Nghiên Cứu Tuyển Chọn Bacillus Thuringiensis Để Kiểm Soát Tuyến Trùng Trên Cây Cà Chua

• Tác giả: Lê Quang Trường
• Người hướng dẫn: Th.S. Lê Thị Mai
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tuyển Chọn Bacillus Thuringiensis Kiểm Soát Tuyến Trùng Trên Cây Cà Chua
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Đà Nẵng

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. KHÁI QUÁT VỀ BACILLUS THURINGIENSIS
• 2.1.1. Lịch sử phát hiện Bacillus thuringiensis
• 2.1.2. Vị trí, đặc điểm hình thái và sinh thái học Bacillus thuringiensis
• 2.1.2.1. Vị trí phân loại
• 2.1.2.2. Đặc điểm hình thái
• 2.1.2.3. Đặc điểm sinh hóa
• 2.1.3. Đặc điểm phân loại
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ CHUA
• 2.2.1. Cây cà chua
• 2.2.2. Một số bệnh trên cây cà chua
• 2.3. ĐẶC ĐIỂM CỦA TUYẾN TRÙNG SẦN RỄ (MELOIDOGYNE SPP.)
• 2.3.1. Vị trí phân loại của giống Meloidogyne
• 2.3.2. Đặc điểm sinh học, vòng đời của tuyến trùng sần rễ giống Meloidogyne
• 2.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN BACILLUS THURINGIENSIS TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 2.4.1. Một số nghiên cứu và ứng dụng về Bacillus thuringiensis trên thế giới
• 2.4.2. Một số nghiên cứu và ứng dụng vi khuẩn B. thuringiensis ở Việt Nam
• 3. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
• 3.3.2. Phương pháp điều tra
• 3.3.3. Phương pháp phân lập các chủng Bacillus thuringiensis bản địa
• 3.3.4. Phương pháp định danh sơ bộ các chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis
• 3.3.5. Phương pháp ly trích và nhân nuôi tuyến trùng Meloidogyne spp. trong phòng thí nghiệm
• 3.3.6. Phương pháp tuyển chọn vi khuẩn Bacillus thuringiensis có khả năng ức chế với tuyến trùng
• 3.3.7. Khả năng sản xuất hydro xyanua và khả năng sinh enzyme ngoại bào của chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis tuyển chọn
• 3.3.8. Định danh chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis được tuyển chọn bằng kỹ thuật sinh học phân tử
• 3.3.9. Phương pháp khảo sát nồng độ ức chế của Bacillus thuringiensis tuyển chọn đối với tuyến trùng Meloidogyne spp.
• 3.3.10. Phương pháp đánh hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne spp. của chủng Bacillus thuringiensis tuyển chọn trong điều kiện nhà lưới
• 3.3.11. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 4.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI KHUẨN BACILLUS SPP. TỪ CÁC MẪU ĐẤT TẠI LA HƯỜNG, TÚY LOAN
• 4.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH SINH LÝ, SINH HÓA CỦA VI KHUẨN BACILLUS THURINGIENSIS PHÂN LẬP ĐƯỢC
• 4.3. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CHỦNG BACILLUS THURINGIENSIS CÓ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ẤU TRÙNG J2 CỦA TUYẾN TRÙNG MELOIDOGYNE SPP.
• 4.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH ENZYME NGOẠI BÀO VÀ SẢN XUẤT HYDRO XYANUA CỦA CHỦNG M5
• 4.5. KẾT QUẢ ĐỊNH DANH CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS THURINGIENSIS (M5) BẰNG KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ
• 4.6. KẾT QUẢ KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ BACILLUS THURINGIENSIS (M5) ỨC CHẾ TUYẾN TRÙNG MELOIDOGYNE SPP.
• 4.6.1. Kết quả khảo sát nồng độ Bacillus thuringiensis (M5) ức chế trứng tuyến trùng
• 4.6.2. Kết quả khảo sát nồng độ Bacillus thuringiens (M5) diệt ấu trùng J2 Meloidogyne spp.
• 4.7. KẾT QUẢ KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ TUYẾN TRÙNG MELOIDOGYNE SPP. CỦA CHỦNG BACILLUS THURINGIENSIS TUYỂN CHỌN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên cứu Bacillus Thuringiensis Kiểm soát Tuyến trùng

Nghiên cứu về Bacillus thuringiensis (Bt) đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc kiểm soát tuyến trùng gây hại trên cây cà chua. Bacillus thuringiensis là một loại vi khuẩn có khả năng sản xuất các protein độc, có thể tiêu diệt các loại tuyến trùng như Meloidogyne spp. mà không gây hại cho môi trường. Việc áp dụng biện pháp sinh học này không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người và sinh vật có ích trong hệ sinh thái.

1.1. Lịch sử và sự phát triển của Bacillus Thuringiensis

Bacillus thuringiensis được phát hiện lần đầu vào năm 1915 và đã được nghiên cứu rộng rãi về khả năng kiểm soát sâu bệnh. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng Bt có thể tiêu diệt nhiều loại côn trùng và tuyến trùng, mở ra hướng đi mới trong nông nghiệp bền vững.

1.2. Tầm quan trọng của cây cà chua trong nông nghiệp

Cây cà chua không chỉ là một loại rau ăn quả phổ biến mà còn mang lại giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, cây cà chua thường bị tấn công bởi các loại bệnh do tuyến trùng gây ra, làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong kiểm soát tuyến trùng trên cây cà chua

Sự tấn công của tuyến trùng như Meloidogyne spp. đã gây ra nhiều thiệt hại cho cây cà chua. Các biện pháp hóa học hiện tại thường không hiệu quả và có thể gây ra hiện tượng kháng thuốc. Việc sử dụng thuốc hóa học không chỉ tốn kém mà còn ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. Do đó, việc tìm kiếm các biện pháp sinh học như Bacillus thuringiensis là cần thiết để giải quyết vấn đề này.

2.1. Tác động của tuyến trùng đến cây cà chua

Tuyến trùng Meloidogyne spp. gây ra hiện tượng u sưng trên rễ, làm giảm khả năng hấp thụ dinh dưỡng và nước của cây. Điều này dẫn đến sự suy giảm năng suất và chất lượng sản phẩm.

2.2. Hạn chế của các biện pháp hóa học hiện tại

Việc sử dụng thuốc hóa học để kiểm soát tuyến trùng thường không bền vững. Nhiều loại thuốc có thể gây ra hiện tượng kháng thuốc, làm giảm hiệu quả trong việc kiểm soát tuyến trùng.

III. Phương pháp nghiên cứu Bacillus Thuringiensis trong kiểm soát tuyến trùng

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp phân lập và tuyển chọn Bacillus thuringiensis từ các mẫu đất tại vùng trồng cà chua. Các chủng vi khuẩn được phân lập sẽ được kiểm tra khả năng ức chế tuyến trùng Meloidogyne spp. thông qua các thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới. Phương pháp này không chỉ giúp xác định các chủng vi khuẩn có khả năng kiểm soát tuyến trùng mà còn đánh giá hiệu quả của chúng trong thực tế.

3.1. Quy trình phân lập Bacillus Thuringiensis

Quy trình phân lập bao gồm việc thu thập mẫu đất, xử lý nhiệt để tiêu diệt các vi sinh vật không mong muốn, sau đó nuôi cấy và phân lập các chủng Bacillus thuringiensis.

3.2. Đánh giá khả năng ức chế tuyến trùng

Các chủng Bacillus thuringiensis được tuyển chọn sẽ được thử nghiệm để đánh giá khả năng ức chế tuyến trùng Meloidogyne spp. thông qua các thí nghiệm trong điều kiện kiểm soát.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của Bacillus Thuringiensis

Kết quả nghiên cứu cho thấy chủng Bacillus thuringiensis M5 có khả năng ức chế tuyến trùng Meloidogyne spp. hiệu quả. Ở nồng độ 10^9 tế bào/ml, chủng này đã cho thấy hiệu quả ức chế cao nhất, giảm thiểu số nốt u sưng trên rễ cây cà chua. Điều này chứng tỏ Bacillus thuringiensis có thể trở thành một giải pháp sinh học tiềm năng trong việc kiểm soát tuyến trùng trên cây cà chua.

4.1. Hiệu quả ức chế của Bacillus Thuringiensis M5

Chủng M5 đã cho thấy khả năng ức chế tuyến trùng Meloidogyne spp. với số nốt u sưng chỉ ở mức 14,93± 4,10 nốt, cho thấy hiệu quả cao trong việc kiểm soát tuyến trùng.

4.2. Ứng dụng thực tiễn trong nông nghiệp

Chủng Bacillus thuringiensis M5 có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp như một biện pháp sinh học an toàn, giúp bảo vệ cây cà chua khỏi sự tấn công của tuyến trùng mà không gây hại cho môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu Bacillus Thuringiensis

Nghiên cứu về Bacillus thuringiensis trong việc kiểm soát tuyến trùng trên cây cà chua đã mở ra hướng đi mới trong nông nghiệp bền vững. Việc sử dụng các chủng vi khuẩn bản địa không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại do tuyến trùng mà còn bảo vệ môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của Bacillus thuringiensis trong nông nghiệp để nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ sức khỏe con người.

5.1. Tương lai của nghiên cứu Bacillus Thuringiensis

Nghiên cứu cần tiếp tục để phát hiện và phát triển thêm nhiều chủng Bacillus thuringiensis có khả năng kiểm soát các loại tuyến trùng khác nhau, mở rộng ứng dụng trong nông nghiệp.

5.2. Hướng đi mới trong nông nghiệp bền vững

Việc áp dụng các biện pháp sinh học như Bacillus thuringiensis sẽ góp phần quan trọng trong việc phát triển nông nghiệp bền vững, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.