Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu trên cây thanh long

Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu trên cây thanh long bằng vi khuẩn bacillus licheniformis d7.

• Tác giả: Hồ Nguyễn Hoàng Yến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Ẩn
• Trường học: Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum trên cây thanh long bằng Bacillus licheniformis D7
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài khoa học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN I: THÔNG TIN CHUNG
• 1.1. Thông tin tổng quát
• 1.2. Kết quả nghiên cứu
• 1.2.1. Đặt vấn đề
• 1.2.2. Khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của Neoscytalidium dimidiatum bởi dịch nuôi cấy chủng Bacillus licheniformis D7
• 1.2.3. Tác động của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 lên sự nảy mầm của bào tử nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum
• 1.2.4. Tác động của dịch nuôi cấy chủng Bacillus licheniformis D7 lên sự sinh trưởng của bào tử nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum
• 1.2.5. Tác động của chủng Bacillus licheniformis D7 lên sự phát triển của hệ sợi tơ nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum
• 1.2.6. Hiệu quả ngăn ngừa bệnh đốm nâu trên cây và quả thanh long do Neoscytalidium dimidiatum gây ra của dịch nuôi cấy chủng Bacillus licheniformis D7
• 1.3. Đánh giá các kết quả đạt được và kết luận
• 1.4. Tóm tắt kết quả

Tóm tắt

I. Tổng quan về khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum

Nấm Neoscytalidium dimidiatum là một trong những tác nhân gây bệnh nghiêm trọng trên cây thanh long, dẫn đến thiệt hại lớn về năng suất và chất lượng. Việc nghiên cứu khả năng ức chế của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7 đối với nấm này là rất cần thiết. Bacillus licheniformis D7 được biết đến với khả năng sản sinh ra các chất kháng sinh tự nhiên, có thể ức chế sự phát triển của nhiều loại nấm và vi khuẩn gây hại. Nghiên cứu này không chỉ giúp bảo vệ cây thanh long mà còn hướng tới một nền nông nghiệp bền vững.

1.1. Đặc điểm của nấm Neoscytalidium dimidiatum

Nấm Neoscytalidium dimidiatum thuộc ngành nấm túi Ascomycota, gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long. Nấm này có khả năng xâm nhập và gây hại cho nhiều loại cây trồng khác nhau, làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm.

1.2. Tầm quan trọng của Bacillus licheniformis D7

Bacillus licheniformis D7 là một vi khuẩn Gram dương, có khả năng sản sinh nhiều enzyme và chất kháng sinh tự nhiên. Vi khuẩn này có thể ức chế sự phát triển của nấm và vi khuẩn gây bệnh, góp phần bảo vệ cây trồng một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường.

II. Vấn đề bệnh đốm nâu trên cây thanh long

Bệnh đốm nâu do nấm Neoscytalidium dimidiatum gây ra là một trong những thách thức lớn nhất đối với ngành trồng thanh long. Bệnh này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm. Việc sử dụng thuốc diệt nấm hóa học không chỉ tốn kém mà còn gây ô nhiễm môi trường. Do đó, cần tìm kiếm các giải pháp sinh học hiệu quả để kiểm soát bệnh này.

2.1. Tác động của bệnh đốm nâu đến năng suất

Bệnh đốm nâu làm giảm năng suất cây thanh long, gây thiệt hại lớn cho nông dân. Sự xuất hiện của bệnh này có thể dẫn đến mất mùa và ảnh hưởng đến thu nhập của người trồng.

2.2. Nguyên nhân gây ra bệnh đốm nâu

Nguyên nhân chính gây ra bệnh đốm nâu là do điều kiện khí hậu ẩm ướt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum. Việc thâm canh cao và mở rộng diện tích trồng cũng làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng ức chế nấm

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các phương pháp khoa học hiện đại nhằm đánh giá khả năng ức chế của Bacillus licheniformis D7 đối với nấm Neoscytalidium dimidiatum. Các thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra sự phát triển của nấm trong điều kiện khác nhau khi có sự hiện diện của vi khuẩn này.

3.1. Phương pháp khuếch tán giếng thạch

Phương pháp khuếch tán giếng thạch được sử dụng để kiểm tra hoạt tính kháng mốc của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7. Kết quả cho thấy dịch nuôi cấy có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum.

3.2. Khảo sát sự nảy mầm của bào tử nấm

Nghiên cứu cũng tiến hành khảo sát sự nảy mầm của bào tử nấm khi có sự hiện diện của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7. Kết quả cho thấy sự ức chế rõ rệt ở các tỉ lệ phối trộn khác nhau.

IV. Kết quả nghiên cứu khả năng ức chế nấm

Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum. Các thí nghiệm cho thấy sự giảm thiểu đáng kể mức độ bệnh đốm nâu trên cây thanh long khi sử dụng dịch nuôi cấy này.

4.1. Hiệu quả ức chế sự phát triển của nấm

Dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 đã chứng minh khả năng ức chế sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum, với đường kính vòng kháng lên đến 28 mm.

4.2. Ứng dụng thực tiễn trong nông nghiệp

Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng Bacillus licheniformis D7 trong sản xuất chế phẩm sinh học, giúp kiểm soát bệnh đốm nâu trên cây thanh long một cách hiệu quả và bền vững.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Bacillus licheniformis D7 có khả năng ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum, mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm sinh học trong nông nghiệp. Việc áp dụng các biện pháp sinh học sẽ giúp bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã xác định được khả năng ức chế của Bacillus licheniformis D7 đối với nấm Neoscytalidium dimidiatum, góp phần bảo vệ cây thanh long và nâng cao năng suất.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các chế phẩm sinh học từ Bacillus licheniformis D7 để ứng dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp, nhằm kiểm soát hiệu quả các bệnh do nấm gây ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7 Mã số đề tài: 19.2TP06SV Chủ nhiệm đề tài: Hồ Nguyễn Hoàng Yến Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh, 2021 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và những lời động viên sâu sắc của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè trong suốt khoảng thời gian thực hiện đề tài. Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Ban lãnh đạo Viện, Ban quản lý phòng thí nghiệm và quý Thầy Cô của Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Phòng Quản lý Khoa học và Hợp tác Quốc tế đã hỗ trợ về kinh phí, cơ sở vật chất và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đề tài nghiên cứu. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Ngọc Ẩn đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn giúp em kịp thời giải quyết vấn đề, động viên em những lúc khó khăn và luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Tấn Việt và TS. Nguyễn Thị Diệu Hạnh đã luôn quan tâm, chỉ bảo và luôn sẵn lòng hỗ trợ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể sinh viên làm việc tại Phòng Thí nghiệm Công nghệ Vi sinh thuộc Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã giúp đỡ, san sẻ và tạo động lực để em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này. Cảm ơn gia đình đã luôn chia sẻ, hỗ trợ và là nguồn động viên to lớn đối với con trong suốt thời gian qua. Tuy đã cố gắng rất nhiều nhưng vì vốn kiến thức, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế, do đó trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài, em không tránh khỏi những thiếu sót nên rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy Cô để em có thể hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống. Em xin chân thành cảm ơn! 1 PHẦN I: THÔNG TIN CHUNG I. Thông tin tổng quát 1. Tên đề tài: Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài: TT Họ và tên Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài 1 Hồ Nguyễn Hoàng Yến Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài 2 TS. Nguyễn Ngọc Ẩn Trường ĐHCN Cố vấn khoa học 1. Đơn vị chủ trì: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm 1. Thời gian thực hiện: 1. Theo hợp đồng: Từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 10 năm 2020 1. Gia hạn: 12 tháng 1. Thực hiện thực tế: Từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 3 năm 2021 1. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Không có 1. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 05 triệu đồng (số tiền bằng chữ: Năm triệu đồng). Kết quả nghiên cứu 2. Đặt vấn đề Thanh long là một loại cây ăn quả nhiệt đới và cận nhiệt đới quan trọng. Thanh long thuộc họ Xương rồng (Cactaceae), xuất hiện ở các vùng nhiệt đới bản địa của châu Mỹ Latinh, bao gồm Mexico, Trung và Nam Mỹ. Hiện nay, nó cũng được trồng rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước châu Á, như Malaysia, Việt Nam, Thái Lan, Philippines và Trung Quốc [1, 2]. Việt Nam là nước có diện tích và sản lượng thanh long lớn nhất Châu Á, xuất khẩu thanh long hàng đầu thế giới. Diện tích trồng thanh long ở Việt Nam tăng nhanh từ 5.512 2 ha năm 2000 lên đến 35.665 ha năm 2014 với tổng sản lượng đạt khoảng 614. Theo số liệu ước tính sơ bộ năm 2015, diện tích trồng mới thanh long gần 5.000 ha, sản lượng đạt khoảng 686. Theo thống kê, sản lượng thanh long ở Việt Nam đạt khoảng 1,2 triệu tấn vào năm 2019 và dự kiến sẽ đạt 1,7 triệu tấn vào năm 2025, dự báo tốc độ tăng trưởng đạt 6,0% [4]. Do đó, việc xuất khẩu thanh long mang lại nguồn thu nhập lớn cho nông dân nước ta. Tuy nhiên, việc sản xuất thanh long ở Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn do tác động của biến đổi khí hậu và dịch bệnh như bệnh đốm nâu, bệnh nám cành, bệnh thối nhũn, bệnh thán thư, bệnh nấm bồ hóng,… [5]. Do khí hậu nhiệt đới ẩm là môi trường phù hợp cho nhiều loại mốc phát triển. Bên cạnh đó là việc mở rộng diện tích, thâm canh cao đã tạo điều kiện cho nhiều loại sâu bệnh gây hại phát triển. Từ năm 2008 đến nay, trên thanh long xuất hiện các loại bệnh mới như bệnh đốm trắng, đốm vàng, đốm nâu, bệnh loét gây hư hại trên thân cây và quả thanh long. Trong đó, bệnh đốm nâu do nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra hậu quả nghiêm trọng nhất [6, 7]. Neoscytalidium dimidiatum thuộc ngành nấm túi Ascomycota, lớp Dothideomycetes, bộ Botrysphaeriales, họ Botrysphaeriaceae, chi Neoscytalidium [8]. Nó được xác định là tác nhân gây ra các bệnh nhiễm trùng giống bệnh nấm da ở người [9], xâm nhập và làm viêm phổi dẫn đến cái chết ở cá heo [10], bên cạnh đó, chủng nấm mốc này còn gây bệnh trên nhiều đối tượng thực vật như: cà chua, cây có múi, thanh long,… [11-13]. Hiện nay, xu hướng phát triển của thế giới là hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền vững. Tuy nhiên, nấm bệnh gây ra những hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, bệnh đốm nâu do nấm mốc N. dimidiatum gây ra làm ảnh hưởng nặng nề tới năng suất cũng như chất lượng quả thanh long [12]. Việc này gây khó khăn trong việc tiêu thụ nội địa và xuất khẩu, cũng như ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của người nông dân và ngành trồng trọt thanh long. Thuốc diệt nấm hóa học được sử dụng tràn lan trong nông nghiệp có ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe con người, gây ô nhiễm môi trường và làm tăng khả năng kháng thuốc của nấm bệnh. Vấn đề cấp bách hiện nay là tìm ra nguyên nhân gây bệnh, từ đó đưa ra các 3 biện pháp phòng trừ hiệu quả. Do đó, việc sử dụng các biện pháp sinh học như các hợp chất đối kháng từ vi sinh vật là một phương pháp thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường. Bacillus licheniformis là vi khuẩn Gram dương, hình que, ưa nhiệt. Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nó có khả năng hình thành nội bào tử. Những bào tử này có khả năng chịu nhiệt, lạnh, bức xạ và các áp lực khác của môi trường. Bacillus licheniformis có khả năng sản sinh ra nhiều loại enzyme có hoạt tính mạnh như amylase, protease, cellulase, chitinase…, đồng thời, nó cũng có khả năng sinh tổng hợp các chất kháng sinh tự nhiên có tác dụng ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật khác, bao gồm cả vi khuẩn Gram âm lẫn Gram dương và nấm gây bệnh [14]. Xuất phát từ thực trạng trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7” với mục đích hướng tới việc sản xuất chế phẩm sinh học hỗ trợ cho sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp nói chung và ngành trồng thanh long nói riêng ở nước ta. Mục tiêu tổng quát Đánh giá được khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu trên thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7. Mục tiêu cụ thể Khảo sát sơ bộ khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm mốc N. dimidiatum bởi chủng B. Khảo sát sự tác động của B. licheniformis D7 lên khả năng nảy mầm của bào tử N. Khảo sát sự tác động của B. licheniformis D7 lên sự phát triển của hệ sợi tơ N. 4 Kiểm tra hiệu quả ngăn ngừa bệnh đốm nâu trên cây và quả thanh long do N. dimidiatum gây ra của chủng B. Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Khảo sát sơ bộ khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum bởi dịch nuôi cấy chủng Bacillus licheniformis D7 Kiểm tra hoạt tính kháng mốc bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch của dịch nuôi cấy vi khuẩn trên môi trường PGA [15]. Nội dung 2: Khảo sát sự tác động của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 lên khả năng nảy mầm của bào tử Neoscytalidium dimidiatum Phối trộn dịch nuôi cấy vi khuẩn và dịch bào tử nấm mốc theo các tỉ lệ 0,5:1, 1:1, 2:1, ủ ở nhiệt độ phòng và quan sát sự nảy mầm của bào tử dưới kính hiển theo các mốc thời gian 4, 8, 12, 24 giờ [16]. Kiểm tra sự sinh trưởng của bào tử nấm mốc bằng phương pháp cấy trải trên môi trường PGA. Đối chứng được thực hiện tương tự với dịch bào tử nấm mốc nhưng thay thế dịch nuôi cấy vi khuẩn bằng môi trường LB. Nội dung 3: Khảo sát sự tác động của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 lên sự phát triển của hệ sợi tơ Neoscytalidium dimidiatum Phối trộn dịch nuôi cấy vi khuẩn và dịch bào tử nấm mốc (được nuôi ủ trong môi trường PGB sau 4 giờ) theo các tỉ lệ 0,5:1, 1:1, 2:1, ủ ở nhiệt độ phòng và quan sát dưới kính hiển theo các mốc thời gian 4, 8, 12, 24 giờ [16]. Đối chứng được thực hiện tương tự với dịch bào tử nấm mốc nhưng thay thế dịch nuôi cấy vi khuẩn bằng môi trường LB. Nội dung 4: Kiểm tra hiệu quả ngăn ngừa bệnh đốm nâu trên cây và quả thanh long do N. dimidiatum gây ra của B. licheniformis D7 5 Phối trộn dịch nuôi cấy vi khuẩn và dịch bào tử nấm mốc theo các tỉ lệ 0,5:1, 1:1, 2:1 và ủ ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Tiến hành tiêm 200 μL dịch gây bệnh/vết lên thân cây và quả thanh long. Theo dõi thời gian xuất hiện bệnh và mức độ gây bệnh [17].