Tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng ức chế nấm neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu thanh long

Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật kiểm soát bệnh đốm nâu trên cây thanh long do nấm Neoscytalidium dimidiatum gây ra có ý nghĩa quan trọng hướng tới ngành sản xuất thanh long an toàn và bền vững. Trong bài viết này nhóm nghiên cứu đã xác định được hai chủng vi sinh vật có khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum cao kí hiệu là A3, B7. Kết quả phân loại xác định chủng A3 thuộc nhóm xạ khuẩn 3 tương đồng 100% (1500/1500 bp) với đoạn ADNr 16S của Streptomyces fradiae; chủng B7 tương đồng 100% (1414/1414 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Bacillus polyfermenticus và đảm bảo an toàn sinh học khi phóng thích ra môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng ức chế nấm neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu thanh long Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  TUYỂN CHỌN CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ NẤM Neoscytalidium dimidiatum GÂY BỆNH ĐỐM NÂU THANH LONG Hà Thị Thúy, Lương Hữu Thành, Vũ Thúy Nga, Hứa Thị Sơn, Tống Hải Vân Viện Môi trường Nông nghiệp TÓM TẮT Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật kiểm soát bệnh đốm nâu trên cây thanh long do nấm Neoscytalidium dimidiatum gây ra có ý nghĩa quan trọng hướng tới ngành sản xuất thanh long an toàn và bền vững. Trong bài viết này nhóm nghiên cứu đã xác định được hai chủng vi sinh vật có khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum cao kí hiệu là A3, B7. Kết quả phân loại xác định chủng A3 thuộc nhóm xạ khuẩn 3 tương đồng 100% (1500/1500 bp) với đoạn ADNr 16S của Streptomyces fradiae; chủng B7 tương đồng 100% (1414/1414 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Bacillus polyfermenticus và đảm bảo an toàn sinh học khi phóng thích ra môi trường. Từ khóa: Bệnh đốm nâu, thanh long, Neoscytalidium dimidiatum, Streptomyces fradiae, Bacillus polyfermenticus I. ĐẶT VẤN ĐỀ phân tích, đánh giá vi sinh vật. Thanh long là một trong những cây ăn quả cho giá trị xuất khẩu cao, được trồng nhiều ở Bình Thuận, Long An, Tiền Giang. Tuy nhiên trong những năm gần đây dịch hại là nguyên nhân làm giảm năng suất, chất lượng sản phẩm đặc biệt là bệnh đốm nâu trên cây thanh long do nấm Neoscytalidium dimidiatum (thuộc họ Botryosphaeriaceae; bộ Botryosphaeriales; lớp nấm túi Ascomycetes) gây ra. Hiện tại tình trạng bệnh đang diễn biến rất phức tạp, lây lan nhanh trên diện rộng, phát triển mạnh vào mùa mưa. Sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật có gốc Azoxystrobin, Sifenoconazole... kiểm soát bệnh đốm nâu thanh long tương đối hiệu quả, tuy nhiên dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sản phẩm là rào cản lớn nhất để xuất khẩu thanh long ra các thị trường khó tính như EU, Mỹ, Nhật... Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật làm tác nhân sinh học kiểm soát bệnh đốm nâu thanh long là một hướng nghiên cứu tích cực đáp ứng được yêu cầu về sản phẩm an toàn để xuất khẩu, tiêu dùng trong nước cũng như góp phần hạn chế sử dụng hóa chất trong sản xuất nông nghiệp. 2.2. Phương pháp nghiên cứu II. VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Nấm Neoscytalidium dimidiatum được Viện cây ăn quả Miền Nam cung cấp. - Mẫu đất được lấy ở Bình Thuận, Tiền Giang, Long An. - Hóa chất và các thiết bị cần thiết trong 2.2.1. Xác định mật độ vi sinh vật: Dựa trên phương pháp nuôi cấy trên môi trường thạch đĩa, tính số lượng vi sinh vật trên ml hoặc trên gam mẫu thông qua số khuẩn lạc phát triển trong các đĩa môi trường. 2.2.2. Xác định hoạt tính sinh học (khả năng ức chế nấm): Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật theo phương pháp đo vòng khuyếch tán trên môi trường thạch. 2.2.3. Phương pháp xác định tên, an toàn sinh học của vi sinh vật: Sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử giải trình tự đoạn gen 16s ARN riboxom của các chủng vi sinh vật nghiên cứu, so sánh với các trình tự có sẵn trong ngân hàng gen quốc tế EMBL bằng phương pháp FASTA 33 để định loại đến loài các chủng vi sinh vật. Cặp mồi được thiết kế dựa trên trình tự đoạn gen mã hóa 16s ARN riboxom của chủng E. coli (JO1695), tương ứng với các vị trí nucleotit 15-33 (cho mồi xuôi) và 1548-1532 (cho mồi ngược). Trình tự nucleotit của các chủng nghiên cứu được giải trình trên máy tự động ABI-377 của Hãng Perkin-Elmer (Mỹ), sau đó được xử lý bằng chương trình SeqEd1.03 và chương trình AssemblyLING 1.9 trong quan hệ chương trình MacVector 6.5.3 (Oxford Molecular Inc.). Truy cập gen bằng chương trình Entrez / nucleotid/ tìm kiếm các trình tự gen 16s ARN riboxom của vi khuẩn. So sánh đối chiếu và xử lý số liệu của tất cả các chuỗi bằng chương trình GENDOC2.5. Thành 1167 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM phần nucleotit được thu nhận bằng cách sử dụng bộ mã của vi sinh vật bậc thấp (vi khuẩn) trong Ngân hàng Gen (bảng mã di truyền số 11) thông qua chương trình GENDOC 2.2.4. Tên vi sinh vật được xác định với xác suất tương đồng cao nhất: Đối chiếu với danh mục các loài vi sinh vật an toàn của Cộng đồng Châu Âu cũng như danh mục các loài vi sinh vật bị hạn chế sử dụng để xác định tính an toàn của chủng vi sinh vật lựa chọn. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum Từ các mẫu đất bị bệnh được lấy ở Bình Thuận, Long An, Tiền Giang nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân lập và tuyển chọn được một số chủng vi sinh vật có hoạt tính ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum. Bảng 1. Kết quả phân lập các chủng vi sinh vật có hoạt tính ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum STT    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  Ký hiệu chủng    B1  B6  B7  B4  A1  A2  A3  C1  C3  C4  Nguồn gốc    Bình Thuận  Bình Thuận  Bình Thuận  Bình Thuận  Tiền Giang  Tiền Giang  Tiền Giang  Long An  Long An  Long An  Nhóm vi sinh vật   Xạ khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn Xạ khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn Xạ khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn Từ mẫu đất ở Bình Thuận, Tiền Giang và Long An, nhóm nghiên cứu đã phân lập được 10 chủng vi sinh vật có hoạt tính ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum, trong đó có 7 chủng thuộc nhóm vi khuẩn và 3 chủng thuộc nhóm xạ khuẩn. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học theo phương pháp khuếch tán trên thạch đĩa cho thấy các công thức đối chứng (sử dụng nước cất Đường kính vòng ức chế nấm (D-d)mm  Vi sinh vật Đối chứng 15,5±3 0 12,5±3 0 23,0±3 0 15,0±3 0 13,0±3 0 16,0±3 0 21,0±3 0 16,0±3 0 17,0±3 0 18,0±3 0 khử trùng) đều không xuất hiện vòng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum. Số liệu bảng 1 cho thấy chủng A1 có khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum thấp (đường kính vòng ức chế = 13,0mm), chủng A3 và B7 có đường kính vòng ức chế cao nhất (21,0±3 và 23,0±3 mm) và được nhóm nghiên cứu lựa chọn sử dụng làm vật liệu phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.   Hình 1. Hình ảnh vòng đối kháng nấm Neoscytalidium dimidiatum của chủng B7, A3 1168 Hội thảo Quốc gia về Kho ...