Nghiên cứu và tuyển chọn đặc điểm vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu Piper Nigrum tại Đắk Lắk

• Tác giả: Dương Văn Hiển
• Người hướng dẫn: PGS. Phí Quyết Tiến
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Tuyển chọn và nghiên cứu đặc điểm một số chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu (Piper nigrum) tại Đắk Lắk
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỤC LỤC
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Vi khuẩn nội sinh trên thực vật
• 2.1.1. Khái niệm vi khuẩn nội sinh
• 2.1.2. Đặc điểm sinh học và phân loại vi khuẩn
• 2.1.2.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn
• 2.1.2.2. Phân loại vi khuẩn
• 2.1.3. Tiềm năng ứng dụng của vi khuẩn nội sinh
• 2.1.3.1. Cây hồ tiêu và bệnh trên cây hồ tiêu
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.1.3. Địa điểm nghiên cứu
• 3.1.4. Thời gian nghiên cứu
• 3.2. Hóa chất, thiết bị nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Đánh giá hoạt tính đối kháng của các chủng vi khuẩn nội sinh với nấm gây bệnh
• 3.3.2. Đánh giá khả năng sinh enzyme ngoại bào
• 3.3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng tuyển chọn
• 3.3.3.1. Quan sát hình thái khuẩn lạc
• 3.3.3.2. Phương pháp nhuộm Gram
• 3.3.3.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
• 3.3.3.4. Phân loại chủng vi khuẩn được tuyển chọn dựa trên phân tích trình tự gen 16S rDNA
• 3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu có khả năng kháng nấm gây bệnh
• 4.2. Tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng sinh tổng hợp enzyme ngoại bào
• 4.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và phân loại chủng HDL17 và chủng HDL34
• 4.3.1. Đặc điểm hình thái
• 4.3.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
• 4.3.3. Phân loại chủng HDL17 và chủng HDL34 dựa trên phân tích trình tự gen 16S rDNA
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Nghiên cứu vi khuẩn nội sinh

Nghiên cứu vi khuẩn nội sinh là một lĩnh vực quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc bảo vệ và phát triển cây trồng. Vi khuẩn nội sinh là những vi sinh vật sống bên trong mô thực vật mà không gây hại cho cây chủ. Chúng có khả năng ức chế các tác nhân gây bệnh, kích thích sinh trưởng và cải thiện năng suất cây trồng. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu tại Đắk Lắk, một khu vực có diện tích trồng hồ tiêu lớn nhất Việt Nam. Các chủng vi khuẩn này được đánh giá về khả năng kháng nấm gây bệnh và sinh tổng hợp enzyme ngoại bào, nhằm ứng dụng trong việc bảo vệ thực vật và cải thiện năng suất cây trồng.

1.1. Khái niệm và đặc điểm vi khuẩn nội sinh

Vi khuẩn nội sinh được định nghĩa là những vi khuẩn sống bên trong mô thực vật mà không gây ra các triệu chứng bệnh cho cây chủ. Chúng có thể cư trú ở rễ, lá hoặc hạt của cây. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi khuẩn nội sinh có khả năng thúc đẩy tăng trưởng thực vật, tăng năng suất và đóng vai trò như một tác nhân kiểm soát sinh học. Chúng sản xuất các chất tự nhiên có lợi, có thể ứng dụng trong y học, nông nghiệp và công nghiệp. Đặc biệt, vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu tại Đắk Lắk được nghiên cứu nhằm tìm ra các chủng có khả năng kháng nấm gây bệnh, góp phần bảo vệ cây trồng và nâng cao năng suất.

1.2. Phân loại và tiềm năng ứng dụng

Vi khuẩn nội sinh được phân loại dựa trên đặc điểm hình thái, sinh lý và phân tích trình tự gen 16S rDNA. Các chủng vi khuẩn như Bacillus, Pseudomonas và Burkholderia được biết đến với khả năng sản xuất các chất kháng nấm và kích thích sinh trưởng thực vật. Nghiên cứu này tập trung vào việc tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu có khả năng kháng nấm gây bệnh như Phytophthora capsici và Fusarium oxysporum. Các chủng này có tiềm năng ứng dụng trong việc phát triển các chế phẩm sinh học, giúp bảo vệ cây trồng và cải thiện năng suất nông nghiệp tại Đắk Lắk.

II. Tuyển chọn vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu

Tuyển chọn vi khuẩn nội sinh là quá trình phân lập và đánh giá các chủng vi khuẩn có khả năng kháng nấm gây bệnh và sinh tổng hợp enzyme ngoại bào. Nghiên cứu này tập trung vào việc tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu tại Đắk Lắk, một khu vực có diện tích trồng hồ tiêu lớn và thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các bệnh như chết nhanh và chết chậm. Các chủng vi khuẩn được phân lập từ mô cây hồ tiêu và đánh giá về khả năng kháng nấm gây bệnh, sinh enzyme ngoại bào và các đặc điểm sinh học khác. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần phát triển các chế phẩm sinh học, giúp bảo vệ cây trồng và nâng cao năng suất nông nghiệp.

2.1. Phương pháp tuyển chọn

Quá trình tuyển chọn vi khuẩn nội sinh bắt đầu bằng việc phân lập các chủng vi khuẩn từ mô cây hồ tiêu. Các chủng này được nuôi cấy trên môi trường thích hợp và đánh giá về khả năng kháng nấm gây bệnh như Phytophthora capsici và Fusarium oxysporum. Ngoài ra, khả năng sinh enzyme ngoại bào như chitinase, protease và cellulase cũng được đánh giá. Các chủng vi khuẩn có hoạt tính cao sẽ được tuyển chọn để nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và phân loại. Phương pháp này giúp xác định các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu có tiềm năng ứng dụng trong bảo vệ thực vật và cải thiện năng suất cây trồng.

2.2. Kết quả tuyển chọn

Kết quả nghiên cứu đã tuyển chọn được một số chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu có khả năng kháng nấm gây bệnh và sinh tổng hợp enzyme ngoại bào. Các chủng này được đánh giá về đặc điểm hình thái, sinh lý và phân tích trình tự gen 16S rDNA để xác định loài. Các chủng vi khuẩn như HDL17 và HDL34 được xác định có hoạt tính kháng nấm cao và khả năng sinh enzyme ngoại bào mạnh. Những chủng này có tiềm năng ứng dụng trong việc phát triển các chế phẩm sinh học, giúp bảo vệ cây hồ tiêu khỏi các bệnh hại và nâng cao năng suất nông nghiệp tại Đắk Lắk.

III. Ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong nông nghiệp

Vi khuẩn nội sinh có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc bảo vệ thực vật và cải thiện năng suất cây trồng. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng các chủng vi khuẩn nội sinh trên cây hồ tiêu tại Đắk Lắk để phòng trừ các bệnh hại như chết nhanh và chết chậm. Các chủng vi khuẩn được tuyển chọn có khả năng kháng nấm gây bệnh và sinh tổng hợp enzyme ngoại bào, giúp bảo vệ cây trồng và cải thiện năng suất. Ngoài ra, vi khuẩn nội sinh còn có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật, cải thiện chất lượng đất và giảm thiểu tác động của thuốc hóa học. Những ứng dụng này góp phần phát triển nông nghiệp bền vững tại Đắk Lắk.

3.1. Bảo vệ thực vật

Các chủng vi khuẩn nội sinh được tuyển chọn có khả năng kháng nấm gây bệnh như Phytophthora capsici và Fusarium oxysporum, giúp bảo vệ cây hồ tiêu khỏi các bệnh hại. Chúng sản xuất các chất kháng nấm và enzyme ngoại bào, giúp ức chế sự phát triển của nấm bệnh. Ngoài ra, vi khuẩn nội sinh còn có khả năng kích thích hệ thống miễn dịch của cây, giúp cây trồng chống lại các tác nhân gây bệnh. Những ứng dụng này giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững tại Đắk Lắk.

3.2. Cải thiện năng suất cây trồng

Vi khuẩn nội sinh không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn có khả năng kích thích sinh trưởng và cải thiện năng suất. Chúng sản xuất các chất kích thích sinh trưởng như auxin, giúp cây trồng phát triển nhanh hơn và khỏe mạnh hơn. Ngoài ra, vi khuẩn nội sinh còn có khả năng cố định đạm và hòa tan photphat, giúp cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng tốt hơn. Những ứng dụng này giúp nâng cao năng suất và chất lượng cây hồ tiêu tại Đắk Lắk, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững và hiệu quả.