Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Cộng Sinh Của Nấm Arbuscular Mycorrhiza Trên Cây Lúa

Luận văn tốt nghiệp kỹ thuật nghiên cứu tốt nghiệp công nghệ sinh học khảo sát sự ảnh hưởng của nấm nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây, điều tra thực trạng, phân tích số liệu,

Trường đại học

Trường Đại Học Nông Lâm

Chuyên ngành

Công Nghệ Sinh Học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2019 - 2023

72
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

XÁC NHẬN VÀ CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về cây lúa

1.2. Ảnh hưởng của độ mặn với cây trồng

1.3. Giới thiệu nấm cộng sinh mycorrhiza

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.2. Đối tượng nghiên cứu

2.3. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất

2.4. Phương pháp nghiên cứu

2.4.1. Thu mẫu và phân lập nấm AM tại các vùng đất trồng lúa

2.4.2. Định danh nấm AM dựa vào đặc điểm hình thái bào tử

2.4.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nấm nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây lúa ở các điều kiện mặn khác nhau

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả thu mẫu và định danh bào tử AM của đất trồng lúa ở Long An

3.2. Ảnh hưởng của nấm AM và độ mặn đến sinh trưởng cây lúa

3.2.1. Sự tăng trưởng về chiều cao của cây lúa

3.2.2. Sự tăng trưởng về chiều dài rễ lúa

3.2.3. Sự tăng trưởng về số lượng rễ lúa

3.3. Ảnh hưởng độ mặn đến nấm AM

3.3.1. Ảnh hưởng của độ mặn đến mật số bào tử

3.3.2. Ảnh hưởng của độ mặn đến tỷ lệ cộng sinh trong rễ

3.3.3. Hàm lượng độ mặn trong đất

4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Cộng Sinh Nấm Arbuscular Mycorrhiza

Độ mặn trong đất là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng, đặc biệt là cây lúa. Nghiên cứu cho thấy rằng nấm Arbuscular Mycorrhiza (AM) có thể giúp cây lúa tăng khả năng chống chịu với độ mặn. Mối quan hệ cộng sinh giữa nấm AM và cây lúa không chỉ cải thiện khả năng hấp thu nước mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây. Việc hiểu rõ về ảnh hưởng của độ mặn đến nấm AM sẽ giúp tối ưu hóa quy trình canh tác lúa trong điều kiện đất nhiễm mặn.

1.1. Độ Mặn Trong Đất Và Tác Động Đến Cây Lúa

Độ mặn trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của cây lúa. Khi nồng độ muối tăng, khả năng hút nước của cây giảm, dẫn đến tình trạng khô hạn và giảm năng suất. Nghiên cứu cho thấy rằng cây lúa có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi độ mặn, đặc biệt trong giai đoạn sinh trưởng đầu đời.

1.2. Vai Trò Của Nấm Arbuscular Mycorrhiza Trong Cộng Sinh

Nấm AM đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng cho cây lúa. Chúng tạo ra một mạng lưới nấm xung quanh rễ cây, giúp cây tiếp cận các nguồn dinh dưỡng mà rễ cây không thể với tới. Điều này đặc biệt quan trọng trong điều kiện đất nhiễm mặn.

II. Vấn Đề Đặt Ra Khi Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Độ Mặn

Nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn đến nấm AM và cây lúa gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là xác định mức độ mặn tối ưu cho sự phát triển của nấm AM. Ngoài ra, việc phân lập và định danh các chủng nấm AM trong điều kiện mặn cũng là một thách thức lớn. Các yếu tố môi trường khác như pH, độ ẩm và nhiệt độ cũng cần được kiểm soát để đảm bảo tính chính xác của kết quả nghiên cứu.

2.1. Thách Thức Trong Việc Xác Định Mức Độ Mặn Tối Ưu

Việc xác định mức độ mặn tối ưu cho sự phát triển của nấm AM là rất quan trọng. Nghiên cứu cho thấy rằng nấm AM có thể phát triển tốt trong một khoảng độ mặn nhất định, nhưng khi vượt quá ngưỡng này, sự phát triển của chúng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

2.2. Ảnh Hưởng Của Các Yếu Tố Môi Trường Khác

Ngoài độ mặn, các yếu tố như pH và độ ẩm cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm AM. Việc kiểm soát các yếu tố này trong quá trình nghiên cứu là cần thiết để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của kết quả.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Nấm AM

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thu mẫu đất từ các vùng trồng lúa có độ mặn khác nhau, phân lập và định danh nấm AM. Các thí nghiệm được thiết kế với nhiều nghiệm thức khác nhau để khảo sát sự cộng sinh của nấm AM trên cây lúa. Kết quả sẽ được phân tích để xác định ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của nấm AM và cây lúa.

3.1. Quy Trình Thu Mẫu Và Phân Lập Nấm AM

Quy trình thu mẫu đất từ các vùng trồng lúa được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính đại diện. Sau khi thu mẫu, nấm AM được phân lập và định danh dựa trên các đặc điểm hình thái. Điều này giúp xác định được các chủng nấm AM có mặt trong đất.

3.2. Thiết Kế Thí Nghiệm Để Khảo Sát Cộng Sinh

Thí nghiệm được thiết kế với nhiều nghiệm thức khác nhau, bao gồm cả nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức có độ mặn khác nhau. Mỗi nghiệm thức sẽ được theo dõi để đánh giá sự phát triển của cây lúa và tỷ lệ cộng sinh của nấm AM.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Cây Lúa

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nấm AM có khả năng cải thiện sự sinh trưởng của cây lúa trong điều kiện độ mặn khác nhau. Tỷ lệ cộng sinh của nấm AM trong rễ cây lúa tăng lên khi độ mặn giảm. Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, chiều dài rễ và số lượng rễ cũng cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức có và không có nấm AM.

4.1. Tác Động Của Nấm AM Đến Sinh Trưởng Cây Lúa

Nghiên cứu cho thấy rằng cây lúa có sự phát triển tốt hơn khi có sự hiện diện của nấm AM. Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây và số lượng rễ đều cao hơn ở nghiệm thức có nấm AM so với nghiệm thức không có nấm.

4.2. Tỷ Lệ Cộng Sinh Của Nấm AM Trong Rễ

Tỷ lệ cộng sinh của nấm AM trong rễ cây lúa tăng lên khi độ mặn giảm. Điều này cho thấy rằng nấm AM có khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường và có thể hỗ trợ cây lúa trong việc chống chịu với độ mặn.

V. Kết Luận Về Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Nấm AM

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm Arbuscular Mycorrhiza có vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng chống chịu mặn của cây lúa. Việc hiểu rõ về mối quan hệ cộng sinh này sẽ giúp phát triển các phương pháp canh tác hiệu quả hơn trong điều kiện đất nhiễm mặn. Tương lai của nghiên cứu này có thể mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng nấm AM để cải thiện năng suất cây trồng trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Nấm AM

Nghiên cứu về nấm AM cần được tiếp tục để tìm hiểu sâu hơn về khả năng thích ứng của chúng trong các điều kiện môi trường khác nhau. Điều này sẽ giúp phát triển các giống cây trồng có khả năng chống chịu tốt hơn với độ mặn.

5.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong thực tiễn canh tác để cải thiện năng suất cây lúa trong điều kiện đất nhiễm mặn. Việc sử dụng nấm AM như một chế phẩm sinh học có thể giúp giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học.

10/07/2025
Khóa luận tốt nghiệp công nghệ sinh học khảo sát sự ảnh hưởng của nấm nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây lúa ở các điều kiện mặn khác nhau

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nam rễ nội cộng sinh (Arbuscuar mycorrh1za) là hiện tượng cộng sinh giữa thực vật và nam rễ rất phô biến trong tự nhiên, rễ và nắm cùng tốn tại và phát triển là kết qua tiến hóa chung. Ngày nay, trên thế giới có khoảng 1000 chi thuộc 100 họ thực vật có quan hé cộng sinh nam rẻ. Trong quan hệ cộng sinh của thực vật với nam AM, các sợ nam tiết ra hợp chất đường (Wu và ctv, 2014) dé ôn định kết cau của đất, giúp rễ cây cải thiện sự hấp thu nước và dinh dưỡng có trong đất (Perner và ctv, 2007). Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy các loài nam ré khác nhau hiện diện trong cùng một mẫu đất có tác động khác nhau lên sự sinh trưởng của cây trồng (Bever và ctv, 1996).

Nam rễ AM giúp bảo vệ cây ký chủ chống chịu những ảnh hưởng bat lợi của môi trường. Như kích thích sự sinh trưởng, phát triển giúp tăng năng suất cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu mặn và nhiễm kim loại nặng, và kiểm soát một số mầm bệnh do nam gây ra (VANGRONSVELD và ctv, 2005). Nhờ những đặc tính trên nam rễ AM được xem là một chế phẩm phân bón sinh học nhờ đó sẽ giảm được phân bón và thuốc hóa học cho cây trồng. Trong một số nghiên cứu cho thấy nắm AM có cũng khả năng cộng sinh trong rễ lúa (Phạm Thị Hải Nghi va ctv, 2021).

Lúa gạo là cây lương thực chính của nhiều nước trên thế giới. Hon 80% nhu cầu năng lượng của người dân châu A lấy từ lúa gạo. Ở châu Âu và Nam Mỹ, lúa gạo cũng đang dan trở thành loại lương thực quan trọng. So sánh diện tích canh tác và sản lượng giữa lúa với các cây lương thực khác ở Việt Nam thì lúa gạo vẫn là cây lương thực chủ lực được ưu tiên hàng đầu với diện tích nhiều nhất hơn han ngô và san, sản lượng cao hơn khoai lang và sắn.

Theo FAO (2012), thành phan hoá sinh trung bình của lúa gạo (% chất khô) được tính như sau: tỉnh bột 63,0%; protein 7,0%; đầu 2,3%; xellulose 12,0%; đường tan 3,6%; tro 6,0% và gluxit khác 2. Ngoài thành phần hoá sinh kể trên, trong lúa gạo còn chứa 1,6-3,2% lipit và một số Vitamin như: Vitamin nhóm B (chủ yếu là B1), Vitamin PP, Vitamin E, ngoài ra, còn có nhiều chất khoáng. Protein trong lúa gạo có giá trị dinh dưỡng cao và có sự cân bằng giữa các axit amin không thay thế (Nguyễn Xuân Kỳ, 2017). Ngày nay trong bối cảnh biến đối khí hậu và xâm nhập mặn thì diện tích trồng lúa đang bị thu hẹp và năng suất lúa ngày càng giảm.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra tác động tích cực của nấm AM lam tăng tốc độ sinh trưởng và khả năng chống chịu mặn của cây trồng và rễ lúa. Vì vậy dé tài “Khao sát sự ảnh hưởng của nam nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây lúa ở các điều kiện mặn khác nhau” được thực hiện. Mục tiêu của đề tài Phân lập và định danh được bao tử nam AM ở các vùng đất trồng lúa. Khảo sát được sự ảnh hưởng của nam nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây lúa ở các điều kiện mặn khác nhau.

Nội dung thực hiện Nội dung 1: Thu mẫu và phân lập nắm AM tại các vùng đất trồng lúa tại Long An. Nội dung 2: Định danh các bào tử nam AM đã được phân lập bằng đặc điểm hình thái. Nội dung 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của nắm nội cộng sinh đến sinh trưởng của cây lúa ở các điêu kiện mặn khác nhau. TONG QUAN TÀI LIEU 2.

Giới thiệu về cây lúa Lúa đã được tìm thấy tại các địa điểm khảo cô có niên đại 8000 năm trước công nguyên. Có hai loại lúa được thuần hóa và trồng phô biến trên toàn cầu là: Oryza sativa (Châu Á) và Oryza glaberrima (Chau Phi). Theo công bố của Chang va ctv, (1984) O.sativa xuất hiện đầu tiên ở dãy Himalaya, Mién Điện, Lao, Việt Nam va Trung Quốc. Từ các trung tâm trên lúa Indica phát tán đến lưu vực sông Hoàng Hà và sông Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và từ đó biến thành chủng Japonica.

Lúa được hình thành ở Indonesia và là sản phẩm của quá trình chọn lọc từ Indica. Lúa là một trong những cây lương thực quan trong trong nền kinh tế nông nghiệp toàn cầu. Ở Việt Nam cây lúa là cây lương thực chính, chiếm diện tích gieo trồng va sản lượng lớn nhất. Ngành sản xuất lương thực là ngành quan trọng nhất của nông nghiệp Việt Nam.

Trong cơ cấu kinh tế của đất nước, nông nghiệp Việt Nam có vai trò làm giá đỡ nên tảng, đóng góp 22,1% GDP, gần 30% giá trị xuất khâu và trên 60% lực lượng lao động (Hoàng Kim, 2016). Với điều kiện tự nhiên phù hợp, cây lúa sinh trưởng phát triển và phổ biến khắp các vùng trên cả nước đặc biệt là vùng DBSCL va DBSH. Vai trò và giá trị kinh tế của cây lúa được đánh giá cao là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới. Đối với người Việt chúng ta cây lúa không chỉ là một loại cây lương thực quý mà còn là một biếu tượng trong văn chương an dưới "bát com","hat gạo".

Lúa gạo dùng đề chế biến được nhiều mặt hàng khác như bún, bánh, mỹ nghệ, kỹ nghệ, chế biến công nghiệp, lúa gạo còn là nguồn nguyên liệu quý sản xuất tân được. Những sản phẩm phụ của cây lúa như rom, ra, cám, còn là thức ăn tốt cho chăn nuôi, từ rơm rạ người ta sản xuất ra những loại giấy và cacton chất lượng cao. Rơm, rạ còn được dùng dé làm giá thé nuôi trồng những loại nam có giá trị dinh dưỡng cao. Sau khi thu hoạch, phần rơm rạ còn sót lại trên ruộng có tác dụng cải tạo đất, làm tăng độ phì của dat và làm môi trường tot cho vi sinh vật sông va hoạt động.

Anh hưởng của độ mặn với cây trồng Phản ứng của thực vật đối với độ mặn có thé được làm sáng tỏ trong hai giai đoạn chính: Phan ứng không phụ thuộc vao ion ( thường diễn ra sớm một vài phút hoặc một ngày sau khi đất bị nhiễm mặn) và phản ứng phụ thuộc vào ion ( diễn ra chậm hơn). Phản ứng không phụ thuộc vào ion còn được gọi là giai đoạn thẩm thấu (Roy va ctv, 2014). Thế nước trong đất giảm dan đến khả năng hút nước của cây giảm làm đóng khí khổng, giảm quang hợp, kim hãm sự vươn ra của lá, giảm tốc độ sinh trưởng của chéi (Munns và Tester, 2006). Sau vài ngày tích lũy Na+ độc hại trong các mô quang hợp thì giai đoạn thứ hai là phản ứng phụ thuộc vào ion diễn ra chậm hơn do tích tụ nhiều muối trong thời gian dài ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của lá.

Các lá già sẽ không được cung cấp chất dinh dưỡng va dan sẽ mat khả năng quang hợp, muối cũng tác động đến tế bào của các lá non làm giảm sự sinh trưởng và phát triển của chúng, nếu tỷ lệ lá già chết đi lớn hơn các ty lệ sản sinh ra lá non thì khả năng quang hợp sé bị ảnh hưởng và tốc độ tăng trưởng của cây sẽ bị giảm (Nongpiur và ctv, 2016). Đất nhiễm mặn là một yếu tố phi sinh học chính làm hạn chế sự phát triển và năng suất của cây trồng. Có nhiều chất gây nên ô nhiễm trong đất làm đất ngày càng bị nhiễm mặn nhưng chủ yếu là do muối, phổ biến nhất là NaCl, dé dàng hòa tan trong nước dé tao ra các ion natri (Na” ) và clorua (CI' ) độc hại (Djanaguiraman và Prasad, 2013), dẫn đến biến tính cấu trúc enzym, tổn thương các bào quan của tế bao, giảm kha năng quang hợp, hô hap, rối loạn mắt cân bằng thâm thấu, khô hạn sinh lý, cũng như mat cân bằng dinh dưỡng trong cây trồng, thực vật. Vì vậy, tổng hợp nhiều tác động do áp lực muối cuối cùng dẫn đến giảm tốc độ tăng trưởng của cây trồng cũng như giảm năng suất nông nghiệp (Adiku va ctv, 2001).

Đất bị nhiễm mặn quá mức ảnh hưởng tiêu cực đến sự hình thành, tăng trưởng và phát triển của hầu hết các loài thực vật cũng như hệ vi sinh vật vùng rễ, dẫn đến tốn thất lớn về năng suất thực vật và mức độ đa dạng của cây trồng (Evelin va ctv, 2009). Độ mặn trong dat làm giảm sự phát triển của thực vật bằng cách làm giảm tốc độ quang hợp, giảm hoạt động của enzyme chống oxy hóa, giảm độ dẫn của khí không, gây ra sự thiếu hụt ion, ảnh hưởng đến chi số ổn định màng và giảm hàm lượng nước tương đối của cây, cũng ức chế chỉ số enzyme chống oxy hóa (Talaat và Shawky, 2012). Độ mặn ảnh hưởng xấu đến sự phát triển bình thường của cây trồng bằng cách gây thương tích cho tán lá, thiếu hụt chất dinh dưỡng, làm giảm tính chat của đất, hàm lượng nitrat, 4 ức chế hoạt động cua carbonic anhydrase và nitrat reductase (Borde va ctv, 2017). Giới thiệu nắm cộng sinh mycorrhiza Nam rễ cộng sinh mycorrhiza thuộc ngành Glomeromycota, bộ Glomales.

Trong các dấu tích hóa thạch được tìm thấy người ta cho rằng mycorrhiza đã có mặt từ khoảng 450 - 500 triệu năm trước (Cairney, 2000). Thuật ngữ nam rễ cộng sinh Mycorrhiza được nhà nghiên cứu người Đức A. Frank sử dụng lần đầu tiên vào năm 1885. Trong tiếng Hy Lạp, “Myco” có nghĩa là nấm và “Rhiza” có nghĩa là rễ, ghép lại thanh Mycorrhiza, có nghĩa là nam rễ.

Trong mối quan hệ cộng sinh này cả nắm và cây đều có lợi, cây sẽ cung cấp cho nấm rễ nguồn carbon sau đó nam phát triển tạo nên mang lưới xung quanh rễ, len lỏi vào trong dat nơi mà rễ cây không thé vươn tới rồi hoạt động như bộ rễ giả giúp cây tăng khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng (Koide, 2004). Mycorrhiza có 3 loại: nam rễ ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza), nắm rễ nội cộng sinh (Endomycorrhiza) và nam rễ nội — ngoại cộng sinh (Ectoendomycorrhizas) (Trần Văn Mão, 2004). Nam ré ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza) có sợi nắm bao quanh rễ, không xuyên qua mô tế bào mà chỉ len lõi qua các vách tế bào, Trên bề mặt dinh dưỡng hình thành một mang nắm (mantle) do các sợi nam đan chéo nhau, tạo thành một mạng lưới hartig giữa các tế bào ở vỏ rễ. Nam rễ nội - ngoại cộng sinh (Ectoendomycorrhiza) mang đặc trưng của cả hai dạng nắm rễ nội cộng sinh và nắm rễ ngoại cộng sinh.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Độ Mặn Đến Cộng Sinh Của Nấm Arbuscular Mycorrhiza Trên Cây Lúa" cung cấp cái nhìn sâu sắc về tác động của độ mặn đến sự phát triển của nấm Arbuscular Mycorrhiza, một loại nấm có vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ cây lúa hấp thụ dinh dưỡng. Nghiên cứu này không chỉ giúp người đọc hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa độ mặn và sự phát triển của cây trồng mà còn chỉ ra những biện pháp có thể áp dụng để cải thiện năng suất cây lúa trong điều kiện đất mặn.

Để mở rộng kiến thức về vấn đề này, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu Luận văn thạc sĩ đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ thống thủy nông và biến động sử dụng đất tại huyện Giao Thủy tỉnh Nam Định, nơi cung cấp thông tin chi tiết về biến đổi độ mặn trong hệ thống nông nghiệp. Ngoài ra, tài liệu Khóa luận tốt nghiệp công nghệ sinh học phân lập tuyển chọn vi khuẩn Pseudomonas spp chịu mặn có khả năng chuyển hóa lân từ đất canh tác nông nghiệp tỉnh Bến Tre cũng sẽ mang đến cho bạn những hiểu biết về vi khuẩn có khả năng chịu mặn và ứng dụng của chúng trong nông nghiệp. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến cây trồng trong điều kiện đất mặn.