Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm, phân giải lân, tổng hợp IAA từ cây lúa

Nghiên cứu "Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm, phân giải lân, tổng hợp IAA từ cây lúa" tiến hành phân tích 30 chủng vi khuẩn đã được phân lập trên môi trường RMR (Rennie medium supplemented with rice extract and malate) từ thân, lá, rễ của các giống lúa trồng tại Gia Lâm – Hà Nội. Kết quả cho thấy, ba chủng N6, N15, N26 có các khả năng cố định đạm, phân giải lân và tổng hợp IAA tốt nhất. Mời bạn tham khảo chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm, phân giải lân, tổng hợp IAA từ cây lúa PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI KHUẨN NỘI SINH CÓ KHẢ NĂNG CỐ ĐỊNH ĐẠM, PHÂN GIẢI LÂN, TỔNG HỢP IAA TỪ CÂY LÚA Phạm Thị Hải1, Nguyễn Thị Sơn1, Nguyễn Quang Thạch1 ABSTRACT Currently, application of endophytic bacteria which has capable of nitrogen fixing, phosphate solubilizing, IAA synthesizing is one of effective solutions in agricultural production. Using this method, chemical fertilizers are reduced; the environment is fresh and production cost is saved. Besides, the yield and quality of crops are also increased. In this research, 30 endophytic bacterial strains were isolated on RMR medium from stems, leaves and roots of rice in Gialam, Hanoi. The results indicated that three endophytic bacteria strains N6, N15, N26 with the best ability of nitrogen fixing, phosphate solubilizing and IAA synthesizing were selected. All three strains showed the highest activity at pH=7 after 4 days inoculation. At both 32oC and 37oC, the ability of nitrogen fixing is the best, while the optimum temperature for phosphate solubilizing is at 32 oC and IAA synthesizing is at 37oC. Keyword: nitrogen fixing, phosphate solubilizing, IAA synthesizing, rice endophytic bacteria TÓM TẮT Sử dụng các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm, phân giải lân và tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) là một trong những biện pháp có hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp hiện nay. Biện pháp này giảm tải việc sử dụng quá nhiều phân hóa học, không gây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí sản xuất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng đồng thời vẫn tăng năng suất cây trồng. Trong nghiên cứu này, 30 chủng vi khuẩn đã được phân lập trên môi trường RMR (Rennie medium supplemented with rice extract and malate) từ thân, lá, rễ của các giống lúa trồng tại Gia Lâm – Hà Nội. Kết quả cho thấy, ba chủng N6, N15, N26 có các khả năng cố định đạm, phân giải lân và tổng hợp IAA tốt nhất. Cả 3 chủng này đều thể hiện các hoạt tính nói trên cao nhất sau 4 ngày nuôi cấy và tại pH =7. Ở nhiệt độ 32oC và 37oC, các chủng này đều có khả năng cố định đạm mạnh nhất. Tuy nhiên, sự phân giải lân mạnh nhất diễn ra ở 32oC và tổng hợp IAA mạnh nhất ở 37oC. Từ khóa: vi khuẩn nội sinh lúa, cố định đạm, phân giải lân, tổng hợp IAA 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Để giảm tải việc sử dụng quá nhiều phân hóa học trong sản xuất lúa, việc sử dụng các chủng vi khuẩn nội sinh có các khả năng cố định đạm, phân giải lân và tổng hợp IAA là một trong những biện pháp có hiệu quả mà không gây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí sản xuất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng đồng thời vẫn tăng năng suất cây trồng. Vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn trải qua phần lớn vòng đời trong cây trồng (Quispel, 1992). Vi khuẩn nội sinh có thể được xem như là vi khuẩn tập trung trong mô thực vật mà không có những dấu hiệu nhiễm bệnh hay hậu quả tiêu cực đối với cây chủ (Schuluz và Boyle, 2005). Trên thế giới, nhiều vi khuẩn nội sinh được tìm thấy ở rễ, vùng rễ và thân cây lúa như Azospirillum sp., Burkholderia sp., Enterobacter sp., Herbaspirillium sp., Klebsiella sp…(Koomnok et al., 2007; Mano và Morisaki, 2008). Ở Việt Nam, đặc biệt ở vùng đồng bằng sông Cửu Long đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng vi khuẩn nội sinh ở cây lúa như phân lập được Burkholderia vietnamiensi, Azospirillum lipoferum từ cây lúa trồng ở miền Nam Việt Nam (Van et al., 1 Học viện Nông nghiệp Việt Nam 497 1994; Cao Ngọc Điệp et al., 2007). Tuy nhiên, việc nghiên cứu về các loài vi khuẩn nội sinh hữu ích trên cây lúa trồng ở đồng bằng sông Hồng chưa được tập trung nghiên cứu. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1.Vật liệu Thân, rễ lá mẫu lúa tại Gia Lâm Hóa chất: Cồn, HgCl2, H2O2, Mg(SO4)2, KH2PO4, K2HPO4, CaCl2, NaOH, Na2SO4, (NH4)2SO4, Ca3(PO4)3,… 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phân lập các chủng vi khuẩn Chọn các mẫu lúa đang ở giai đoạn tăng trưởng mạnh. Sau đó rửa cây lúa dưới vòi nước chảy cho sạch đất bám ở thân và rễ, bảo quản ở 40C. Sau đó cắt rời thân, lá và rễ ra thành từng đoạn nhỏ, khử trùng bề mặt thân, lá, rễ lần lượt bằng cồn 70% trong 3 phút, rửa sạch bằng nước cất vô trùng. Tiếp đến cho HgCl2 0.1%, lắc nhẹ trong 1 phút, rửa sạch bằng nước cất vô trùng. Làm tương tự với hydrogen peroxide (H2O2) 3%, sau đó rửa sạch 4 lần bằng nước cất vô trùng. Để kiểm tra vi sinh vật còn sót lại trên bề mặt thân, lá, rễ cây lúa sau khi khử trùng: 200 µl nước cất vô trùng đã rửa mẫu ở lần cuối cấy lên các đĩa chứa môi trường Tryptone - Yeast extract – glucose agar và ủ ở 300C trong 24 giờ. Nếu sau 24 giờ, các đĩa môi trường này không xuất hiện các khuẩn lạc thì các mẫu thân lá rễ đã khử trùng đạt yêu cầu. Mẫu thân, lá và rễ sau khi đã khử trùng cho vào cối vô trùng, giã nhuyễn, thêm 1ml nước cất vô trùng vào cối, trộn đều và hút dịch trích mẫu cho vào tube 1,5ml vô trùng. Hút 50µl dịch trích mẫu cho vào đĩa môi trường RMR sau đó dùng que chang chang đều lên mặt thạch, ủ ở 300C trong khoảng 1-2 ngày. Sau 1-2 ngày, chọn các khuẩn lạc (khác nhau về hình dạng, màu sắc, kích thước) từ đĩa môi trường trên cấy chuyển nhiều lần đến khi các khuẩn lạc rời ra. Cấy các chủng vi khuẩn đã thuần vào ống nghiệm chứa môi trường RMR đặc và giữ ở 40C (Cao Ngọc Điệp, 2011) 2.2.2. Xác đinh khả năng cố định đạm bằng phương pháp Indophenol blue Hút 0,5ml phần dịch trong sau khi ly tâm dịch nuôi vi khuẩn cho vào các ống nghiệm đã chứa sẵn 2ml nước cất khử trùng cộng với 0,5 ml EDTA. Thêm 1ml dung dịch Phenol nitroprusside và 2ml dung dịch Sodium hypocloride vào mỗi ống, trộn đều dung dịch bằng máy Vortex. Để ổn định ở nhiệt độ phòng khoảng 30 phút. Sau đó tiến hành đo OD ở bước sóng 636nm (OD636n ...