Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L., thuộc họ Đào lộn hột Anacardiaceae) là một trong những giống cây ăn trái nhiệt đới đặc sản có giá trị kinh tế và tiềm năng xuất khẩu hàng đầu của Việt Nam nhờ chất lượng thịt quả thơm ngọt và giàu dưỡng chất (vitamin C, A, E, K, B6, khoáng chất phospho, kali, kẽm và chất xơ). Theo số liệu từ Tổng cục Thống kê Việt Nam, tính đến tháng 6 năm 2022, sản lượng xoài cả nước đạt 590,6 nghìn tấn, tăng 1,3% so với cùng kỳ năm trước. Mặc dù sản lượng và diện tích canh tác tăng trưởng, hoạt động xuất khẩu xoài tươi vẫn gặp nhiều rào cản kỹ thuật nghiêm trọng do khâu bảo quản sau thu hoạch chưa đạt hiệu quả tối ưu.

Trong giai đoạn sau thu hoạch và chín sinh lý, quả xoài trải qua những biến đổi đột ngột về cường độ hô hấp và chuyển hóa sinh lý, sinh hóa. Điển hình là sự suy giảm nồng độ các hợp chất resorcinol tự nhiên trong vỏ quả (Kobiler và cộng sự, 1998)—vốn là lớp rào cản kháng nấm tự nhiên. Sự suy giảm này tạo điều kiện thuận lợi cho các vi nấm tiềm sinh phục hoạt và phát triển bùng phát, trong đó nguy hiểm nhất là bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides gây ra. Bệnh thán thư có khả năng gây thiệt hại làm suy giảm đến 60% năng suất và phẩm chất thương phẩm của quả xoài (Amn và cộng sự, 1997), đặc biệt nghiêm trọng trong điều kiện độ ẩm cao.

Để hạn chế bệnh thán thư sau thu hoạch, các biện pháp xử lý truyền thống thường được áp dụng gồm ngâm nước nóng (51–55°C trong 20–30 phút), xử lý nhiệt hơi, xông khí $\text{SO}_2$, chiếu xạ gamma hoặc phun hóa chất bảo vệ thực vật. Tuy nhiên, các giải pháp vật lý và hóa học này bộc lộ nhiều hạn chế: khó kiểm soát thời gian và nhiệt độ đồng nhất cho từng lô quả từ các vùng trồng khác nhau, có nguy cơ làm biến tính hoặc suy giảm hàm lượng dinh dưỡng, làm mất hương vị tự nhiên đặc trưng của xoài Cát Hòa Lộc, đồng thời để lại tồn dư hóa chất ảnh hưởng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Do đó, việc nghiên cứu khai thác các dòng nấm men nội sinh hoặc biểu sinh tự nhiên trên bề mặt vỏ quả xoài nhằm đối kháng sinh học với C. gloeosporioides được đặt ra như một hướng tiếp cận an toàn, thân thiện với môi trường.

Mục tiêu nghiên cứu: Xác định thành phần nấm men hiện diện trên bề mặt vỏ xoài Cát Hòa Lộc sau thu hoạch và tuyển chọn các dòng nấm men có khả năng đối kháng, ức chế sự phát triển của nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư.

Nhiệm vụ/Nội dung nghiên cứu cụ thể:

  1. Phân lập và định danh nấm Colletotrichum gloeosporioides từ vết bệnh trên quả xoài dựa vào đặc điểm hình thái.
  2. Phân lập và phân nhóm, định danh các dòng nấm men có trong vỏ xoài Cát Hòa Lộc dựa vào đặc điểm hình thái tế bào, khuẩn lạc và các phản ứng sinh hóa đặc trưng.
  3. Đánh giá khả năng đối kháng in vitro giữa các dòng nấm men thu được với nấm Colletotrichum gloeosporioides trong điều kiện phòng thí nghiệm.
  4. Tuyển chọn các dòng nấm men có hoạt tính đối kháng mạnh nhất của từng nhóm để định danh chính xác đến mức độ loài bằng kỹ thuật sinh học phân tử (giải trình tự vùng D1/D2 của gen 26S rDNA).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nấm sợi Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư và các chủng nấm men biểu sinh trên vỏ quả xoài Cát Hòa Lộc.
  • Phạm vi mẫu và không gian: 30 mẫu quả xoài Cát Hòa Lộc thu thập trực tiếp tại các nhà vườn ở thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp; các thí nghiệm được thực hiện tại phòng RIBE 208, phòng Vi sinh Ứng dụng thuộc Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 7/2022 đến tháng 6/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tài liệu định danh

  • Phân loại nấm sợi: Dựa trên khóa phân loại và mô tả hình thái của Sutton (1980) và Swart (1999) để xác định các chỉ tiêu tản nấm, sợi nấm, bào tử phân sinh và giác bám của nấm Colletotrichum gloeosporioides.
  • Phân loại nấm men: Dựa trên hệ thống phân loại nấm men của Kurtzman và cộng sự (2011) (The Yeasts: A Taxonomic Study, tái bản lần 5), Kurtzman và Fell (1998), Fell và cộng sự (1998), cùng giáo trình chuyên ngành của Lương Đức Phẩm (2009) và Nguyễn Lân Dũng cùng cộng sự (1972, 2010).
  • Cơ chế đối kháng sinh học: Dựa trên nguyên lý cạnh tranh không gian sống và nguồn dinh dưỡng giữa các tế bào nấm men đơn bào có tốc độ tăng sinh nhanh với sợi nấm gây bệnh trên bề mặt cơ chất (Rosa và cộng sự, 2010).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  • Phương pháp phân lập và thuần khiết nấm bệnh: Mẫu vỏ xoài mang triệu chứng bệnh thán thư (đốm nâu đen) được cắt tại vùng ranh giới giữa mô bệnh và mô khỏe, khử trùng bề mặt bằng cồn 70°, rửa nước cất vô trùng, cấy trên môi trường thạch nước (Water Agar - WA). Khi sợi nấm phát triển đồng nhất, cấy truyền sang môi trường thạch khoai tây - glucose (Potato Glucose Agar - PGA), ủ ở nhiệt độ phòng 12–14 ngày để quan sát tản nấm và soi tiêu bản vi học ở vật kính 40X.
  • Phương pháp phân lập nấm men: Thực hiện theo phương pháp tạo khuẩn lạc đơn của Nguyễn Văn Minh và Dương Nhật Linh (2008). Mẫu vỏ xoài sau khi khử trùng bề mặt được lắc tăng sinh trong môi trường lỏng YPG (Yeast extract Peptone Glucose) trong 48 giờ ở nhiệt độ phòng. Dịch tăng sinh được pha loãng bậc 10 ($10^{-1}, 10^{-2}, 10^{-3}$) rồi cấy trải trên đĩa thạch YPGA (Yeast extract Peptone Glucose Agar), ủ 48 giờ, sau đó cấy ria tạo dòng thuần.
  • Phương pháp khảo nghiệm đặc tính sinh hóa của nấm men:
    • Lên men đường: Đánh giá khả năng sinh hơi trong ống Durham chứa môi trường đường Glucose 2%, Sucrose 2% và Lactose 2% sau thời gian ủ 2–24 giờ.
    • Đồng hóa Citrate: Cấy ria trên môi trường thạch nghiêng Simmons Citrate, theo dõi sự chuyển màu sang xanh dương sau 48 giờ.
    • Thủy phân Ure (Urease): Cấy dịch nấm men vào môi trường lỏng Christensen, ủ ở 30°C trong 7 ngày, quan sát sự chuyển màu sang ánh tím (theo Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, 1972).
  • Phương pháp thử nghiệm đối kháng in vitro: Bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) đơn yếu tố với 3 lần lặp lại trên môi trường thạch PGA. Cấy ria nấm men thành 2 đường thẳng song song cách mép đĩa 1,5 cm, ủ 48 giờ cho nấm men phát triển trước; sau đó cấy một khoanh thạch nấm bệnh $C. gloeosporioides$ (đường kính 4 mm) vào vị trí chính giữa hai đường ria nấm men. Đĩa đối chứng chỉ cấy nấm bệnh. Theo dõi bán kính sợi nấm bệnh ở các mốc ngày thứ 2, 4, 6, 8 và 10. Tỷ lệ đối kháng ($H%$) được tính theo công thức: $$H = \frac{R_1 - R_2}{R_1} \times 100%$$ (Trong đó: $R_1$ là bán kính tản nấm bệnh trên đĩa đối chứng; $R_2$ là bán kính tản nấm bệnh trên đĩa có nấm men đối kháng).
  • Phương pháp sinh học phân tử (PCR và giải trình tự DNA):
    • Tách chiết DNA tổng số của nấm men bằng đệm Lysis buffer (50 mM Tris-HCl, 50 mM EDTA, 3% SDS, 1% $\beta$-mercaptoethanol, pH 8) kết hợp dung môi hữu cơ PCI (Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol 25:24:1) và CI (Chloroform:Isoamyl alcohol 24:1), kết tủa DNA bằng Sodium acetate 3M và Isopropanol.
    • Phản ứng PCR khuếch đại phân đoạn gen D1/D2 của tiểu đơn vị lớn 26S rDNA bằng cặp mồi chuyên biệt NL1 (5'-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3') và NL4 (5'-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3') (Kurtzman và Robnett, 1998; Cadez, 2003).
    • Chu trình nhiệt PCR: Tiền biến tính 95°C (5 phút); 35 chu kỳ gồm [Biến tính 95°C (30 giây), Bắt cặp 52°C (1 phút), Kéo dài 72°C (1 phút)]; Hậu kéo dài 72°C (10 phút).
    • Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,5% (hiệu điện thế 100V trong 30 phút), kiểm tra kích thước đoạn khuếch đại (~600 bp) dựa trên thang chuẩn DNA 1 kb / 100 bp, gửi giải trình tự tại Công ty Nam Khoa Biotek và tra cứu so sánh độ tương đồng (BLASTn) trên ngân hàng gen NCBI.
  • Xử lý số liệu thống kê: Số liệu đo đạc bán kính tản nấm và tính toán tỷ lệ ức chế được phân tích phương sai ANOVA một yếu tố bằng phần mềm Minitab 16 và tổng hợp trên Microsoft Excel 2019.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Mở đầu

Chương này thiết lập tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực trạng xuất khẩu xoài Cát Hòa Lộc của Việt Nam bị ảnh hưởng nặng nề bởi bệnh thán thư sau thu hoạch do nấm Colletotrichum gloeosporioides. Tác giả phân tích những hạn chế của các giải pháp xử lý vật lý và hóa học hiện hành (làm mất chất lượng quả, khó kiểm soát, nguy cơ tồn dư hóa chất) và đề xuất hướng nghiên cứu sử dụng nấm men tự nhiên có sẵn trên vỏ quả xoài làm tác nhân kiểm soát sinh học. Từ đó, xác định rõ 1 mục tiêu tổng quát và 4 nội dung nghiên cứu thực nghiệm cụ thể.

Chương 2. Tổng quan tài liệu

Tác giả hệ thống hóa các cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài:

  • Đặc điểm sinh học và cấu tạo nấm men: Cấu trúc thành tế bào (phức chất protein - polysaccharide, phosphate và lipid chiếm 25% khối lượng, dày 25 nm), màng tế bào chất, nhân thực và các bào quan; phương thức sinh sản vô tính (nảy chồi một hướng/nhiều hướng, phân hạch) và sinh sản hữu tính (nang bào tử); khả năng đồng hóa carbohydrate và các ứng dụng trong công nghiệp lên men, chế biến thực phẩm và xử lý môi trường.
  • Tác nhân gây bệnh thán thư: Phân loại khoa học của nấm Colletotrichum gloeosporioides (Giới Fungi, Ngành Ascomycota, Lớp Sordariomycetes, Họ Glomerellaceae), triệu chứng gây hại trên lá non, phát hoa và vỏ quả; hình thái sợi nấm có vách ngăn, bào tử phân sinh hình trụ không màu (kích thước 9–24 $\times$ 3–4,5 µm) và giác bám màu nâu đen (kích thước 6–20 $\times$ 4–12 µm).
  • Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước: Trong nước, các nghiên cứu về nấm men chủ yếu tập trung vào lên men rượu từ dịch quả xoài Cát Chu (Trần Thị Kim Ngân, 2013; Nguyễn Thị Thanh Hải và cộng sự, 2017) hoặc sản xuất bánh mì (Lưu Chí Thắng, 2020), chưa có công bố nào về việc dùng nấm men đối kháng nấm thán thư trên xoài. Trên thế giới, các công trình đã chứng minh tiềm năng đối kháng C. gloeosporioides của Pichia kudriavzevii, Saccharomyces sp. (Carlos Alberto Tuão Gava và cộng sự, 2018), Papiliotrema aspenensis (Wilasinee Konsue và cộng sự, 2020) và Pichia anomala (Adikshita Sharma và cộng sự, 2021).

Chương 3. Vật liệu và phương pháp

Chương này trình bày chi tiết danh mục thiết bị (tủ cấy vô trùng, máy luân nhiệt PCR, buồng điện di, kính hiển vi quang học, kính soi nổi...), hóa chất tinh khiết và môi trường vi sinh chuyên dụng (WA, PGA, YPG, YPGA, Simmons Citrate, Christensen). Đồng thời, chuẩn hóa chi tiết quy trình 5 bước thực nghiệm: (1) Phân lập, làm sạch nấm bệnh và định danh theo khóa Sutton (1980), Swart (1999); (2) Phân lập nấm men từ 30 mẫu vỏ xoài Cao Lãnh bằng phương pháp cấy trải pha loãng và ria cấy thuần; (3) Khảo sát hình thái tế bào, hình thức nảy chồi và 5 phản ứng sinh hóa (Glucose, Sucrose, Lactose, Citrate, Urease); (4) Thiết kế thí nghiệm đối kháng kép in vitro đo bán kính tản nấm sau 2, 4, 6, 8, 10 ngày; (5) Tách chiết DNA, chạy phản ứng PCR khuếch đại vùng D1/D2 26S rDNA với cặp mồi NL1/NL4 và giải trình tự nucleotide.

Chương 4. Kết quả và thảo luận

Chương này trình bày toàn bộ số liệu và biện luận kết quả thực nghiệm:

  • Phân lập và định danh nấm bệnh: Thu được dòng nấm Colletotrichum gloeosporioides thuần khiết từ vết bệnh thán thư. Tản nấm trên môi trường PGA có mặt trên màu trắng đến trắng xám, mặt dưới màu trắng xuất hiện các vòng tròn đồng tâm màu xanh đến xanh đen. Bào tử phân sinh không màu, hình trụ có kích thước trung bình 13,44 $\times$ 4,75 µm; giác bám hình trứng ngược hoặc bất định, màu nâu đen, kích thước trung bình 10,25 $\times$ 6,25 µm.
  • Phân lập và phân nhóm nấm men: Từ 30 mẫu xoài Cát Hòa Lộc thu thập tại Đồng Tháp, tác giả đã phân lập được 13 dòng nấm men thuần (ký hiệu từ C01 đến C13). Dựa trên đặc điểm hình thái tế bào (kích thước, hình thái elip/oval, hình thức nảy chồi) và đặc tính sinh hóa, 13 dòng nấm men được phân chia thành 6 nhóm:
    • Nhóm Y1 (C01, C03): Tế bào hình elip ngắn, nảy chồi nhiều hướng; lên men Glucose (+), không lên men Sucrose (-) và Lactose (-); phản ứng Citrate (-) và Urease (-). Định danh thuộc chi Hanseniaspora.
    • Nhóm Y2 (C02): Tế bào hình elip ngắn, nảy chồi một hướng; lên men Glucose (+), Sucrose (-), Lactose (-); Citrate (-) và Urease (-). Định danh thuộc chi Pichia.
    • Nhóm Y3 (C05): Tế bào hình elip dài (6,25 $\times$ 3,13 µm), nảy chồi một hướng; lên men Glucose (+), Sucrose (-), Lactose (-); Citrate (-) và Urease (-). Định danh thuộc chi Hanseniaspora.
    • Nhóm Y4 (C07): Tế bào hình oval nhỏ (5,33 $\times$ 5,00 µm), nảy chồi một hướng; lên men Glucose (+) và Sucrose (+), không lên men Lactose (-); phản ứng Citrate (+) và Urease (+). Định danh thuộc chi Meyerozyma.
    • Nhóm Y5 (C04, C08, C09): Tế bào hình oval nhỏ, nảy chồi một hướng; lên men Glucose (+) và Sucrose (+), không lên men Lactose (-); Citrate (+) và Urease (-). Định danh thuộc chi Candida.
    • Nhóm Y6 (C06, C10, C11, C12, C13): Tế bào hình oval lớn (kích thước lên tới 6,82 $\times$ 6,06 µm), nảy chồi một hướng; lên men Glucose (+) và Sucrose (+), Lactose (-); Citrate (+) và Urease (-). Định danh thuộc chi Candida.
  • Kết quả đối kháng in vitro: Tất cả 13 dòng nấm men đều thể hiện khả năng ức chế sự sinh trưởng của nấm bệnh C. gloeosporioides. Sau 10 ngày theo dõi, tỷ lệ đối kháng dao động từ 24,2% đến 54,4%. Sáu dòng có tỷ lệ đối kháng cao nhất đại diện cho 6 nhóm được lựa chọn gồm: C01 (27,6%), C02 (44,7%), C04 (54,4%), C05 (36,8%), C07 (50,0%) và C11 (54,4%).
  • Định danh sinh học phân tử: Cặp mồi NL1/NL4 khuếch đại thành công đoạn gen D1/D2 (26S rDNA) có kích thước khoảng 600 bp. Kết quả giải trình tự và so sánh dữ liệu BLASTn trên NCBI xác định được 4 loài nấm men: Hanseniaspora thailandica (mẫu C05, độ tương đồng 100%), Candida tropicalis (mẫu C04 và C11, độ tương đồng 100%), Pichia barkeri (mẫu C01/C02, tương đồng 97,85%) và Hanseniaspora opuntiae.

Chương 5. Kết luận và đề nghị

Đúc kết các kết quả đạt được về số lượng dòng phân lập (13 dòng), kết quả phân nhóm (6 nhóm thuộc 4 chi Hanseniaspora, Pichia, Meyerozyma, Candida), hiệu lực đối kháng cao nhất ghi nhận ở Candida tropicalis (54,4%) và Pichia barkeri (44,7%). Đồng thời, tác giả đưa ra các đề xuất tiếp theo nhằm nghiên cứu an toàn sinh học, hoàn thiện giải trình tự mẫu C07 và tiến hành thử nghiệm ứng dụng thực tế trên quả.


Kết quả và đóng góp

Số liệu thực nghiệm tổng hợp

Ký hiệu dòng Nhóm hình thái - sinh hóa Chi định danh sơ bộ Kích thước tế bào (µm) Khả năng lên men đường (Glu / Suc / Lac) Phản ứng Citrate Phản ứng Urease Bán kính nấm bệnh ngày 10 (cm) Tỷ lệ đối kháng ngày 10 ($H%$) Loài định danh phân tử (NCBI) Độ tương đồng (%)
C01 Y1 Hanseniaspora 4,71 $\times$ 2,17 + / - / - - - 2,75 $\pm$ 0,05 27,6% Pichia barkeri 97,85%
C02 Y2 Pichia 4,86 $\times$ 3,13 + / - / - - - 2,10 $\pm$ 0,10 44,7% Pichia barkeri / H. opuntiae > 97%
C03 Y1 Hanseniaspora 5,07 $\times$ 2,90 + / - / - - - 2,77 $\pm$ 0,05 24,2% — —
C04 Y5 Candida 5,80 $\times$ 5,07 + / + / - + - 1,73 $\pm$ 0,05 54,4% Candida tropicalis 100%
C05 Y3 Hanseniaspora 6,25 $\times$ 3,13 + / - / - - - 2,40 $\pm$ 0,30 36,8% Hanseniaspora thailandica 100%
C06 Y6 Candida 6,16 $\times$ 5,80 + / + / - + - 1,78 $\pm$ 0,04 53,0% — —
C07 Y4 Meyerozyma 5,33 $\times$ 5,00 + / + / - + + 1,90 $\pm$ 0,09 50,0% Chưa giải trình tự —
C08 Y5 Candida 5,90 $\times$ 5,21 + / + / - + - 1,77 $\pm$ 0,08 53,5% — —
C09 Y5 Candida 4,71 $\times$ 3,99 + / + / - + - 1,90 $\pm$ 0,10 50,0% — —
C10 Y6 Candida 6,82 $\times$ 6,06 + / + / - + - 1,93 $\pm$ 0,10 49,1% — —
C11 Y6 Candida 6,52 $\times$ 5,80 + / + / - + - 1,73 $\pm$ 0,05 54,4% Candida tropicalis 100%
C12 Y6 Candida 6,44 $\times$ 5,68 + / + / - + - 1,77 $\pm$ 0,08 53,5% — —
C13 Y6 Candida 6,00 $\times$ 5,33 + / + / - + - 1,75 $\pm$ 0,05 54,0% — —
Đối chứng — — — — — — 3,03 $\pm$ 0,08 0,0% — —

Đóng góp học thuật và thực tiễn tự nêu

  1. Dẫn liệu khoa học mới: Cung cấp dẫn liệu vi sinh vật học đầu tiên tại Việt Nam về thành phần nấm men biểu sinh trên vỏ xoài Cát Hòa Lộc thu thập tại vùng trồng trọng điểm Đồng Tháp và đánh giá tiềm năng đối kháng của chúng với chủng nấm Colletotrichum gloeosporioides.
  2. Tuyển chọn chủng vi sinh vật tiềm năng: Xác định được 2 loài nấm men có hiệu lực đối kháng cao là Candida tropicalis (đạt tỷ lệ ức chế 54,4%) và Pichia barkeri (đạt 44,7%), làm cơ sở để nghiên cứu chế phẩm sinh học bảo quản nông sản sau thu hoạch thay thế phương pháp hóa học.
  3. Chuẩn hóa quy trình định danh kết hợp: Thiết lập quy trình phân loại kết hợp giữa đặc điểm hình thái, các thử nghiệm sinh hóa lên men/đồng hóa với kỹ thuật sinh học phân tử khuếch đại vùng D1/D2 26S rDNA bằng cặp mồi NL1/NL4 cho các chủng nấm men bản địa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Thí nghiệm đối kháng mới chỉ được thực hiện in vitro trên môi trường thạch nhân tạo (PGA) trong điều kiện phòng thí nghiệm, chưa đánh giá hiệu lực thực tế in vivo trên quả xoài tươi trong các điều kiện kho bảo quản sau thu hoạch.
  • Mẫu nấm men C07 (nhóm Y4 - thuộc chi Meyerozyma) có hoạt tính đối kháng đạt 50,0% nhưng chưa hoàn thành giải trình tự sinh học phân tử để xác định chính xác tên loài trên ngân hàng gen NCBI.
  • Nghiên cứu chưa phân tích sâu cơ chế tương tác ở mức độ sinh hóa và phân tử (như khả năng sinh enzyme ngoại bào Chitinase, $\beta$-1,3-glucanase hoặc các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs để ức chế nấm sợi).

Hướng nghiên cứu tiếp theo (theo đề nghị của tác giả)

  • Tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về tính an toàn sinh học và độc tính của các dòng nấm men đã tuyển chọn trước khi đưa vào ứng dụng thực tế.
  • Thực hiện giải trình tự bổ sung cho dòng nấm men C07 để hoàn thiện dữ liệu định danh.
  • Thử nghiệm phối hợp nhiều phương pháp đối kháng khác nhau và đánh giá hiệu lực bảo quản trực tiếp trên quả xoài nhằm hướng tới sản xuất chế phẩm ứng dụng trong nông nghiệp xanh.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn phục vụ cho các nhóm đối tượng và nội dung sau:

  • Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Sinh học, Vi sinh học, Bảo vệ Thực vật và Công nghệ Thực phẩm: Tham khảo quy trình phân lập nấm men từ bề mặt nông sản, kỹ thuật thiết lập thử nghiệm đối kháng vi sinh vật in vitro, và phương pháp xử lý thống kê ANOVA bằng Minitab.
  • Nghiên cứu viên lĩnh vực phân loại học vi sinh vật: Sử dụng hệ thống chỉ tiêu hình thái học (kích thước tế bào, hình thức nảy chồi) kết hợp hệ thống thử nghiệm sinh hóa (lên men glucose/sucrose/lactose, đồng hóa citrate, thử nghiệm urease theo Christensen) để phân nhóm sơ bộ các chi nấm men Hanseniaspora, Pichia, Meyerozyma, Candida.
  • Cán bộ nghiên cứu công nghệ sinh học phân tử: Tham khảo quy trình tách chiết DNA bằng phương pháp PCI thủ công và điều kiện chu trình nhiệt phản ứng PCR sử dụng cặp mồi NL1/NL4 để giải trình tự đoạn D1/D2 của gen 26S rDNA phục vụ định danh nấm men.

Câu hỏi thường gặp

1. Mẫu xoài Cát Hòa Lộc dùng trong nghiên cứu được thu thập ở đâu và quy mô lấy mẫu như thế nào?
Nghiên cứu đã thu thập 30 mẫu quả xoài Cát Hòa Lộc trực tiếp từ các nhà vườn tại thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp để phục vụ cho quá trình phân lập nấm men và nấm bệnh.

2. Tác giả đã sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử nào để định danh các dòng nấm men có hoạt tính đối kháng?
Tác giả đã sử dụng kỹ thuật PCR để khuếch đại vùng gen D1/D2 của tiểu đơn vị lớn 26S rDNA bằng cặp mồi chuyên biệt NL1 (5'-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3') và NL4 (5'-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3'), tạo ra sản phẩm khuếch đại có kích thước khoảng 600 bp, sau đó gửi giải trình tự và đối soát độ tương đồng (BLASTn) trên ngân hàng gen NCBI.

3. Trong số 13 dòng nấm men phân lập được, những dòng và loài nào thể hiện khả năng ức chế nấm bệnh C. gloeosporioides cao nhất?
Dòng nấm men C04 và C11 (được định danh là Candida tropicalis) đạt tỷ lệ đối kháng cao nhất là 54,4% (bán kính nấm bệnh bị khống chế ở mức 1,73 cm so với 3,03 cm của đối chứng sau 10 ngày). Kế tiếp là dòng C07 (Meyerozyma sp.) đạt 50,0% và dòng C02/C01 (Pichia barkeri) đạt 44,7%.

4. Dựa vào những chỉ tiêu nào để phân chia 13 dòng nấm men thành 6 nhóm hình thái - sinh hóa?
Việc phân nhóm dựa trên sự kết hợp giữa: hình thái tế bào (elip ngắn, elip dài, oval nhỏ, oval lớn), phương thức nảy chồi (một hướng hoặc nhiều hướng), khả năng lên men các loại đường (Glucose 2%, Sucrose 2%, Lactose 2% trong ống Durham), khả năng đồng hóa muối ammonium trên môi trường Simmons Citrate và khả năng thủy phân ure trên môi trường Christensen.

5. Kết quả giải trình tự vùng D1/D2 26S rDNA đã xác định được những loài nấm men cụ thể nào?
Kết quả giải trình tự đã định danh được 4 loài nấm men có mặt trên vỏ xoài Cát Hòa Lộc gồm: Hanseniaspora thailandica (độ tương đồng 100%), Candida tropicalis (độ tương đồng 100%), Pichia barkeri (độ tương đồng 97,85%) và Hanseniaspora opuntiae.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hà Kiều Anh đã phân lập thành công 13 dòng nấm men bản địa và chủng nấm bệnh thán thư Colletotrichum gloeosporioides từ 30 mẫu xoài Cát Hòa Lộc thu thập tại Cao Lãnh, Đồng Tháp. Thông qua việc phân tích đặc điểm hình thái, đặc tính sinh hóa và giải trình tự phân tử vùng D1/D2 26S rDNA, nghiên cứu đã phân loại các dòng nấm men thành 6 nhóm thuộc 4 chi (Hanseniaspora, Pichia, Meyerozyma, Candida) và xác định được 4 loài cụ thể. Kết quả thử nghiệm đối kháng in vitro khẳng định hai loài Candida tropicalis (54,4%) và Pichia barkeri (44,7%) có hoạt tính ức chế nấm bệnh vượt trội, mở ra cơ sở khoa học quan trọng cho việc phát triển các chế phẩm sinh học an toàn phục vụ bảo quản xoài sau thu hoạch.