Khảo sát đặc điểm sinh hóa và khả năng đối kháng nấm bệnh của chủng vi khuẩn phân lập từ đất vùng rễ

• Tác giả: Phạm Thị Việt Trinh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Giang
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Khảo sát một số đặc điểm sinh hóa và khả năng đối kháng nấm bệnh của chủng vi khuẩn phân lập từ đất vùng rễ
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• I. PHẦN I: MỞ ĐẦU
• I.1. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
• I.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• I.2.1. Ý nghĩa khoa học
• I.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• II. PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• II.1. Tổng quan về vi sinh vật đất
• II.1.1. Sự phân bố
• II.1.1.1. Phân bố theo chiều sâu
• II.1.1.2. Phân bố theo loại đất
• II.1.1.3. Phân bố theo cây trồng
• II.1.2. Mối quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật trong đất
• II.1.2.1. Quan hệ ký sinh
• II.1.2.2. Quan hệ cộng sinh
• II.1.2.3. Quan hệ hỗ sinh
• II.1.2.4. Quan hệ đối kháng
• II.1.3. Mối quan hệ giữa đất và vi sinh vật trong đất
• II.1.4. Mối quan hệ giữa vi sinh vật trong đất và thực vật
• II.2. Tổng quan về vi sinh vật vùng rễ
• II.3. Tổng quan về nấm bệnh hại cây trồng
• II.3.1. Giới thiệu về nấm bệnh hại cây trồng
• II.3.2. Một số nấm bệnh hại cây trồng
• II.4. Tình hình nghiên cứu chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng nấm bệnh trên thế giới và trong nước
• III. PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• III.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• III.2. Vật liệu và nội dung nghiên cứu
• III.2.1. Nội dung nghiên cứu
• III.3. Phương pháp nghiên cứu
• III.3.1. Phân lập tuyển chọn chủng vi khuẩn từ đất vùng rễ
• III.3.2. Khảo sát khả năng kháng nấm của chủng vi khuẩn tuyển chọn
• III.3.3. Làm thuần, giữ giống
• III.3.4. Định danh bằng công nghệ MALDI – TOF
• III.3.5. Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch
• III.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng đối kháng nấm bệnh của chủng vi khuẩn tuyển chọn
• IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• IV.1. Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng một số nấm bệnh
• IV.2. Đặc điểm hình thái, sinh lí – sinh hóa
• IV.2.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc vào tế bào của các chủng vi khuẩn được tuyển chọn
• IV.2.2. Khả năng di động
• IV.2.3. Khả năng sinh catalase
• IV.2.4. Phản ứng methyl red
• IV.2.5. Khả năng biến dưỡng citrate
• IV.2.6. Khả năng khử nitrate
• IV.2.7. Khả năng lên men nguồn carbohydrate
• IV.3. Định danh bằng công nghệ MALDI – TOF
• IV.4. Khả năng sinh enzyme ngoại bào của chủng vi khuẩn B.
• IV.5. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng đối kháng nấm bệnh của Bacillus amyloliquefaciens MT10
• IV.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• IV.5.2. Ảnh hưởng của pH
• IV.5.3. Ảnh hưởng nguồn carbon
• V. PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào khảo sát đặc điểm sinh hóa và khả năng đối kháng nấm bệnh của vi khuẩn từ đất vùng rễ. Mục tiêu chính là phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng với nấm gây hại cây trồng, đặc biệt là từ đất vùng rễ cây bắp cải. Nghiên cứu cũng khảo sát các đặc điểm sinh lý và sinh hóa của chủng vi khuẩn, bao gồm khả năng di động, phản ứng catalase, biến dưỡng citrate, và khử nitrate. Đồng thời, nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy như nhiệt độ, pH, và nguồn carbon đến khả năng đối kháng nấm của chủng vi khuẩn.

1.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc cung cấp tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sâu hơn về vi khuẩn từ đất vùng rễ. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung thông tin về khả năng đối kháng nấm bệnh của vi khuẩn, hỗ trợ phát triển các chế phẩm sinh học trong nông nghiệp.

II. Tổng quan về vi sinh vật đất và vùng rễ

Đất là môi trường lý tưởng cho sự phát triển của nhiều loài vi sinh vật, trong đó vi khuẩn chiếm khoảng 90% tổng số vi sinh vật. Vi sinh vật vùng rễ đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sự phát triển của cây trồng thông qua các quá trình phân giải chất hữu cơ và cố định nitơ. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng thành phần và số lượng vi sinh vật trong đất thay đổi theo loại đất, độ sâu, và loại cây trồng. Đặc biệt, vùng rễ cây là nơi tập trung nhiều chất dinh dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.

2.1. Phân bố vi sinh vật trong đất

Vi sinh vật trong đất phân bố không đồng đều, tập trung nhiều nhất ở tầng đất canh tác với độ sâu 10-20 cm. Số lượng vi sinh vật giảm dần theo độ sâu và thay đổi tùy thuộc vào loại đất và cây trồng. Ví dụ, đất trồng lúa nước có nhiều vi khuẩn kị khí, trong khi đất trồng màu có nhiều vi sinh vật hiếu khí.

2.2. Mối quan hệ giữa vi sinh vật và cây trồng

Vi sinh vật vùng rễ có mối quan hệ cộng sinh, hỗ sinh, hoặc đối kháng với cây trồng. Ví dụ, vi khuẩn Rhizobium cố định nitơ trong khí quyển, cung cấp dinh dưỡng cho cây họ đậu. Ngược lại, một số vi khuẩn như Bacillus có khả năng đối kháng với nấm bệnh, bảo vệ cây trồng.

III. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn từ đất vùng rễ cây bắp cải. Các chủng vi khuẩn được khảo sát về khả năng đối kháng với các loại nấm bệnh như Trichoderma sp., Magnaporthe grisea, và Corynespora cassiicola. Kết quả cho thấy chủng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens có khả năng đối kháng tốt với các loại nấm bệnh này. Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, và nguồn carbon đến khả năng đối kháng nấm của chủng vi khuẩn.

3.1. Khả năng đối kháng nấm bệnh

Chủng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens được xác định có khả năng đối kháng tốt với các loại nấm bệnh, đặc biệt là ở nhiệt độ 30°C và trong dải pH từ 6-8. Nguồn carbon glucose cũng được chứng minh là có hiệu quả trong việc tăng cường khả năng đối kháng của chủng vi khuẩn.

3.2. Đặc điểm sinh hóa của chủng vi khuẩn

Chủng vi khuẩn được khảo sát có khả năng sinh catalase, biến dưỡng citrate, khử nitrate, và lên men các nguồn carbon như glucose, fructose, và xylose. Các đặc điểm này được xác định thông qua các phản ứng hóa sinh và công nghệ MALDI-TOF.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens từ đất vùng rễ cây bắp cải, có khả năng đối kháng với các loại nấm bệnh. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế đối kháng nấm bệnh của chủng vi khuẩn này và ứng dụng thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp.