Phân lập và nghiên cứu đặc điểm một số chủng nấm cộng sinh rễ cây chuối

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
--------🙡 🕮 🙣--------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ
CHỦNG NẤM CỘNG SINH RỄ CÂY CHUỐI

Hà Nội – 2023


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
--------🙡 🕮 🙣--------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ
CHỦNG NẤM CỘNG SINH RỄ CÂY CHUỐI

Sinh viên thực hiện

: PHẠM THỊ HƯỜNG

Khóa

: K64CNSHB

Ngành

: CƠNG NGHỆ SINH HỌC

Giáo viên hướng dẫn

: TS. HỒ TÚ CƯỜNG
: PGS. TS. NGUYỄN XUÂN CẢNH

Hà Nội – 2023


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện
trong thời gian từ tháng 8/2022- 02/2023 dưới sự hướng dẫn của TS Hồ Tú Cường
và PGS.TS. Nguyễn Xuân Cảnh, Bộ môn Công nghệ Vi sinh, Khoa Công nghệ
Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực và chưa
từng được bất kì ai cơng bố trong các nghiên cứu nào khác. Các tài liệu được trích
dẫn trong khố luận đã được nêu trong mục tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2023.

Sinh viên

Phạm Thị Hường

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi cảm ơn đến ban Giám đốc Học viện, đội ngũ giảng viên, cán
bộ đang giảng dạy và công tác tại Học viện. Tôi vô cùng biết ơn đến thầy cô khoa
Công nghệ sinh học đã giảng dạy, hướng dẫn và tạo điều kiện để tơi hồn thành
chương trình học, thực tập nghề nghiệp và khố luận tốt nghiệp.
Đặc biệt hơn, tơi xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS
Nguyễn Xuân Cảnh và TS. Hồ Tú Cường đã định hướng nghiên cứu và hướng
dẫn tận tình tơi trong thời gian thực hiện khố luận.
Tơi xin cảm ơn đến thầy cơ bộ môn Công nghệ vi sinh thầy PGS.TS Nguyễn
Văn Giang, cô Th.S Trần Thị Hồng Hạnh, cô Th.S Nguyễn Thanh Huyền, cô Th.S
Trần Thị Đào và anh, chị nghiên cứu viên Dương Văn Hồn, Nguyễn Thị Thu đã
giúp đỡ tơi trong thời gian thực hiện khố luận.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn đến bạn bè thực hiện khoá luận tại bộ mơn Cơng
nghệ vi sinh và gia đình đã khuyến khích, động viên và giúp đỡ để tơi có thể hồn
thành khố luận tốt nghiệp.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2023.

Sinh viên

Phạm Thị Hường

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i 
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii 
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... vii 
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................... viii 
TĨM TẮT ............................................................................................................ ix 
PHẦN I. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1 
1.1. Đặt vấn đề....................................................................................................... 1 
1.2 . Mục đích, ý nghĩa của đề tài ......................................................................... 2 
1.2.1. Mục đích ...................................................................................................... 2 
1.2.2. Ý nghĩa ........................................................................................................ 2 
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3 
2.1. Tổng quan về chuối ........................................................................................ 3 
2.1.1. Nguồn gốc, vị trí cây chuối ......................................................................... 3 
2.1.2. Vai trị, ứng dụng của chuối trong đời sống................................................ 4 
2.2. Tổng quan về nghiên cứu nấm cộng sinh rễ cây trồng trên thế giới và ở
Việt Nam ....................................................................................................... 5 
2.2.1. Giới thiệu về nấm cộng sinh ....................................................................... 5 
2.2.2. Phân loại nấm cộng sinh trong rễ ................................................................ 6 
2.2.3. Vai trò của nấm cộng sinh trong rễ đối với cây chủ ................................... 8 
2.3. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngồi nước có liên quan đến nấm cộng
sinh rễ cây trồng .......................................................................................... 10 
2.3.1. Trên thế giới .............................................................................................. 10 
2.3.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ............................................................. 11 
PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................... 13 
3.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................... 13 
3.2. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 13 

iii


3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 13 
3.4. Hóa chất, mơi trường, dụng cụ và thiết bị.................................................... 13 
3.4.1. Hóa chất và mơi trường nghiên cứu .......................................................... 13 
3.4.2. Dụng cụ và thiết bị .................................................................................... 14 
3.5. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 14 
3.6. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 14 
3.6.1. Phương pháp thu thập mẫu........................................................................ 14 
3.6.2. Phương pháp phân lập, làm thuần và giữ giống........................................ 15 
3.6.3. Sàng lọc các chủng nấm có khả năng phân giải phosphate khó tan ......... 15 
3.6.4. Phương pháp xác định hoạt độ phân giải phosphate khó tan của các chủng
nấm .............................................................................................................. 16 
3.6.5. Sàng lọc các chủng nấm có khả năng phân giải kali khó tan.................... 18 
3.6.6. Khảo sát khả năng sinh Indole acetic acid (IAA) ..................................... 18 
3.6.7. Khảo sát khả năng sinh Siderophore ......................................................... 20 
3.6.8. Đánh giá khả năng sinh enzyme ngoại bào .............................................. 20 
3.6.9. Đánh giá đặc điểm sinh học của các chủng nấm tuyển chọn .................... 21 
3.6.10. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 21 
PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 22 
4.1 Kết quả phân lập các chủng nấm ở rễ cây chuối ........................................... 22 
4.2. Kết quả tuyển chọn các chủng nấm có khả năng phân giải phosphate khó tan . 22 
4.2.1. Kết quả xác định chỉ số hịa tan phosphate khó tan của các chủng nấm
sàng lọc........................................................................................................ 22 
4.2.2. Kết quả xác định hoạt độ phân giải phosphate khó tan của các chủng nấm
tuyển chọn ................................................................................................... 25 
4.3. Kết quả xác định khả năng phân giải kali của các chủng nấm tuyển chọn ........ 26 
4.2.5. Kết quả xác định khả năng sinh chất kích thích sinh trưởng IAA của các
chủng nấm tuyển chọn ................................................................................ 29 

4.2.6. Kết quả khảo sát khả năng sinh siderophore của 4 chủng nấm tuyển chọn .. 30 
iv


4.2.8. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh enzyme ngoại bào của 4 chủng nấm
tuyển chọn ................................................................................................... 31 
4.2.9. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái của 4 chủng nấm tuyển chọn............ 32 
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 35 
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 35 
5.2. Kiến nghị ...................................................................................................... 35 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 36 
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 44 

v


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Diễn giải từ viết tắt

AM/AFM

Arbuscular mycorrhizal fungi

CMC

Carboxymethyl Cellulose

ĐC

Đối chứng

NBRIP

National Botanical Research Institute’s Phosphat growth medium

IAA

Indole-3-acetic acid

PDA

Potato Dextrose Agar

&

Và

µl

Microliter

ml

Milliter

nm

Nanometer

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Diện tích và sản lượng chuối ở Việt Nam ............................................ 4
Bảng 3.1. Xây dựng dãy nồng độ đường chuẩn .................................................. 17
Bảng 3.2. Nồng độ IAA ...................................................................................... 19
Bảng 4.1. Bảng tổng hợp mẫu nấm phân lập được ............................................. 22
Bảng 4.2. Chỉ số phân giải phosphate khó tan của 4 chủng nấm tuyển chọn ..... 24
Bảng 4.3. Chỉ số phân giải kali của 4 chủng nấm tuyển chọn ............................ 28

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cây chuối............................................................................................... 3
Hình 3.1. Đồ thị đường chuẩn IAA ..................................................................... 20 
Hình 4.1. Khả năng phân giải phosphate khó tan của 4 chủng nấm sau 5 ngày
ni cấy trên mơi trường NBRIP ........................................................................ 23
Hình 4.2. Đồ thị đường chuẩn phosphate............................................................ 25 
Hình 4.3. Hoạt độ phân giải phosphate khó tan của 4 chủng nấm tuyển chọn ........... 26 
Hình 4.4. Khả năng phân giải kali sau 5 ngày nuôi cấy của 4 chủng nấm tuyển
chọn trên môi trường Aleksandrov ..................................................................... 27 
Hình 4.5. Hàm lượng IAA được tổng hợp của 4 chủng nấm tuyển chọn ........... 29 

Hình 4.6. Khả năng sinh siderphore của 4 chủng nấm ....................................... 31 
Hình 4.7. Khả năng sinh enzyme cellulase ......................................................... 32 

viii


TĨM TẮT
Nấm cộng sinh là thành phần chính của hệ vi sinh vật đất có vai trị thiết
yếu đối với sự phát triển của cây, bảo vệ thực vật đồng thời chuyển hóa các vật
chất hữu cơ. Với mục đích nghiên cứu đặc điểm của một số chủng nấm cộng
sinh trên rễ cây chuối để làm cơ sở nghiên cứu chế phẩm sinh học giúp cây sinh
trưởng, phát triển và tang năng suất cây trồng, và góp phần phát triển một nền
nông nghiệp bền vững, thân thiện với môi trường. Vì vậy mà tơi tiến hành phân
lập và tuyển chọn một số chủng nấm cộng sinh rễ cây chuối được thu thập tại
2 địa phương khác nhau: Thái Bình và Hà Nội. Kết quả phân lập được 14 chủng
nấm, tiến hành khảo sát khả năng phân giải phosphate khó tan và kali khó tan
tuyển chọn được 4 chủng nấm: NC5, NC8, NC9, NC12. Bốn chủng nấm cho
thấy chỉ số phân giải phosphate và kali cao nhất ở ngày nuôi cấy thứ 5. Cả 4
chủng nấm đều có khả năng sinh IAA và siderphore, ngồi ra chủng NC12 có
khả năng phân giải enzyme cellulase.

ix


PHẦN I. MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Chuối là tên của một loại cây ăn quả thuộc chi Musa, có nguồn gốc từ các
vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc. Các bộ phận của chuối được mọi người sử
dụng rất nhiều, đặc biệt là quả. Quả của nó đóng một vai trò quan trọng trong

chế độ ăn uống hàng ngày của con người bằng cách cung cấp các yếu tố tăng
trưởng cần thiết như vitamin và các khoáng chất thiết yếu, giúp duy trì cuộc
sống khỏe mạnh. Vì chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao nên chuối đem lại cho
người dùng rất nhiều lợi ích như: giải độc cơ thể, tăng cường thị lực, giúp tăng
lượng máu trong cơ thể, giảm huyết áp, chống lại ung thư... Vì vậy mà nó được
rất nhiều người ưa chuộng.
Ở Việt Nam, cây chuối đã trở thành một trong những cây xóa đói giảm nghèo,
mang lại giá trị kinh tế cao cho người dân. Với tổng diện tích chuối đạt trên 200.000
ha, chiếm 19% tổng diện tích cây ăn trái. Bên cạnh việc có khí hậu nhiệt đới nên Việt
Nam rất thuận lợi cho việc trồng và phát triển nhiều giống chuối khác nhau. Hiện nay,
thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩu đối với quả chuối tươi và các sản phẩm
chế biến ngày càng mở rộng và chuối được xem là mặt hàng xuất khẩu tiềm năng.
Trong đất tồn tại nhiều nhóm sinh vật khác nhau như: động vật, thực vật và vi sinh
vật. Các nhóm sinh vật này sống trong đất và tương tác qua lại lẫn nhau trong các mối
quan hệ: cộng sinh, ký sinh, đối kháng. Cộng sinh là hiện tưởng hai loài hợp tác, hỗ trợ
nhau cùng phát triển, trong đó điển hình là mối quan hệ cộng sinh giữa nấm rễ và rễ cây.
Nấm cộng sinh điều phối chất dinh dưỡng cho cây, thúc đẩy sự đồng hóa phosphate
cũng như các ion khác như kẽm, đồng, nitơ, bảo vệ cây khỏi các nấm gây bệnh khác và
tuyến trùng, làm tăng chất lượng đất và giúp cây chủ chống chịu sự tác động của các
kim loại (Gonzalez-Chavez & cs., 2002). Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên
cứu về nấm cộng sinh trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp.

1


Xuất phát từ cơ sở khoa học và thực tiễn nêu trên, tôi thực hiện đề tài: “Phân
lập và nghiên cứu đặc điểm của một số chủng nấm cộng sinh rễ cây chuối”.
1.2 . Mục đích, ý nghĩa của đề tài
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu đặc điểm của một số chủng nấm cộng sinh rễ cây chuối, tuyển chọn

ra các chủng tiềm năng có khả năng phân giải phosphate khó tan, kali khó tan để làm
cơ sở nghiên cứu chế phẩm sinh học giúp cây sinh trưởng, phát triển và năng suất cây
trồng và góp phần phát triển một nền nơng nghiệp bền vững, thân thiện với môi trường.
1.2.2. Ý nghĩa
Cung cấp thông tin về các chủng nấm cộng sinh tiềm năng có khả năng sinh
tổng hợp các chất kích thích sinh trưởng cây trồng, là tiền đề cung cấp nguyên
liệu giống cho sản xuất các loại chế phẩm sinh học.

2


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan về chuối
2.1.1. Nguồn gốc, vị trí cây chuối
Chuối là tên gọi cho các loài cây thuộc chi Musa, họ Musaceae, là một loại
cây ăn quả hàng đầu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới (Al-Harthi
& Al-Yahyai, 2009). Thân chính nằm dưới đất cịn gọi là thân ngầm, từ thân ngầm
mọc ra các nhánh được gọi là chồi. Bẹ lá được hình thành, quyện chặt với nhau
tạo nên thân giả. Chuối thuộc cây sinh sản vơ tính. Hoa chuối lưỡng tính, đầu hoa
thường ra một hoa đực riêng, khơng sinh sản, cịn được gọi là bắp chuối. Các hoa
cái ở trên hoa đực và không cần được thụ phấn vẫn tạo được quả chuối. Hoa chuối
xuất hiện trên thân giả giữa bẹ và cuống lá. Mỗi thân giả chỉ mang một buồng
chuối, vịng đời của nó kết thúc khi thu hoạch buồng. Chuối chứa nhiều chất
đường bột, đạm, xơ, sinh tố và khống chất, đặc biệt có hàm lượng kali rất cao và
10 loại acid amin thiết yếu.

Hình 2.1. Cây chuối
(Nguồn: Internet)

3


Ở Việt Nam, chuối là loại cây được trồng phổ biến khắp đất nước từ Bắc vào
Nam. Đây là loại trái cây cho thu hoạch quanh năm, và đã trở thành sản phẩm
xuất khẩu thế mạnh của ngành rau quả nước ta. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn: "Đối với mặt hàng chuối, giá trị xuất khẩu chuối trong 3 quý đầu
năm 2022 đạt gần 390 triệu USD, tăng gần 63% so với cùng ký 2021. Với kết quả
này, xuất khẩu chuối đã vượt qua xoài để thành loại trái cây có kim ngạch xuất
khẩu lớn thứ hai, chỉ sau trái thanh long.
Bảng 2.1. Diện tích và sản lượng chuối ở Việt Nam
2017
Diện tích trồng (nghìn ha)
Diện tích cho sản phẩm

2018

2019

2020

2021

140

145,7

150

152,8

154,2

125,4

129,2

133,6

136,6

138,3

2041,5

2095,6

2194,2

2267,5

2346,9

(nghìn ha)
Sản lượng (nghìn tấn)

Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, 2021

Chuối của Việt Nam rất đa dạng về chủng loại với nhiều giống chuối chất
lượng như: chuối tiêu, chuối tây, chuối ngự... được trồng rải rác khắp các tỉnh

thành cả nước. Một số giống chuối nổi tiếng ở Việt Nam là: chuối tiêu hồng Khoái
Châu, Hưng Yên; Chuối Laba Đà Lạt, Lâm Đồng; Chuối già hương, Đồng Nai.
2.1.2. Vai trò, ứng dụng của chuối trong đời sống
Tất cả các bộ phận trên cây chuối đều có giá trị sử dụng. Sản phẩm chính của
cây chuối là quả chuối, chuối cịn giàu vitamin và khống chất, đặc biệt là kali,
vitamin B6 và vitamin C. Do quả chuối có giá trị dinh dưỡng như vậy nên từ lâu
người ta đã sử dụng chuối như một nguồn thực phẩm quan trọng.
Trong công nghiệp, một trong những nguyên liệu được dùng trong công
nghiệp ép dầu phải kể đến chuối. Dầu chuối làm nguyên liệu cho công nghiệp
thực phẩm như làm bánh kẹo, sữa hộp. Không dừng lại ở đấy, vỏ chuối cịn được
xử lý tạo nhựa sinh học nhằm góp phần xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp (Nguyễn

4


Thị Trúc Mai & cs., 2015) hay sử dụng xơ chuối để sản xuất giấy gói (Ramdhonee
& Jeetah, 2017).
Trong nơng nghiệp, chuối là loại cây phát triển lâu năm, nên rễ chuối phát
triển mạnh, ăn sâu, phá vỡ lớp đất chai cứng, đưa nước và dinh dưỡng xuống tầng
đất sâu hơn. Khi cây mẹ chết đi, thì hệ rễ trong đất sẽ phân hủy, trả lại một lượng
hữu cơ cho đất, tạo môi trường cho sinh vật, vi sinh vật đất phát triển.
Tại Việt Nam, chuối vị ngọt, tính lạnh. Có cơng dụng tốt trong việc dùng cho
người bị táo bón, sốt nóng khát nước, mụn nhọt, trĩ xuất huyết, tăng huyết áp, tác
dụng an thai. Ngoài ra quả chuối như là một loại thuốc tiêu hóa tuyệt vời, hỗ trợ
nhu động ruột và chứa chất xơ tốt cho đường ruột, làm giảm táo bón, loét dạ dày,
đồng thời chuối cịn chứa nhiều chất chống oxy hóa, chống lão hóa. Hoa chuối
cũng chứa rất nhiều vitamin, axit amin thiết yếu giúp tăng cường trao đổi chất,
tăng cường sức khỏe sinh sản. Cung với hàm lượng chất xơ cao, thân chuối giúp
làm chậm q trình giải phóng đường và chất béo dự trữ trong cơ thể. Có thể làm
nước ép thân chuối để loại độc tố khỏi cơ thể, giúp lợi tiểu, làm sạch cơ thể. Đồng

thời quả chuối giàu vitamin C và vitamin B6 giúp cơ thể hấp thụ sắt tốt hơn, tăng
cường huyết sắc tố, cải thiện sức khỏe của tim mạch.
2.2. Tổng quan về nghiên cứu nấm cộng sinh rễ cây trồng trên thế giới
và ở Việt Nam
2.2.1. Giới thiệu về nấm cộng sinh
Nấm rễ - Mycorrhiza là nấm cộng sinh với rễ cây. Thuật ngữ này được Frank
sử dụng đầu tiên năm 1885 khi phát hiện mối liên hệ giữa sợi nấm và rễ cây thông
cũng như đối với một số cây lá rộng khác. Bắt nguồn từ chữ Hy Lạp “Mykes” có
nghĩa là nấm và “Rhiza” có nghĩa là rễ, tạo thành Mycorrhiza (nấm rễ) (Hall &
Abbott, 1984. Nấm nội sinh ở rễ cây nên được gọi là nấm rễ, cây mang nấm được
gọi là rễ - nấm.
Nấm rễ là một trong những loại nấm phân bố nhiều nhất trên tồn cầu, hình
thành mối liên kết cộng sinh với hơn 80% các loài thực vật trên cạn (Behrooz &
5


cs., 2019). Mối quan hệ cộng sinh được hình thành giữa thực vật và nấm có lợi
cho sự phát triển của thực vật, khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, chất lượng đất
và khả năng chống chịu áp lực (Bi & cs., 2019; Ahmed & cs., 2020; Gupta, 2020).
Trong mối quan hệ đó, thường có quan hệ cộng sinh là cả hai loài cùng sống chung
và cùng tồn tại. Sự cộng sinh giữa nấm và rễ cây mang lại lợi ích cho cả hai bên,
nấm sẽ nhận được từ cơ thể thực vật các chất dinh dưỡng còn thực vật nhận được
từ nấm các chất dinh dưỡng khác và nước. Khơng phải tất cả các lồi trong khu
hệ nấm trong đất đều cộng sinh với tất cả nấm trong các loại nấm của rễ cây mà
có lồi trong khu hệ nấm ở rễ sẽ cộng sinh được với cây này nhưng loại này chưa
chắc đã cộng sinh với các loài cây khác.
2.2.2. Phân loại nấm cộng sinh trong rễ
Dựa vào đặc điểm hình thái, nấm cộng sinh trong rễ thành 3 loại: nấm rễ nội
ngoại cộng sinh, nẫm rễ ngoại cộng sinh và nấm rễ nội cộng sinh (Gerdemann Jw
& Nicolson, 1963).

2.2.2.1. Nấm ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza)
Nấm rễ ngoại cộng sinh là nấm có sợi nấm bao quanh rễ dinh dưỡng chưa
hóa gỗ, khơng xun qua các tế bào mơ rễ mà chỉ kéo dài giữa các tế bào. Đặc
trưng cơ bản của chúng là:
 Trên bề mặt rễ dinh dưỡng hình thành một màng nấm (mantle) do các sợi
nấm đan chéo nhau.
 Giữa các tế bào tầng vỏ rễ hình thành một mạng lưới do thể sợi nấm sinh
trưởng mà thành.
 Do tác dụng của nấm rễ, bộ rễ ngắn, to, giịn và có màu sắc khác nhau, tán
rễ và biểu bì khơng có lơng hút, bề mặt màng có nhiều sợi nấm kéo dài ra.
Nấm rễ ngoại cộng sinh có hình dạng và màu sắc nhất định rất dễ nhận biết
bằng mắt thường. Tính đa dạng của chúng được biểu hiện rất khác nhau ở mỗi cây
chủ và nấm rễ khác nhau.

6


2.2.2.2. Nấm nội cộng sinh (Endomycorrhiza)
Nấm rễ nội cộng sinh là nấm với thể sợi nấm xuyên qua các tế bào rễ. Đặc
trưng của nấm nội cộng sinh như:
 Không hình thành màng ở bề mặt rễ mà chỉ có các sợi nấm lưa thưa. Tuy
nhiên, thể sợi nấm kéo dài giữa các khoảng gian bào, nhưng khơng hình
thành mạng lưới Hartig.
 Sợi nấm xuyên qua vách tế bào vào trong tạo thành vòi hút.
 Nấm rễ nội cộng sinh thường khó nhận biết bằng mắt thường.
Dựa vào kết cấu sợi nấm có vách ngăn người ta chia thành 2 loại:
 Có vách ngăn.
 Khơng có vách ngăn.
2.2.2.3. Nấm nội ngoại cộng sinh (Ectoendo mycorrhiza)
Nấm nội ngoại cộng sinh có đặc trưng của cả 2 loại trên. Chúng thường có

ở các rễ cây như: thơng (Pinaceae), cây Cáng lị (Betula alnoides), Đỗ quyên quả
mọng (Arbutus) và các cây thuộc họ Lan thủy tinh (Monotropaceae).
 Quá trình hình thành: quá trình hình thành nấm cộng sinh cũng như quá trình
xâm nhiễm, được chia ra 4 giai đoạn: tiếp xúc => xâm nhập => ủ bệnh => (phát triển)
xuất hiện. Trong đất hình thành nhiều bào tử nấm, sợi nấm xâm nhiễm vào bộ rễ, làm
cho rễ cây ngừng tăng trưởng, phình lên và hình thành bao nấm, sau đó sợi nấm phân
nhánh thành bao. Sợi nấm xâm nhiễm vào tầng vỏ của rễ dinh dưỡng, giữa tế bào hình
thành mạng lưới gọi là lưới Hartig. Phần lớn nấm rễ chỉ cộng sinh với rễ dinh dưỡng.
Từ hạt nảy mầm ra lá thật, cây con sinh trưởng nhờ dinh dưỡng được cung cấp từ hạt,
cịn sau đó cây cần dinh dưỡng trong đất. Giai đoạn này nếu bộ rễ tiếp xúc với nấm rễ,
thì sự hình thành rễ và nấm rất nhanh và có lợi. Cho nên những năm gần đây, nhiều
người dùng phương pháp cấy nấm vào cùng lúc cây con mới nảy mầm ra lá thật và
có thể đạt được mục đích rễ-nấm hóa cây mầm.

7


2.2.3. Vai trò của nấm cộng sinh trong rễ đối với cây chủ
Những loại nấm cộng sinh của hệ nấm sẽ phát triển hệ sợi ra vùng đất xung
quanh rễ và lan dần sang xung quanh (Dalpe & Monreal, 2004). Chúng có vai trị
quan trọng trong q trình phát triển của thực vật cũng như nhiều hệ sinh thái
trong việc duy trì sức sống, chuyển các chất dinh dưỡng, nước và bảo vệ cho cây
để đổi lấy thức ăn ở dạng carbon, và tăng độ phì nhiêu của đất. Nhờ đó làm tăng
khả năng hấp thu dinh dưỡng, nước của hệ rễ, sự đa dạng ở thực vật và năng suất
cây, đồng thời làm thay đổi cấu trúc đất theo chiều hướng có lợi cho cây chủ
nhưng làm thay đổi đáng kể sinh lí của cây chủ. Sợi nấm cộng sinh là cơ quan hấp
thu chủ yếu đặc biệt ở những nơi thiếu photphat và làm tăng khả năng hút photphat
lên gấp 6 lần (Arora & Plants, 1991).
2.2.3.1. Tăng khả năng hấp thụ phosphate và ở dinh dưỡng cây chủ
Cây trồng chỉ có thể hấp thụ phosphate ở dạng hịa tan. Trong khi đó thì

lượng phosphate khó tan chiếm tới 95% lượng phosphate tổng số chỉ có một lượng
nhỏ phosphate mà cây có thể tiêu thụ được (Smith, 2009). Trong các vấn đề sinh
thái và nông nghiệp, việc cải thiện dinh dưỡng phosphate của cây trồng là tác
dụng có lợi nhất của nấm cộng sinh (Karandashov & Bucher, 2005; Cardoso &
cs., 2006) cây lấy phosphate chủ yếu từ các loại nấm và rễ. Nấm cộng sinh có thể
khắc phục hạn chế dinh dưỡng đối với sự phát triển của cây trồng bằng cách tăng
cường thu nhận chất dinh dưỡng, đặc biệt là phosphate (Clark & Zeto, 2000). Bên
cạnh việc tăng khả năng hấp thụ phosphate thì khu hệ nấm trong đất và rễ cũng
tăng cường cải thiện hấp thụ các chất dinh dưỡng và nước, trong đó quan trọng
nhất là tăng cường hấp thụ dinh dưỡng phosphate (có khoảng 80% nhu cầu về
phosphate và 25% nhu cầu về Nito của cây trồng được cung cấp nhờ nấm
(Gonzalez-Chavez & cs., 2002).
2.2.3.2. Nâng cao sức chống chịu và thích nghi với mơi trường của cây trồng
Nghiên cứu khu hệ trong đất và rễ đã trở thành một trong những lĩnh vực
quan trọng trong ngành khoa học môi trường hiện đại, từ những khía cạnh cơ bản
8


để ứng dụng trong nông nghiệp và trong việc phục hồi các hệ sinh thái. Arbuscular
mycorrhiza (AM) là phổ biến nhất dựa trên sự cộng sinh.
Nhiều nghiên cứu cho biết, sau khi nhiễm khu hệ nấm trong đất cho cây, cây
chủ có khả năng chống chịu khơ hạn, chống chịu mặn, độ ẩm và pH không thuận
lợi, kháng với kim loại nặng. (Hungria & cs., 2010) nhận thấy nấm rễ AM giúp
cây ngô chịu được lạnh giá và tăng khả năng thích nghi với đất ở pH thấp. Khi
trồng trên núi đá vôi tỷ lệ sống của cây con nhiễm khu hệ nấm cộng sinh tăng
14%. Trong điều kiện khô hạn tuyệt đối, khả năng chống chịu cũng tăng lên.
2.2.3.3. Tăng khả năng chống bệnh hại
Khả năng kháng bệnh do nấm cộng sinh gây ra đã được mô tả bởi (Cameron
& cs, 2013). Các tác giả này đã chỉ ra rằng AMF (cộng sinh kiểu tạo bụi) làm tăng
sản xuất các enzym chống oxy hóa trong thực vật, có thể hoạt động như một biện

pháp bảo vệ chống lại mầm bệnh và các căng thẳng khác. Ngồi việc kích hoạt
của cơ chế bảo vệ thực vật, một số lý do khác để giảm tác hại của mầm bệnh do
AMF đã được báo cáo như cải thiện tình trạng dinh dưỡng của cây ký chủ, thay
đổi sự phát triển của rễ và hình thái, cạnh tranh cho các vị trí thuộc địa và vật chủ
quang hợp, và những thay đổi của vi sinh vật.
Vai trò của nấm rễ còn thể hiện như một yếu tố kích thích cây sản sinh ra các
chất có hoạt tính tự bảo vệ mình thường được gọi là các phytoalexin. (Nair & cs.,
1991) đã khảo sát vai trò của nấm rễ trên rễ cây Trifolium repens trong việc kích
thích cây chủ sinh ra các chất có hoạt tính kích thích sinh trưởng của nấm rễ,
chủng Penicillium digitatum và ức chế chủng gây bệnh Rhizoctonia sp. khi ni
cấy in vitro.
Ngồi ra, nghiên cứu của Szentpéteri về khả năng chống chịu và giúp cây chủ
chống chịu sự nhiễm kim loại nặng cũng đã chỉ ra vai trò của nấm rễ trong việc bảo
vệ cây chủ tránh các điều kiện bất lợi của môi trường (Szentpéteri & cs., 2022).

9


2.3. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến
nấm cộng sinh rễ cây trồng
2.3.1. Trên thế giới
Các nghiên cứu về nấm rễ trên thế giới chủ yếu tập trung về nghiên cứu khả năng
tác dụng của nấm rễ lên cây trồng, cách thức mà nấm rễ tác động lên cây trồng, tương
tác giữa nấm rễ với các loại vi khuẩn khác trong đất, khả năng giúp cây hấp thu các chất
dinh dưỡng, khả năng ứng dụng cũng như sản xuất nó. Vai trị quan trọng của nấm rễ
trong sản lượng cây trồng nông nghiệp đã được nghiên cứu khá phổ biến.
Năm 1968, bào tử nấm nội cộng sinh có thể sống cùng với thực vật trong
chậu và đưa ra phương pháp nhân ni thì những nghiên cứu về AMF và ảnh
hưởng của chúng đối với thực vật mới được tiến hành sâu rộng trên nhiều lĩnh, 12
vực nông lâm nghiệp (Gerdemann J. W., 1968; Gerdemann Jw, 1975). Các nhà

khoa học đã chứng minh rằng: AMF không chỉ làm tăng khả năng sinh trưởng,
phát triển của cây trồng mà cịn có thể làm tăng khả năng hấp thu khoáng (như
phosphate, đồng, kẽm…) trong đất; làm giảm mức độ “sốc” của cây khi đất bị
nhiễm mặn, đất quá ẩm, nhiệt độ đất cao và nhiều nguyên nhân khác.
Schonbeck F & Dehne H. (1989) đã nghiên cứu về khả năng bảo vệ cây chủ
chống lại các tác nhân gây bệnh của AMF trên 11 loại cây trồng phổ biến là lúa mạch,
lúa mì, đậu, cà rốt, ngơ, hành, thuốc lá, cà chua, dưa chuột, rau diếp, hồ tiêu đã nhận
thấy, chúng làm giảm 40% các bệnh ở rễ thường gặp trên các loại cây chủ này.
Bali &cs., (2002) đã chứng minh hiệu quả của AMF đối với bệnh héo cây
bông do nấm Fusarium gây ra. Đối với bệnh ở rễ gây ra bởi tuyến trùng, AMF có
thể cải thiện sức sống của cây chủ, từ đó hạn chế những thiệt hại về sản lượng,
đặc biệt với những vùng đất có hàm lượng PO43- thấp và cây được nhiễm AMF
trước khi bị nhiễm tuyến trùng. Nhờ vậy, AMF có thể làm giảm nguồn bệnh hoặc
giảm ảnh hưởng của bệnh ở rễ có nguyên nhân do nấm và tuyến trùng gây ra.
Ghosh & Basu, 2006 cho biết trong quá trình cộng sinh với rễ cây, khu hệ
nấm vùng rễ hình thành nhiều chất kích thích sinh trưởng như chất sinh trưởng tế
10


bào (auxin), vitamin B1, indole-3-acctic acid (IAA). Nhiều loài nấm cộng sinh
trong khu hệ nấm trong đất và rễ điều tiết ra những chất này trước và sau khi cộng
sinh với cây.
2.3.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nấm cộng sinh được nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ XX,
tuy nhiên cho đến nay mới đạt được một số ít những kết quả về nấm cộng sinh.
Phạm Quang Thu & cs. (1998) thực hiện nghiên cứu về nấm cộng sinh với
bạch đàn, kết quả là xác định được 37 loài nấm (thuộc 9 chủng và 7 bộ) cộng sinh
với 3 lồi thực vật (thơng nhựa Pinus merkussi, thông đuôi ngựa Pinus
massoniana và thông caribe Pinus caribaea). Kết quả này không chỉ dừng lại ở
việc xác định thành phần của các lồi nấm mà cịn đi sâu hơn vào việc nghiên cứu

sản xuất các chế phẩm nấm cộng sinh, ứng dụng rộng rãi trong cấy cây con ở keo
và bạch đàn.
Trần Văn Mão. (2012) đã nghiên cứu hiệu quả của nấm VA – Mycorrhiza chủ
yếu là nấm Glomus, về khả năng hấp thu dinh dưỡng phosphate. Hàm lượng phosphate
trong tế bào rễ cây bắp có sự cộng sinh của nấm VA-Mycorrhiza tăng 35% đối với các
loài nấm Glomus mosseae và 98% đối với loài nấm Glomus fasciculatum. Hàm lượng
P được tích luỹ trong rễ bắp ở dạng hỗn hợp phân tử phosphate hữu cơ và acid hoà
tan. Hàng ngày phosphate được di chuyển đến các bộ phận của cây bắp theo phương
pháp động lực học, và phụ thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng của cây.
Trần Thị Như Hằng & cs. (2012) đã tiến hành phân lập, nhân nuôi, lưu giữ
và định tên một số chủng nấm rễ nội sinh trên cây lúa và cây cà chua ở Bắc Việt
Nam, kết quả đã định tên đến chi các bào tử nấm rễ AM phân lập đó là các chi
Scuttellospora, Glomus, Acaulospora, Gigasprora và Entrophospora.
Nguyễn Thị Kim Liên & cs. (2012) đã nghiên cứu đa dạng hệ nấm cộng sinh
Arbuscular mycorrhiza trong đất và rễ cam tại Quỳ hợp, nghệ An, kết quả thu
được từ 60 mẫu đất và rễ cam đã phân loại được 16 loài AMF thuộc 6 chi:
Acaulospora, Gigasprora, Entrophospora, Glomus, Sclerocystic, Glomites.
11


Như vậy, các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nấm cộng sinh đối với sự sinh
trưởng và phát triển của các loại cây trồng khác nhau thì đều cho thấy chúng có tác
dụng tăng sinh khối, tăng q trình trao đổi chất và thu nhận chất dinh dưỡng.
.

12


PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1. Đối tượng nghiên cứu
Một số chủng nấm cộng sinh ở rễ phân lập được từ rễ cây chuối tại Gia Lâm
– Hà Nội và Thái Thụy – Thái Bình.
3.2. Vật liệu nghiên cứu
Các mẫu rễ cây chuối được thu thập tại Gia Lâm – Hà Nội và Thái Thụy –
Thái Bình.
3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Phịng thí nghiệm bộ mơn Cơng nghệ vi sinh – Khoa
Công nghệ sinh học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8/2022 đến 2/2023.
3.4. Hóa chất, mơi trường, dụng cụ và thiết bị
3.4.1. Hóa chất và mơi trường nghiên cứu
 Hóa chất pha môi trường:
- Môi trường NBRIP (g/l): 10g D–glucose, 5g Ca3(PO4)2, 5g MgCl2.6H2O,
0.25g MgSO4.7H2O, 0.2g KCl, 0.1g (NH4)2SO4, 1000ml H2O, pH7.
- Môi trường Aleksandrov (g/l): 5g D–glucose, 0.5g MgSO4.7H2O, 0.005g
FeCl3, 0.1g CaCO3, 2g Ca3(PO4)2, 2g Molecular, 1000ml H2O, pH7.
Các môi trường thạch thành phần như trên có bổ sung thêm 2% agar. Các
môi trường trên được hấp khử trùng ở 121ºC, 15 phút trước khi sử dụng.
- Môi trường PDA (g/l): Dịch chiết 200g khoai tây, 20g Dextrose, 1000 ml H2O,
20g agar. Cách pha: Rửa sạch khoai tây, cân 200gram khoai tây sau đó cắt hình
hạt lựu, cho khoai tây vào nồi chứa 1000ml nước cất. Đun sôi khoai tây 30 phút,
sau đó lọc lấy dịch khoai tây, chuẩn thể tích lên 1000ml. Bổ sung 20gram đường
Dextrose, chuẩn thể tích lên 1000ml và điều chỉnh pH 5.6. Sau khi chuẩn độ bổ
sung 20 gam thạch và cho vào bình thủy tinh mang đi hấp khử trùng ở điều kiện

13


121ºC trong 15 phút, để nguội đến khoảng 70ºC rồi đổ môi trường ra các đĩa petri

đã được hấp khử trùng.
- Mơi trường thử hoạt tính enzyme cellulase: Đệm phosphat (K2HPO4.3H2O
9,34g; KH2PO4 6,31g), pH7, cơ chất: 1% CMC.
 Hóa chất pha thuốc thử: axit ascobic, amoni molybdate, KH2PO4, H2SO4.
3.4.2. Dụng cụ và thiết bị
- Cân phân tích, máy khuấy từ, cân kỹ thuật, máy đo pH, lị vi sóng, máy lắc,
tủ cấy vô trùng, máy li tâm, tủ ấm, máy vortex, tủ sấy vô trùng, máy đo OD, tủ
lạnh, nồi hấp vô trùng, cốc đong, ống đong, pipet.
3.5. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập các chủng nấm cộng sinh rễ cây chuối
- Sàng lọc các chủng nấm có khả năng phân giải phosphate, kali khó tan
- Xác định chỉ số hịa tan của phosphate khó tan, kali khó tan và hoạt độ phân
giải phosphate
- Khảo sát, định lượng khả năng sinh IAA của các chủng nấm tuyển chọn
- Khảo sát khả năng sinh một số enzyme ngoại bào, sinh siderophore của các
chủng nấm tuyển chọn
- Xác định đặc điểm hình thái của các chủng nấm tuyển chọn
3.6. Phương pháp nghiên cứu
3.6.1. Phương pháp thu thập mẫu
Dùng xẻng đào rễ cây chuối ở các độ sâu: 5-20cm so với mặt đất, ở các mảnh
vườn khác nhau rồi cho vào túi nilon sạch đã chuẩn bị từ trước. Đánh kí hiệu mẫu
(ghi rõ: nơi lấy mẫu, ngày lấy mẫu, độ sâu). Các mẫu thu nhận được bảo quản ở
nhiệt độ 4oC trong các túi nilon sạch (Trịnh Quang Pháp & cs. (2016).
Đặc điểm chọn rễ chuối: mẫu được lấy là mẫu rễ tơ và khỏe mạnh, khơng có
dấu hiệu bị nhiễm bệnh.

14