Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học của xạ khuẩn nội sinh từ cây trinh nữ hoàng cung chống nấm Phomopsis sp. gây bệnh thối quả xoài

• Tác giả: Trần Thị Hồng Điệp
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Huyền
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng xạ khuẩn nội sinh cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.) có khả năng đối kháng nấm Phomopsis sp. UM254 gây bệnh thối quả xoài
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1.1. Tổng quan về xạ khuẩn
• 1.1.2. Xạ khuẩn nội sinh. Sự phân bố của xạ khuẩn nội sinh thực vật. Cách thức xâm nhập của xạ khuẩn nội sinh
• 1.1.3. Vai trò của xạ khuẩn nội sinh
• 1.1.4. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn nội sinh trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.1.4.1. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn nội sinh trên thế giới
• 1.1.4.2. Tình hình nghiên cứu xạ khuẩn nội sinh ở Việt Nam
• 1.1.5. Giới thiệu về cây Trinh nữ hoàng cung
• 1.1.5.1. Cây Trinh nữ hoàng cung
• 1.1.5.2. Vai trò của cây Trinh nữ hoàng cung
• 1.1.6. Tổng quan về nấm Phomopsis sp.
• 1.1.6.1. Giới thiệu chung về nấm Phomopsis sp.
• 1.1.6.2. Triệu chứng bệnh
• 1.1.6.3. Một số bệnh phổ biến do Phomopsis sp. gây ra ở các cây trồng Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất thí nghiệm
• 2.1.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Thu thập và xử lý mẫu
• 2.2.2. Phương pháp xử lý bề mặt mẫu
• 2.2.3. Phương pháp phân lập các chủng xạ khuẩn nội sinh
• 2.2.4. Đánh giá hoạt tính kháng nấm của các chủng xạ khuẩn nội sinh
• 2.2.5. Đánh giá đặc điểm hình thái của xạ khuẩn đối kháng
• 2.2.6. Đánh giá đặc điểm sinh hóa của xạ khuẩn đối kháng
• 2.2.7. Định danh chủng xạ khuẩn đối kháng tiềm năng dựa trên giải trình tự gen 16S rRNA
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Phân lập các chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung
• 3.2. Đánh giá khả năng đối kháng của xạ khuẩn nội sinh với nấm Phomopsis sp.
• 3.3. Đặc điểm sinh học của các chủng xạ khuẩn tuyển chọn
• 3.3.1. Đặc điểm hình thái
• 3.3.2. Đặc điểm sinh hóa của hai chủng xạ khuẩn tuyển chọn
• 3.3.3. Khả năng sinh trưởng trên các điều kiện nuôi cấy khác nhau
• 3.3.4. Khảo sát khả năng sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng (IAA) của các chủng xạ khuẩn nội sinh
• 3.3.5. Khả năng sinh kháng sinh thuộc nhóm Anthracycline của HN04 và HN05
• 3.3.6. Khả năng sinh enzyme ngoại bào
• 3.3.7. Định danh chủng xạ khuẩn HN05 dựa trên giải trình tự gen 16S rRNA
• 3.3.8. Tách chiết và xác định nồng độ DNA tổng số
• 3.3.9. Khuếch đại trình tự gen 16S rRNA
• 3.3.10. Giải trình tự gen 16S rRNA và xây dựng cây phát sinh loài
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu chung

Nghiên cứu tập trung vào việc phân lập và nghiên cứu các chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.) nhằm tìm kiếm khả năng đối kháng với nấm Phomopsis sp. UM254 gây bệnh thối quả xoài. Xạ khuẩn nội sinh là nhóm vi sinh vật sống trong mô thực vật, có khả năng sản xuất các hợp chất kháng nấm và kích thích sinh trưởng. Nghiên cứu này nhằm mục đích khai thác tiềm năng của các chủng xạ khuẩn này trong việc kiểm soát bệnh hại cây trồng, đặc biệt là bệnh thối quả xoài.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phân lập các chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung và đánh giá khả năng đối kháng với nấm Phomopsis sp. UM254. Ngoài ra, nghiên cứu cũng tập trung vào việc xác định các đặc điểm sinh học của các chủng xạ khuẩn này, bao gồm khả năng sinh trưởng, sản xuất enzyme ngoại bào, và chất kích thích sinh trưởng như IAA.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các biện pháp sinh học thay thế cho các hóa chất bảo vệ thực vật. Việc sử dụng xạ khuẩn nội sinh không chỉ giúp kiểm soát bệnh hại mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân lập và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn nội sinh từ các mẫu rễ, thân, lá của cây Trinh nữ hoàng cung. Các chủng xạ khuẩn được đánh giá khả năng đối kháng với nấm Phomopsis sp. UM254 thông qua phương pháp đồng nuôi cấy. Các đặc điểm sinh học của các chủng xạ khuẩn được nghiên cứu bao gồm hình thái khuẩn lạc, khả năng sử dụng nguồn carbon và nitơ, khả năng sinh enzyme ngoại bào, và chất kích thích sinh trưởng IAA.

2.1. Phân lập xạ khuẩn nội sinh

Các mẫu rễ, thân, lá của cây Trinh nữ hoàng cung được thu thập và xử lý bề mặt để loại bỏ vi sinh vật ngoại sinh. Sau đó, các mẫu được nghiền nhỏ và nuôi cấy trên môi trường Gause I để phân lập các chủng xạ khuẩn nội sinh.

2.2. Đánh giá khả năng đối kháng

Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn được đánh giá thông qua phương pháp đồng nuôi cấy với nấm Phomopsis sp. UM254. Các chủng có khả năng ức chế sự phát triển của nấm được tuyển chọn để nghiên cứu sâu hơn.

III. Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu đã phân lập được sáu chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung, trong đó hai chủng HN04 và HN05 thể hiện khả năng đối kháng mạnh mẽ với nấm Phomopsis sp. UM254. Các chủng này được nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học, bao gồm hình thái khuẩn lạc, khả năng sử dụng nguồn carbon và nitơ, khả năng sinh enzyme ngoại bào, và chất kích thích sinh trưởng IAA. Chủng HN05 được định danh dựa trên trình tự gen 16S rRNA và xác định thuộc chi Streptomyces.

3.1. Đặc điểm hình thái và sinh hóa

Các chủng HN04 và HN05 có hình thái khuẩn lạc đặc trưng với hệ sợi phát triển mạnh và khả năng sinh bào tử. Các chủng này cũng thể hiện khả năng sử dụng đa dạng nguồn carbon và nitơ, đồng thời có khả năng sinh enzyme ngoại bào và chất kích thích sinh trưởng IAA.

3.2. Định danh chủng xạ khuẩn

Chủng HN05 được định danh dựa trên trình tự gen 16S rRNA và xác định thuộc chi Streptomyces, có họ hàng gần với loài Streptomyces ardesiacus. Kết quả này khẳng định tiềm năng của chủng xạ khuẩn này trong việc kiểm soát bệnh hại cây trồng.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập và nghiên cứu các chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung có khả năng đối kháng với nấm Phomopsis sp. UM254. Các chủng HN04 và HN05 thể hiện tiềm năng lớn trong việc kiểm soát bệnh thối quả xoài. Nghiên cứu cũng đề xuất hướng phát triển các chế phẩm sinh học từ các chủng xạ khuẩn này để ứng dụng trong nông nghiệp.

4.1. Kết luận

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của các chủng xạ khuẩn nội sinh từ cây Trinh nữ hoàng cung trong việc kiểm soát bệnh thối quả xoài. Các chủng HN04 và HN05 có khả năng đối kháng mạnh mẽ với nấm Phomopsis sp. UM254 và có nhiều đặc điểm sinh học có lợi.

4.2. Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế đối kháng của các chủng xạ khuẩn này và phát triển các chế phẩm sinh học để ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc kiểm soát bệnh hại cây trồng.