Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Sinh vật học: Phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên

Mục tiêu của luận án: Phân lập và tuyển chọn được các dòng vi khuẩn nội sinh cây lúa trồng ở tỉnh Phú Yên có đặc tính cố định đạm, hòa tan lân, sinh tổng hợp IAA cao để ứng dụng sản xuất phân bón vi sinh cho cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Sinh vật học: Phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VĂN THỊ PHƯƠNG NHƯPHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH CỦA VI KHUẨN NỘI SINH TRONG CÂY LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT Ở TỈNH PHÚ YÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành VI SINH VẬT HỌC Mã số 62 42 01 07 Cần Thơ, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VĂN THỊ PHƯƠNG NHƯPHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH CỦA VI KHUẨN NỘI SINH TRONG CÂY LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT Ở TỈNH PHÚ YÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành VI SINH VẬT HỌC Mã số 62 42 01 07 Người hướng dẫn khoa hoc Gs. Ts. CAO NGỌC ĐIỆP Cần Thơ, 2015 LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn thầy GS. TS Cao Ngọc Điệp, người đã tận tìnhhướng dẫn khoa học, hướng dẫn cách tiếp cận với các kiến thức khoa họctrong lĩnh vực nghiên cứu để tôi hoàn thành luận án tiến sĩ. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, BanLãnh Đạo Viện Nghiên cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh học, Phòng ĐàoTạo, Phòng Quản Lý Khoa học, Khoa Sau Đại học và các phòng ban khác củaTrường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận ántiến sĩ. Cảm ơn gia đình và những người thân đã động viên và chia sẻ để tôi hoànthành luận án tiến sĩ. Xin chân thành cảm ơn i TÓM TẮT Phú Yên là tỉnh ven biển Nam Trung bộ, với nền sản xuất chủ yếu lànông nghiệp trong đó lúa là cây lương thực chính. Nhu cầu phân bón đối vớicây lúa là rất lớn, nhưng trong đất trồng lúa ở tỉnh Phú Yên chất dinh dưỡngkhông cao, song do ý thức và trình độ canh tác của người dân còn thấp. Dovậy để cải thiện năng suất lúa người dân đã lạm dụng phân bón hóa học đãhưởng đến hiệu quả kinh tế và tác động bất lợi đối với môi trường. Vì vậy đềtài “Phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúatrồng trên đất ở tỉnh Phú Yên” được thực hiện nhằm phân lập và tuyển chọnđược các dòng vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yêncó đặc tính cố định đạm, hòa tan lân, sinh tổng hợp IAA cao và đặc biệt lànhững dòng vi khuẩn này có thể thích nghi tốt với điều kiều thổ nhưỡng vàthời tiết ở khu vực tỉnh Phú Yên. Các dòng vi khuẩn tuyển chọn có tiềm năngứng dụng trong sản xuất phân bón sinh học cho cây lúa trồng trên đất ở tỉnhPhú Yên. Trong 3 loại môi trường phân lập chuyên biệt đã chọn được 593dòng vi khuẩn được phân lập từ cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên, có màusắc khác nhau: vàng nhạt, vàng đậm, trắng đục và trắng trong. Hình dạngkhuẩn lạc chủ yếu là tròn, bìa nguyên và nhô, hầu hết các dòng vi khuẩn có tếbào dạng hình que, Gram âm. Bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi p515FPL vàp13B đã xác định được 556 dòng vi khuẩn là vi khuẩn nội sinh cây lúa. Cácdòng vi khuẩn này được nuôi trong môi trường Burk không đạm, môi trườngNBRIP hoặc trên môi trường phân lập và xác định khả năng cố định đạm, hòatan lân khó tan bằng phương pháp so màu. Kết quả cho thấy có 533 dòng cókhả năng cố định đạm, trong số đó 457 dòng có khả năng hòa tan lân khó tanvà tổng hợp IAA. Trong số đó 90 dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm khácao được phân tích vùng tự gen 16S rDNA. Kết quả cho thấy các dòng vikhuẩn được định danh có mức tương đồng 97% trở lên so với các dòng vikhuẩn nội sinh trên ngân hàng gen. 90 dòng vi khuẩn thuộc trong 5 nhóm:Alphaproteobacteria (chiếm tỉ lệ 1,11%), Betaproteobacteria (chiếm tỉ lệ11,11%), Gammaproteobacteria (chiếm tỉ lệ 53,33%), Bacteroidetes (chiếm tỉlệ 6,67%) và Bacilli (chiếm 27,78%). Trong số 90 dòng vi khuẩn có hoạt tínhsinh học cao đã chọn được 22 dòng vi khuẩn có khả năng cung cấp đạm vàhòa tan lân khó tan cung cấp cho cây lúa được trồng trong ống nghiệm. Kếtquả khảo sát khả năng cố định đạm và hòa tan lân cung cấp cho cây lúa đượctrồng trong điều kiện nhà lưới thì có 8/22 dòng vi khuẩn có khả năng giúpgiảm lượng phân đạm vô cơ cung cấp từ 25% - 75% N (tương đương với 30kg N - 90 kg N/ha) và 4/8 dòng vi khuẩn có khả năng làm giảm lượng lân vôcơ cung cấp là 50% P (tương đương với 40 kg P2O5/ha) cho cây lúa. Trong thí iinghiệm ngoài đồng tại 2 địa điểm khác nhau trên nền đất thịt pha cát tại tỉnhPhú Yên đã tuyển chọn được 2 dòng vi khuẩn SHL70 (tương đồng 98% vớiloài Azospirillum amazonense) và dòng PHL87 (tương đồng 99%Burkholderia kururiensis) có khả năng cung cấp 50% lượng đạm sinh học(tương đương 60 kg N/ha) cho cây lúa và 2 dòng vi khuẩn TAL1 (tương đồng99% loài Pseudomonas putida) và TAL4 (tương đồng 99% với loài Bacillussubtilis) có khả năng hòa tan lân khó tan thành dễ tan để đáp ứng nhu cầu sinhtrưởng và phát triển cho c ...