Phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng sinh phytohormone ứng dụng trong nông nghiệp sạch

Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập và ứng dụng các chủng vi khuẩn có khả năng sinh phytohormone. Nhóm đã phân lập được sáu chủng vi khuẩn (được ký hiệu từ M1 đến M6) thuộc chi Bacillus có khả năng ứng dụng trong nông nghiệp sạch, các thử nghiệm in vitro cho thấy các chủng trên đều có khả năng sinh IAA và phân giải lân, đặc biệt là chủng M2 có khả năng sinh IAA mạnh đạt nồng độ 111 µg/ml trên môi trường NB. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng sinh phytohormone ứng dụng trong nông nghiệp sạch PHÂN LẬP CÁC CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG SINH PHYTOHORMONE ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP SẠCH Phạm Thị Diễm Trinh, Hoàng Công Minh*, Nguyễn Tấn Khoa Viện khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS.Nguyễn Hoài Hương TÓM TẮT PGPR (Plant growth promoting rhizobacteria) là những vi khuẩn phân bố tự do trong đất, trên bề mặt rễ hoặc cộng sinh bên trong rễ, có khả năng thúc đẩy tăng trưởng thực vật và ức chế bệnh thực vật. Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập và ứng dụng các chủng vi khuẩn có khả năng sinh phytohormone. Nhóm đã phân lập được sáu chủng vi khuẩn (được ký hiệu từ M1 đến M6) thuộc chi Bacillus có khả năng ứng dụng trong nông nghiệp sạch, các thử nghiệm in vitro cho thấy các chủng trên đều có khả năng sinh IAA và phân giải lân, đặc biệt là chủng M2 có khả năng sinh IAA mạnh đạt nồng độ 111 µg/ml trên môi trường NB, và chủng M4 với hàm lượng lân hòa tan trong môi trường Pikovskaya đạt 21 mg/L sau 7 ngày nuôi cấy, bên cạnh đó phần lớn các chủng trên đều có khả năng cố định đạm, điều này cho thấy tiềm năng của chúng trong nâng cao năng suất cây trồng theo hướng hữu cơ. Từ khóa: Cố định đạm, IAA, PGPR, phân giải lân, phytohormone. 1 GIỚI THIỆU Hiện nay nông nghiệp Việt Nam đang đứng trước nhiều thách thức như biến đổi khí hậu, khô hạn, xâm nhập mặn, nông sản thiếu đầu ra ổn định… Không những vậy việc lạm dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học và các chất sinh trưởng tổng hợp hóa học vẫn còn phổ biến, gây ra nhiều hậu quả lâu dài như ô nhiễm đất canh tác, nguồn nước, phá hủy hệ sinh thái, và gián tiếp gây nên nhiều bệnh hiểm ngèo cho con người. Bên cạnh đó, việc sản xuất phân bón hoá học góp phần làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên không tái sinh như dầu mỏ và khí tự nhiên (được sử dụng để sản xuất phân bón) và gây ra những mối nguy hiểm cho con người và môi trường [1]. Đứng trước thực trạng trên, cùng những kiến thức thuộc chuyên ngành công nghệ sinh học đã học được, nhóm đã nảy ra ý tưởng sử dụng các vi sinh vật có khả năng sinh phytohormone, cố định đạm và phân giải lân nhằm cải thiện năng suất cây trồng, nâng cao độ phì nhiêu của đất, các PGPR nổi bật gồm thành viên của các chi Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Bacillus, Burkholderia, Enterobacter, Gluconacetobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, Pseudomonas,…[1]. Hơn nữa, ứng dụng PGPR làm giảm việc sử dụng phân hoá học và tiết kiệm về mặt kinh tế, đem lại lợi ích môi trường và giảm chi phí sản xuất [1, 2]. 327 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Nguồn phân lập: Mẫu đất quanh rễ cây cỏ Lào (Eupatorium odoratum L). Lựa chọn những cây khỏe mạnh có phần gốc lớn, rễ sâu, không bị bệnh. Nhóm đã tiến hành thu mẫu tại các vườn chè tại Bảo Lộc vào đầu tháng 10, tức cuối mùa mưa, là lúc cây phát triển mạnh nhất và chuẩn bị ra hoa. 2.2 Phương pháp 2.2.1 Phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng sinh IAA Mẫu đất được pha loãng theo dãy thập phân, trang trên môi trường TWA, ủ ở 30 oC trong 24 giờ. Ria các khuẩn lạc riêng rẽ trên môi trường TWA, lặp lại cho đến khi thu được khuẩn lạc thuần khiết. Cấy các khuẩn lạc thuần khiết vào môi trường TWB, lắc ở 150 vòng/phút trong 7 ngày ở nhiệt độ phòng. Sau thời gian nuôi cấy định tính khả năng sinh IAA bằng thuốc thử Salkowski, lấy 1 ml dịch nuôi cấy cho vào 2 ml thuốc thử Salkowski, kết quả dương tính nếu xuất hiện màu đỏ, so sánh với đối chứng âm là 1ml môi trường TWB không được cấy khuẩn cho vào 2 ml thuốc thử Salkowski. Nhuộm gram các chủng có khả năng sinh IAA và tiến hành giữ giống bằng cách cấy vào môi trường thạch nghiêng TWA. 2.2.2 Khảo sát đặc điểm có lợi của vi khuẩn trong đi u kiện in vitro Xác định khả năng cố định đạm xác định bằng phương pháp nuôi cấy vi khuẩn trên môi trường Thompson-Skerman Agar [3] trong 7 ngày ở nhiệt độ 30 oC, lựa chọn những khuẩn lạc có khả năng mọc riêng lẻ trên môi trường đó. Xác định khả năng sinh phytohormone IAA bằng cách nuôi cấy trên môi trường NB, lắc ở 150 vòng/phút ở nhiệt độ phòng trong 7 ngày, sau đó ta ly tâm dịch nuôi cấy ở 10000 vòng/phút trong 15 phút, Sau 7 ngày, sự sản sinh IAA trong dịch nuôi cấy được phát hiện và định lượng bằng phương pháp so màu với thuốc thử Salkowski ở ước sóng 530 nm [4-5], hút lấy phần dịch trong ở trên và sử dụng thuốc thử Salkowski và đường chuẩn IAA để xác định nồng độ IAA (µg/ml) được sinh ra trên môi trường NB. Xác định khả năng phân giải lân bằng cách nuôi cấy trên môi trường Pikovskaya trong 7 ngày, lắc ở tốc độ 150 rpm dưới nhiệt độ phòng, sau thời gian nuôi cấy ta tiến hành ly tâm dịch nuôi cấy với tốc độ 3000 rpm ở 15 phút, ta hút lấy dịch trong và xác định hàm lượng lân hòa tan trong môi trường nuôi ...