I. Đặt vấn đề
Trong bối cảnh hiện nay, việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học từ Bacillus thuringiensis (Bt) đã trở thành một giải pháp hiệu quả để bảo vệ cây trồng và sức khỏe cộng đồng. Enzyme chitinase, một sản phẩm chuyển hóa của Bt, có khả năng phân hủy chitin trong thành tế bào của nấm và côn trùng gây hại. Việc nghiên cứu và phát triển endochitinase từ các chủng Bt phân lập tại Việt Nam không chỉ giúp nâng cao hiệu quả diệt côn trùng mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Sự phát triển của công nghệ sinh học đã mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng vi sinh vật trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc sản xuất các chế phẩm sinh học an toàn và hiệu quả.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là tuyển chọn và phân lập các chủng Bacillus thuringiensis có khả năng sinh tổng hợp chitinase cao. Cụ thể, nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định trình tự nucleotide của gen mã hóa chitinase và đánh giá tác dụng của chitinase tái tổ hợp trong việc hỗ trợ khả năng diệt côn trùng và ức chế nấm gây bệnh thực vật. Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả của chế phẩm sinh học mà còn tạo ra cơ sở dữ liệu gen cho các nghiên cứu và ứng dụng sau này.
III. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu sẽ được thực hiện qua các bước: (1) Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng Bacillus thuringiensis tại Việt Nam; (2) Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp chitinase; (3) Tách dòng và xác định trình tự gen mã hóa chitinase; (4) Biểu hiện gen mã hóa chitinase trong E. coli và tinh sạch chitinase tái tổ hợp; (5) Nghiên cứu các tính chất hóa lý của chitinase tái tổ hợp; (6) Đánh giá khả năng ức chế nấm gây bệnh thực vật và tác dụng hỗ trợ của chitinase đối với khả năng diệt côn trùng của protein tinh thể Cry.
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này không chỉ bổ sung cơ sở dữ liệu về gen mã hóa chitinase từ các chủng vi khuẩn phân lập ở Việt Nam mà còn tạo ra các chủng vi sinh vật tái tổ hợp có khả năng sinh tổng hợp chitinase cao hơn. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần phát triển công nghệ lên men vi sinh vật, sản xuất chitinase có hiệu suất cao, phục vụ cho các ứng dụng trong nông nghiệp và công nghiệp. Việc phát triển chế phẩm sinh học từ Bacillus thuringiensis sẽ hỗ trợ trong việc thay thế thuốc trừ sâu hóa học, hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền vững.
