Đặt vấn đề Van đề liên quan đến môi trường vẫn luôn là chủ đề luôn được quan tâm, nhiều biện pháp bảo vệ môi trường, cải thiện chất lượng các tài nguyên đất, nước được quan tâm hơn. Việt Nam với hơn 75% (năm 2020) đất canh tác nông nghiệp thì sự tác động của việc canh tác đến môi trường đất, nước là rất lớn, từ năm 1960 thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học đã được sử dụng và ảnh hướng nhiều đến môi trường cũng như sức khỏe của người sử dụng. Chính phủ cũng xem đây là một trong những mục tiêu cần cải thiện thông qua các nghị quyết về chiến lược phát triển nông thôn và nông thôn bền vững giao đoạn 2021 — 2030. Chiến lược đề cập đến phát triển nông nghiệp theo hướng hữu cơ: xây dựng các quy trình thân thiện môi trường, thuận thiên, ưu tiên sử dụng phân bón hữu cơ, phân bón vi sinh, các loại thuốc bảo vệ thực vật mang nguồn gốc từ sinh học.
Các chế phẩm bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ vi sinh vật với nhiều ưu điểm thân thiện với môi trường. Trong đó, xạ khuẩn là một trong những loại vi sinh vat có nhiều tiềm năng bảo vệ thực vật thông qua khả năng sinh tông hợp các chất có ít cho cây trồng, các chat kháng sinh mang lại hiệu quả phòng trừ bệnh hại mà không dé lại các tồn du không mong muốn trong đất và cây trồng, khoảng 80% kháng sinh có nguồn từ xạ khuẩn (Dhanasekaran, 2016) và trong số đó thì chi Streptomyces được thông kê có tiềm năng tiết nhiều kháng sinh nhất (Intra, 201 1). Chính vì những tiềm năng mà chi xạ khuẩn Streptomyces mang lại nên đề tài “Banh giá một số đặc điểm liên quan đến khả năng thúc day tăng trưởng thực vật của một số chủng xạ khuân Streptomyces spp.” được tiền hành nhằm góp phan cho nền nông nghiệp xanh và sạch. Mục tiêu đề tài Đánh giá một số đặc điểm liên quan đến kha năng thúc day tăng trưởng thực vật của một số chủng xạ khuẩn Streptomyces spp.
nhằm tạo chế phẩm phân bón sinh học. Nội dung thực hiện Nội dung 1: Khảo sát các đặc điểm sinh hóa liên quan thúc day khả năng tăng trưởng của xạ khuẩn Streptomyces spp. Nội dung 2: Thử nghiệm khả năng kích thích tăng trưởng của xạ khuẩn trên cây cà chua trong điều kiện in vitro. Nội dung 3: Thử nghiệm hiệu quả thúc day tăng trưởng của xạ khuẩn trên cây ca chua trong nhà lưới.
TONG QUAN TÀI LIEU 2. Téng quan vé xa khuan Streptomyces spp. Phân loại, phân bố và vai trò của xạ khuẩn trong tự nhiên Streptomyces là một trong những chi xạ khuẩn đại điện, lớn nhất của ngành Actinobacteria. Phân loại khoa học theo Waksma và Henrici, 1943 thi Streptomyces thuộc giới Bacteria, ngành Actinobacteria, lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, họ Streptomycetaceae, chi Streptomyces.
Chúng là những vi sinh vật hiểu khí, Gram dương, thiếu độ bền acid (non-acid fast) chúng có thời gian tăng trưởng chậm, thường là lớn hơn 03 ngày, phân nhánh rộng rãi, cấu trúc khuẩn lạc phức tạp, hình thành các khuẩn ty khí sinh và khuẩn ty cơ chat. Tính đến tháng 01 năm 2023 chi Streptomyces có 699 loài được công bố hợp lệ và có tên chính xác so năm 2012 là 533 loài đã được giới thiệu trong Bergey's Manual of Systematic Bacteriology cho thấy số loài của chi Streptomyces được nghiên cứu và tim thay mỗi năm có thé đạt đến hàng chục loài (Komaki, 2023). Đồng thời chỉ tiết trên cũng chứng minh các nghiên cứu quan tâm đến tiềm năng mà chi xạ khuẩn này mang. Streptomyces phân bô rộng rãi trong môi trường nước, đất, trầm tích biển, không khí, các chất hữu cơ khác, chúng cũng được tìm thấy ở vùng rễ hoặc bên trong rễ cây, tuy nhiên chúng tập trung nhiều nhất là ở trong đất.
Xa khuẩn được nghiên cứu rộng rãi nhiều thập kỷ nay do tiềm năng trong việc sinh tong hợp chất chuyền hóa thứ cấp, ức chế enzyme, kháng phan bào, kháng côn trùng, diệt cỏ. Tổng số lượng kháng sinh được tìm thấy hiện nay có 75% có nguồn gốc từ xạ khuẩn, trong đó chi Streptomyces chiếm hai phan ba (Mahajan va Balachandran, 2012).500 bài báo từ năm 2014-2016 được tìm thấy bằng cách tìm kiếm Streptomyces trong cơ sở dit liệu PubMed, đây là nguồn kháng sinh phong phú nhất được biết đến (Chapter, 2016). Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn Streptomyces spp. Cau trúc tế bào và khuẩn ty Chi Streptomyces là gram dương, hiếu khí, đường kính tế bào 0,5-2,0 um thiếu độ bền acid nên khi nhuộm tế bào sẽ cho màu xanh lam.
Do chúng có thành tế bào mỏng và ở thành tế bao của chúng thiếu acid mycolic. Streptomyces phát triển tế bào dạng sợ nam phân nhánh rộng rãi phức tạp. Cau trúc sợi nắm đa nhân, phân nhánh, chính vì hình thái phức tạp và đễ nhằm lẫn làm các nhà nghiên cứu trước đây cho rằng chúng là nắm hoặc liên kết trung gian giữa vi khuẩn và nắm (Sharma, 1999). Mạng lưới sợi nắm phân tán, lan ra tạo thành mạng lưới điều tiết bao gồm khuẩn ty khí sinh và khuẩn ty cơ chất.
Các khuẩn ty khí sinh xuất hiện trên bề mặt môi trường, đa số trong số chúng sẽ tiếp tục tạo thành bào tử. Khuẩn ty cơ chất phân hủy môi trường dé tìm chất dinh dưỡng, chúng sẽ tiết ra các enzyme dé phân giải môi trường nuôi cấy. Các sợi nắm cơ chất giải phóng các chất dinh dưỡng sẽ được tái sử dụng lại, việc chúng tiết kháng sinh cũng được xem như là một cách để các vi sinh vật lận cận tiếp XÚC VỚI nguồn dinh dưỡng nội sinh này (McCormick và Flardh, 2012). Khuẩn lạc Hình 2.
Khuan lac Streptomyces spp. trên các môi trường khác nhau. Khuan lạc của Streptomyces có thê có kích thước và màu sắc thay đổi theo từng điều kiện môi trường khác nhau. Chi xạ khuân này thường cho thay xạ khuẩn mọc nỗi trên mặt môi trường, có các khuẩn ty khí sinh lan ra và khuẩn ty cơ chất đâm xuống mặt môi trường tìm kiếm dinh dưỡng.
Streptomyces virginiae sinh trưởng được trên các môi trường ISP, R2YE, NDYE nhưng màu sắc khuẩn lạc chúng thé hiện ở môi trường khác nhau là khác nhau, môi trường ISP1 cho thấy khuẩn ty khí sinh màu trắng, khuẩn ty cơ chất màu vàng nâu, môi trường ISP2, ISP3, ISP4, ISP5 khuẩn ty khí sinh màu xám nâu, khuẩn ty cơ chat màu vàng còn môi trường ISP6 cả khuẩn ty khí sinh và khuan ty cơ chất đều có màu nâu đen (Nguyễn Thị Ngọc Anh và ctv. Bào tử Bào tử của chi Streptomyces là ngoại bào tử. Bào tử phát triển từ các khuẩn ty khí sinh chúng được xem như các cau trúc sinh san (Elliot và Flärdh, 2020). Theo (Miguélez và ctv., 1997) cả khuẩn ty khí sinh và khuẩn ty cơ chất đều sinh bào tử, cả hai khuân ty hình thành bào tử gần như cùng thời điểm khi họ nghiên cứu về Streptomyces carpinensis.
Tuy nhiên, sự hình thành bào tử ở khuẩn ty khí sinh diễn ra có phan dé dàng hơn, do chúng không bị giới hạn về không gian như khuẩn ty cơ chất. Bào tử được sinh ra ở hai loại khuẩn ty khá giống nhau chỉ có sự khác biệt ở thành bao. Điều kiện ảnh hưởng đến xạ khuẩn Các điều kiện về nhiệt độ, độ 4m, pH đều có tác động đến sự sinh trưởng và phát triển của xạ khuẩn. Nhiệt độ lí tưởng cho sự phát triển của Streptomyces là 25°C-35°C và pH 6,5—8,0 (GunJal va Bhagat, 2022).
Ngoài ra thì các nguồn cung cấp carbon khác nhau cũng dan đến quá trình tạo các chất chuyên hóa thứ cấp 6 Streptomyces bị thay đổi, một nghiên cứu của (James và Edwards, 1988) về khả năng tạo granaticin của Streptomyces thermoviolaceus sẽ cao hơn khi nguồn carbon cung cấp có nguồn gốc từ xylan, fructose, glutamate hay proline cho thay hàm lượng kháng sinh được sinh ra là nhiều nhất so với các nguồn carbon. Khả năng sinh tong hợp các chất thúc day tăng trưởng thực vật 2. Khả năng phân giải Cellulose Là một hợp chất cấu trúc có vai trò quan trọng, đặt biệt là đối với thực vật, chúng chiếm 40% thành tế bào thực vật, polymer mang lại nhiều ứng dụng. Do sự phô biến và ứng dụng rộng rãi, thì các phụ phâm từ cellulose cũng là một van đề quan tâm và cần được giải quyết biến chúng thành nguồn carbon đồi dào cho nhiều quá trình.
Chi Streptomyces qua các nghiên cứu đã chứng minh một số loài có khả năng phân hủy cellulose, tuy nhiên vẫn chưa thật sự nổi bật (Book và ctv. Khả năng phân giải lân Trong đất có khoảng 95% lượng phốt pho ở dạng không hòa tan và kết tủa mà thực vật không thé sử dụng được, là một nguyên tố đinh dưỡng đa lượng của cây nếu thiếu lân cây trồng sẽ cho năng suất thấp, chất lượng nông sản không cao. Hầu hết vi sinh vật có khả năng chuyền đổi các dạng phốt pho hữu cơ và vô cơ thành dang thực vật có thé hấp thu như HzPO*, HPO," quá trình này được gọi là khoáng hóa. Xa khuẩn được nhận thấy có khả năng trong việc phân giải lân (Nguyễn Tú Điệp và ctv.
Trong số các 5 loài Streptomyces spp. thi Streptomyces thermolilacinus, Streptomyces youssoufiensis, Streptomyces rochei va Streptomyces carpinensis đã được bao cáo là những loài có khả năng hòa tan phốt pho tốt nhất (Sreevidya và ctv. Khả năng sinh tổng hợp Biofilm Biofilm hay mang sinh học là cụm chỉ tập hợp các nhóm vi sinh vật bám vào các bề mặt phi sinh học, bao bọc nhóm vi sinh vật này là một lớp polymer dạng keo như một lớp bảo vệ trước môi trường, chúng được Van Leeuwenhoek phát hiện ra rất sớm nhờ sự hỗ trợ từ kính hién vi. Sự hình thành màng sinh hoc có vai trò như “lớp áo bảo vệ” vi sinh vật với nhiệt độ.
Các nghiên cứu cho thay Streptomyces cũng sinh màng học, chúng được ứng dụng dé khử độc chat thải và xử lí sinh học đất bi 6 nhiễm kim loại cứng, hệ thông lọc nước (Vinogradoya và ctv. Khả năng sinh tổng hop IAA IAA (indole acetic acid) là auxin chính trong thực vật, chúng tham gia vào quá trình sinh trưởng và phát triển, cũng như là sự phân chia và kéo dài tế bào, phản ứng sáng là một chất vô cùng quan trọng của cây trồng. Auxin được sinh ra ở đỉnh thân và cành, auxin có nhiều trong các cơ quan sinh trưởng mạnh như: hạt đang nảy mầm, lá đang sinh trưởng, làm cho các tế bào đài ra, kích thích việc tạo hoa, quả không hạt và ức chế sự rụng lá, rụng quả không có enzyme phân giải. Vì không có enzyme phân giải không nên sử dung auxin nhân tạo đôi với nông phẩm được sử dụng làm thức ăn trực tiếp sẽ gây hai cho người va động vật.