn B. subtilis nhằm ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm P. aphanisPT16 gây bệnh phấn trắng trên dâu tây trong điều kiện in-vitro.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu Chủng nấm Podosphaera aphanis PT16 có khả năng gây bệnh phấn trắng trên dâutây, chủng vi khuẩn Bacillus subtilis (B1S, B1R, B2S, B3S, ĐK1, PH1, PH2, PL1) đượclưu giữ tại Trung tâm Thí nghiệm - Thực hành, Trường Đại học Yersin Đà Lạt.2.2. Phương pháp nghiên cứu Hoàn nguyên chủng vi sinh vật trên môi trường Yeast Mold Broth (Yeast extract:3 g/L, Malt extract: 3 g/L, Peptone: 5 g/L, Dextrose: 10 g/L), nuôi cấy 12 giờ ở nhiệt độ37±2 °C đối với các chủng B. subtilis và 28±2 °C đối với chủng P. aphanis PT16. Khuẩn lạcđặc trưng của P. aphanis PT16 được nuôi cấy từ dịch hoàn nguyên trên môi trường YeastMold Agar/YM-Agar (Môi trường Yeast Mold Broth bổ sung 20 g/L Agar). Các khoanhnấm (đường kính 8 mm) thu nhận từ rìa khuẩn lạc đặc trưng của P. aphanis PT16 được đặtvào chính giữa đĩa Petri chứa cùng loại môi trường nhằm chuẩn bị cho các thí nghiệm. Tiêm 20 L dịch huyền phù các chủng B. subtilis vào giữa khoanh nấm trên đĩa petriđã được chuẩn bị, niêm phong bằng parafilm, theo dõi trong 3 ngày và sàng lọc các chủngvi khuẩn có khả năng đối kháng với nấm bệnh theo phương pháp được mô tả bởi Chen etal., (2018). Các chủng B. subtilis có khả năng đối kháng được tiếp tục nghiên cứu nhằmxác định hiệu quả của các hợp chất ức chế đến sự sinh trưởng và phát triển của nấmP. aphanis PT16. Hiệu quả của các hợp chất chuyển hóa khuếch tán được xác định bằng phương phápnuôi cấy kép theo phương pháp của Chaurasia et al., (2005) và Nguyen et al., (2005): 20L dịch huyền phù của các chủng B. subtilis được cấy đối xứng cách đều hai bên khoanhnấm 2,5 cm trên đĩa petri đã được chuẩn bị. Tỉ lệ đối kháng được tính theo công thức:[(R1 – R2)/R1] × 100% (1) với R1, R2 lần lượt là bán kính khuẩn lạc nấm của nghiệmthức đối chứng và đối kháng (mm). Hiệu quả của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi được xác định bằng phương pháp“sandwich” mô tả bởi Jiang et al., (2014): đặt chồng miệng đĩa Petri chứa khoanh nấm đãđược chuẩn bị lên miệng đĩa Petri khác có chứa 0,5 mL dịch hoàn nguyên B. subtilis trênmôi trường YM-Agar, niêm phong bằng parafilm. Tỉ lệ đối kháng được tính theo côngthức của Gao et al., (2018): [(D1 − D2)/(D1 − D0)] × 100% (2) với D1, D2 lần lượt làđường kính khuẩn lạc nấm của nghiệm thức đối chứng và đối kháng (mm), D0: đườngkính khoa ...