khảo sát một số đặc tính của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT


NGUYỄN VÕ

KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CÁC
CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG TRONG
QUẢN LÝ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT

KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CÁC
CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG TRONG
QUẢN LÝ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. LÊ MINH TƯỜNG

NGUYỄN VÕ

Cần Thơ, 2014
i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT


Chứng nhận đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp với tên đề tài “Khảo sát một số đặc
tính của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa”.

Do sinh viên Nguyễn Võ thực hiện.
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp.

Cần Thơ, ngày …. tháng …. năm 2014
Cán bộ hướng dẫn

Ts. Lê Minh Tường

ii


LÝ LỊCH CÁ NHÂN


1. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Võ

Giới tính: Nam

Ngày sinh: 02/12/1993

Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: Thốt Nốt, Cần Thơ
Quê quán: ấp Phụng Phụng, xã Thạnh Tiến, huyện Vĩnh Thạnh, TP. Cần Thơ.

2. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
Năm 1999-2004: học tại trường Tiểu Học Dân Lập An Bình.
Năm 2004-2008: học tại trường Trung Học Cơ Sở Thạnh An.
Năm 2008-2011: học tại trường Trung Học Phổ Thông Thạnh An.
Năm 2011-2015: học tại trường Đại Học Cần Thơ. Chuyên ngành Bảo Vệ Thực
Vật, khóa 37, khoa Nông Nghiệp & Sinh học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ.

iii


LỜI CAM ĐOAN


Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứa của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Nguyễn Võ

iv


LỜI CẢM ƠN


Kính dâng:
Cha mẹ người đã nuôi dưỡng và dạy dỗ con trưởng thành, đã giúp đỡ con trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu, con xin ghi nhớ công ơn to lớn này.
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng và nổ lực của bản thân, người
thân, bạn bè và thầy cô đã quan tâm và giúp đỡ tôi rất nhiều.
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Lê
Minh Tường, người đã trực tiếp hướng dẫn, giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy cố vấn học tập - Nguyễn Chí Cương, quý
thầy cô trong khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, những người đã trực tiếp
giảng dạy, trang bị những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học đại học.
Để hoàn thành luận văn này, anh Lý Văn Giang đã nhiệt tình giúp đỡ và chỉ bảo tôi
trong suốt khoảng thời gian thực hiện đề tài, xin gửi lời cám ơn chân thành đến anh.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến các anh chị và bạn bè trong phòng
thí nghiệm phòng trừ sinh học đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Các
bạn trong Lớp Bảo Vệ Thực Vật khóa 37 đã nhiệt tình giúp đỡ, sẽ chia và động viên
tôi trong những ngày tháng học Đại học.
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014

Nguyễn Võ

v


Nguyễn Võ, 2014. “Khảo sát một số đặc tính của các chủng xạ khuẩn có triển
vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa”. Luận văn tốt nghiệp Đại học, ngành
Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần
Thơ. Cán bộ hướng dẫn: Tiến sĩ Lê Minh Tường

TÓM LƯỢC
Đề tài “Khảo sát một số đặc tính của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong
quản lý bệnh cháy bìa lá lúa” được thực hiện từ tháng 11/2013 đến tháng 9/2014 tại
phòng thí nghiệm bệnh cây, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Ngiệp & Sinh
Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ nhằm mục tiêu khảo sát đặc tính của các
chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa. Từ đó làm cơ sở
cho những nghiên cứu tiếp theo, góp phần ứng dụng xạ khuẩn vào biện pháp phòng
trừ sinh học đối với bệnh cháy bìa lá lúa.
Kết quả về đặc điểm nuôi cấy của tám chủng xạ khuẩn trong nghiên cứu
được chia làm hai nhóm: nhóm 1 gồm có ba chủng với màu sắc của hệ sợi khí sinh
là nhóm màu trắng, nhóm 2 gồm năm chủng với màu sắc hệ sợi khí sinh là nhóm
màu xám. Hình dạng chuỗi bà tử của tám chủng xạ khuẩn là dạng thẳng đến gợn
sóng (RF) đối với các chủng CT6, CT7, CT8, ĐT6, VL19 và VL21, dạng móc câu
đối với chủng ĐT4 và ST15. Bề mặt bào tử của tám chủng xạ khuẩn đều có dạng
trơn (Smooth).
Kết quả thí nghiệm khảo sát đặc điểm sinh hóa của các chủng xạ khuẩn cho
thấy tất cả điều có khả năng tiết enzyme protease, lipase, amylase. Năm chủng xạ
khuẩn CT8, ĐT4, ST15, VL19 và VL21 cho thấy khả năng tạo sắc tố melanin thông
qua việc làm cho môi trường nuôi cấy từ màu vàng chuyển sang màu nâu cho đến
nâu đen. Riêng đối với ba chủng CT6, CT7 và ĐT6 thì không làm thay đổi màu của
môi trường. Như vậy, qua kết quả thí nghiệm có thể kết luận các chủng xạ khuẩn có

triển vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa thuộc chi Streptomyces. Tám chủng xạ
khuẩn nghiên cứu có thể thuộc loài Streptomyces kanamyceticus, loài Streptomyces
willmorei, loài Streptomyces bacillaris, loài Streptomyces capoamus, loài Streptomyces lipmanii, loài Streptomyces capoamus, loài Streptomyces bikiniensis và loài
Streptomyces ostreogriseus.

Từ khóa: amylase, lipase, protesae, Streptomyces, xạ khuẩn

vi


MỤC LỤC
PHỤ BÌA ............................................................................................................... i
LÝ LỊCH CÁ NHÂN ............................................................................................ iii
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................v
TÓM LƯỢC .......................................................................................................... vi
MỤC LỤC… ......................................................................................................... vii
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................ ix
DANH SÁCH HÌNH

..........................................................................................x

ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
Chương 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU................................................................... 2
1.1 Sơ lược về xạ khuẩn ...................................................................................... 2
1.1.1 Vị trí phân loại và phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên ............................... 2
1.1.1.1 Phân loại xạ khuẩn ............................................................................ 2
1.1.1.2 Phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên....................................................... 2
1.1.2 Đặc điểm xạ khuẩn .................................................................................. 3
1.1.2.1 Đặc điểm hình thái ............................................................................ 3
1.1.2.2 Cấu tạo xạ khuẩn ............................................................................... 4

1.1.3 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự phát triển của xạ khuẩn .... 4
1.1.4 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học bênh cây ........................ 5
1.1.4.1 Khả năng tiết chất kháng sinh ........................................................... 6
1.1.4.2 Kích thích tăng trưởng cây trồng ...................................................... 6
1.1.4.3 Sự cộng sinh ...................................................................................... 6
1.1.4.4 Khả năng tiết enzyme ngoại bào ....................................................... 6
1.1.5 Những nghiên cứu về việc sử dụng xạ khuẩn đối kháng trong phòng trừ
sinh học bệnh .......................................................................................................... 8
1.1.5.1 Những nghiên cứu trong nước .......................................................... 8
1.1.5.2 Những nghiên cứu trên thế giới ...................................................... 10
1.1.6 Một số phương pháp phân loại xạ khuẩn .............................................. 11
1.1.6.1 Phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy .......... 11
1.1.6.2 Phân loại dựa vào đặc điểm sinh lý – sinh hóa ............................... 11
1.1.7 Đặc điểm phân loại chi Streptomyces ................................................ 11
Chương 2 PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP ................................................ 13
2.1 Phương tiện .................................................................................................. 13
vii


2.1.1 Thời gian và địa điểm............................................................................ 13
2.1.2 Dụng cụ thí nghiệm ............................................................................... 13
2.1.3 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................ 13
2.1.4 Các môi trường sử dụng trong thí nghiệm ............................................ 13
2.2 PHƯƠNG PHÁP ......................................................................................... 16
2.2.1 Thí nghiệm 1 Xác định Gram âm/Gram dương của các chủng xạ khuẩn
vùng rễ có triển vọng ...................................................................................... 16
2.2.2 Thí nghiệm 2 Quan sát màu sắc của hệ sợi khí sinh, hệ sợi cơ chất và sắc
tố tan ............................................................................................................... 17
2.2.3 Thí nghiệm 3 Quan sát chuỗi bào tử và hình dạng bào tử ................... 18
2.2.4 Thí nghiệm 4 Khảo sát khả năng tiết enzyme protease các chủng xạ

khuẩn vùng rễ có triển vọng ........................................................................... 18
2.2.5 Thí nghiệm 5 Khảo sát khả năng tiết enzyme lipase của các chủng xạ
khuẩn vùng rễ có triển vọng ........................................................................... 19
2.2.6 Thí nghiệm 6 Khảo sát khả năng tiết enzyme amylase các chủng xạ
khuẩn vùng rễ có triển vọng ........................................................................... 19
2.2.7 Thí nghiệm 7 Khảo sát sự hình thành sắc tố melanin của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng ........................................................................................ 20
2.2.8 Xử lý số liệu .......................................................................................... 20
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 21
3.1 Xác định Gram âm, Gam dương của các chủng xạ khuẩn vùng rễ có triển
vọng ................................................................................................................ 21
3.2 Màu sắc khuẩn ty khí sinh (KTKS) và khuẩn ty cơ chất (KTCC) ........... 22
3.3 Hình dạng chuỗi bào tử và bề mặt bào tử của xạ khuẩn .......................... 28
3.4 Khảo sát khả năng tiết enzym phân giải protein ...................................... 38
3.5 Khảo sát khả năng tiết enzym phân giải lipid .......................................... 39
3.6 Khảo sát khả năng tiết enzym phân giải tinh bột ..................................... 41
3.7 Khả năng hình thành sắc tố melanin ........................................................ 43
3.8 Vị trí phân loại của tám chủng xạ khuẩn ................................................. 45
3.8.1 Đặc điểm phân loại chủng CT6 ........................................................... 45
3.8.2 Đặc điểm phân loại chủng CT7 ........................................................... 46
3.8.3 Đặc điểm phân loại chủng CT8 ........................................................... 48
3.8.4 Đặc điểm phân loại chủng ĐT4 .......................................................... 49
3.8.5 Đặc điểm phân loại chủng ĐT6 .......................................................... 51
3.8.6 Đặc điểm phân loại chủng ST15 ......................................................... 52
viii


3.8.7 Đặc điểm phân loại chủng VL19 ........................................................ 54
3.8.8 Đặc điểm phân loại chủng VL21 ........................................................ 55
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 58

4.1 Kết luận ...................................................................................................... 58
4.2 Đề nghị ....................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 59

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Đặc điểm nuôi cấy của chủng xạ khuẩn CT6 và CT7

23

3.2

Đặc điểm nuôi cấy của chủng xạ khuẩn CT8 và ĐT4

25

3.3

Đặc điểm nuôi cấy của chủng xạ khuẩn ĐT6 và ST15

27

3.4

Đặc điểm nuôi cấy của chủng xạ khuẩn VL19 và VL21

29

3.5

Khả năng phân giải protein của các chủng xạ khuẩn

48

3.6

Khả năng phân giải lipid của các chủng xạ khuẩn

40

3.7

Khả năng phân giải tinh bột của các chủng xạ khuẩn

42

3.8

Đặc điểm phân loại của chủng CT6

45

3.9

Đặc điểm phân loại của chủng CT7

47

3.10

Đặc điểm phân loại của chủng CT8

48

3.11

Đặc điểm phân loại của chủng ĐT4

50

3.12

Đặc điểm phân loại của chủng ĐT6

51

3.13

Đặc điểm phân loại của chủng ST15

53

3.14

Đặc điểm phân loại của chủng VL19

54

3.15

Đặc điểm phân loại của chủng VL21

56

x


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

1.1

Hình dạng chuỗi bào tử và bề mặt bào tử của các loài xạ
khuẩn

12

3.1

Kết quả nhuộm Gram của các chủng xạ khuẩn có triển vọng

21

3.2

Màu sắc của chủng xạ khuẩn CT6 ở thời điểm 7 ngày sau khi
cấy trên các môi trường ISP

22

3.3

Màu sắc của chủng xạ khuẩn CT7 ở thời điểm 7 ngày sau khi
cấy trên các môi trường ISP

23

3.4

Màu sắc của chủng xạ khuẩn CT8 ở thời điểm 7 ngày sau khi
cấy trên các môi trường ISP

24

3.5

Màu sắc của chủng xạ khuẩn ĐT4 ở thời điểm 7 ngày sau khi

25

cấy trên các môi trường ISP
3.6

Màu sắc của chủng xạ khuẩn ĐT6 ở thời điểm 7 ngày sau khi

26

cấy trên các môi trường ISP
3.7

Màu sắc của chủng xạ khuẩn ST15 ở thời điểm 7 ngày sau khi

27

cấy trên các môi trường ISP
3.8

Màu sắc của chủng xạ khuẩn VL19 ở thời điểm 7 ngày sau khi

28

cấy trên các môi trường ISP
3.9

Màu sắc của chủng xạ khuẩn VL21 ở thời điểm 7 ngày sau khi

29

cấy trên các môi trường ISP
3.10

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng
CT6 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử

30

3.11

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

31

CT7 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.12

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng
CT8 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử

xi

32


3.13

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

33

ĐT4 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.14

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

34

ĐT6 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.15

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

35

ST15 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.16

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

36

VL19 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.17

Hình dạng chuỗi bào tử (A) và bề mặt bào tử (B) của chủng

37

VL21 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử
3.18

Khả năng phân giải protein của các chủng xạ khuẩn

39

3.19

Khả năng phân giải lipid của các chủng xạ khuẩn vùng rễ

41

3.20

Khả năng phân giải tinh bột của các chủng xạ khuẩn

42

3.21

Ba chủng xạ khuẩn không tạo sắc tố melanin trên môi trường

43

ISP7
3.22

Khả năng tạo sắc tố melanin trên môi trường ISP7 của 5 chủng
xạ khuẩn

xii

44


ĐẶT VẤN ĐỀ
Lúa là một trong những loại cây lương thực quan trọng nhất không chỉ ở
nước ta mà còn ở các nước trên thế giới. Đặc biệt, Việt Nam là một trong những
quốc gia có sản lượng xuất khẩu gạo hằng năm đứng thứ 2-4 trong số các nước
xuất khẩu lúa gạo trên thế giới (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Bên cạnh đó, sự phát
triển liên tục ngày một tăng của dịch hại trên đồng ruộng đã ảnh hưởng đến năng
suất cũng như là chất lượng của lúa gạo. Trong đó bệnh cháy bìa lá lúa (bạc lá) do
vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae là một trong những bệnh gây hại nghiêm
trọng và nguy hiểm nhất.
Ở nước ta, việc thăm canh tăng vụ, gieo xạ với mật độ dày, bón thừa phân
hóa học cũng như sử dụng thuốc hóa học quá liều lượng cho phép đã dẫn đến bùng
phát dịch bệnh, gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất và kinh tế. Có nhiều biện
pháp đã được đưa ra nhằm làm giảm tổn thất và tránh sự bùng phát của dịch bệnh,
trong đó việc sử dụng thuốc hóa học để khống chế được xem là biện pháp chủ đạo,
tuy nhiên việc sử dụng thuốc hóa học liên tục và không tuân theo nguyên tắc 4
đúng đã ảnh hưởng nghiệm trọng đến môi trường, sức khỏe con người và làm mất
cân bằng sinh thái.
Từ đó nhiều biện pháp sinh học đã được áp dụng nhằm thay thế thuốc hóa
học. Hiện nay xạ khuẩn vùng rễ cũng được sử dụng như một biện pháp sinh học để
quản lý bệnh hại trên lúa. Năm 2006, Bonjar đã tìm ra chủng xạ khuẩn Streptomyces coralus trong 200 chủng xạ khuẩn được phân lập từ nhiều loại đất khác nhau
của tỉnh Kerman, có khả năng đối kháng với vi khuẩn Rastonia solanacearum gây
bệnh héo xanh cho cây trồng sau 8-11 ngày sau khi nuôi cấy trong điều kiện in

vitro (Bonjar et al., 2006).
Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Tuấn Vủ (2013) và Trần Hậu Em (2013)
đã phân lập được một số chủng xạ khuẩn có triển vọng trong phòng trừ bệnh cháy
bìa lá lúa. Tuy nhiên vẫn chưa có những nghiên cứu cụ thể để xác định tên của các
chủng xạ khuẩn này. Do đó đề tài “Khảo sát một số đặc tính của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa” được thực hiện nhằm
định danh xạ khuẩn bằng phương pháp truyền thống dựa vào các đặc tính của
chúng.

1


CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Sơ lược về xạ khuẩn
1.1.1 Vị trí phân loại và phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên
1.1.1.1 Phân loại xạ khuẩn
Xạ khuẩn là vi khuẩn đặc biệt. Chúng có khuẩn lạc khô và đa số có dạng
hình phóng xạ (action-) nhưng khuẩn lại có dạng sợi phân nhánh như nấm (myces)
(Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002). Theo khóa phân loại của Bergey, xạ khuẩn là vi
khuẩn Gram dương, hiếu khí, có tỉ lệ G+C cao trong trình tự 16S rARN (Prescott
et al., 2008). Xạ khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, bao gồm 10
dưới bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài. Hiện nay có 478 loài được công bố thuộc chi
Streptomyces, hơn 500 loài thuộc chi còn lại và được xếp vào nhóm xạ khuẩn
hiếm (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002). Gần đây nhất thì xạ khuẩn được phân
thành 6 lớp, 23 bộ, 53 họ, 252 chi. Trong đó, 2 chi thường được biết là Actinomyces và Streptomyces thuộc lớp Actinobacteria bao gồm các chủng xạ khuẩn có
những vai trò khác nhau trong nông nghiệp. Chi Actinonyces thuộc họ Actinomycetaeae, bộ Streptomycetales (Ludwig et al., 2012).
1.1.1.2 Phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên
Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên như đất, nước, rác, phân chuồng,
bùn và thậm chí cả trong cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không phát triển được.
Sự phân bố của xạ khuẩn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thành phần đất, điều

kiện canh tác và loại thảm thực vật (Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006). Theo
Waksman (1961), trong một gam đất có khoảng 29.000-2.400.000 mầm xạ khuẩn,
chiếm 9 - 45% tổng số vi sinh vật đất.
pH là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sự phân bố của xạ,
chúng có nhiều trong các lớp đất trung tính, kiềm yếu hoặc axit yếu từ 6,8 -7,5.
Xạ khuẩn có rất ít trong lớp đất kiềm hoặc axit và càng hiếm trong các lớp đất rất
kiềm, số lượng của xạ khuẩn trong đất cũng thay đổi theo thời gian (Bùi Thị Hà,
2008).
Theo Phạm Văn Kim (2000), mật số vi sinh vật cũng như xạ khuẩn giảm dần
khi khoảng cách càng xa rễ. Ngoài ra mật số của xạ khuẩn cũng biến đổi theo
chiều sâu của đất, càng sâu thì mật số càng giảm. Ở các mẫu đất khác nhau thì số
lượng xạ khuẩn trong 1 gram đất cũng khác nhau, đối với mẫu đất phù sa ven sông
và đất thịt pha cát số lượng xạ khuẩn trong 1 gam đất là cao nhất. Đất sét pha cát
và đất nghèo dinh dưỡng thì số lượng xạ khuẩn trong 1 gam đất là thấp nhất (Đỗ
Thu Hà và ctv. 2010).
2


1.1.2 Đặc điểm xạ khuẩn
1.1.2.1 Đặc điểm hình thái
 Hình thái khuẩn lạc
Khuẩn lạc xạ khuẩn khô và đa số có hình phóng xạ (action-) nhưng khuẩn thể
lại phân nhánh như nấm (myces) (Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Nữ Kim Thảo,
2006).
Theo Lê Xuân Phương (2008), khuẩn lạc của xạ khuẩn thường chắc, nhăn
nheo, có dạng vôi, dạng da, nhung tơ hay dạng màng dẻo. Chúng đa dạng về màu
sắc như: đỏ, da cam, vàng, nâu, xám, trắng… Màu sắc và kích thước của khuẩn lạc
khác nhau tùy theo loài và điều kiện nuôi cấy (thành phần môi trường, nhiệt độ,
ẩm độ…). Đường kính mỗi khuẩn lạc thường chỉ từ 0,5 - 2 mm nhưng cũng có
khuẩn lạc có đường kính lên đến 1 cm hoặc lớn hơn.

 Hình thái khuẩn ty
Trên môi trường đặc, xạ khuẩn thường có 2 dạng khuẩn ty: khuẩn ty khí sinh
(aerial mycelium) phát triển trên bề mặt môi trường với chức năng chủ yếu là sinh
sản, khuẩn ty cơ chất (subtrate mycelium) ăn sâu vào môi trường với chức năng
chủ yếu là dinh dưỡng. Tuy nhiên chỉ có một số xạ khuẩn chỉ có khuẩn ty cơ chất
nhưng cũng có loại chỉ có khuẩn ty khí sinh (chi Sporichthya), khi đó khuẩn ty khí
sinh vừa làm chức năng sinh sản vừa làm chức năng dinh dưỡng (Nguyễn Lân
Dũng và ctv., 1978).
Khuẩn ty của xạ khuẩn có nhiều hình dạng khác nhau: chân chim, rễ cây,
hình xoắn chùm quả, hình xoắn cành lá, hình xoắn ốc, hình đốt thưa, hình đốt dày,
hình đốt xoắn (Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006)
 Sự hình thành bào tử của xạ khuẩn
Xạ khuẩn sinh sản vô tính bằng bào tử và cơ quan sinh sản đặc trưng cho xạ
khuẩn là chuỗi bào tử (Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Nữ Kim Thảo, 2006). Hình
thái chuỗi bào tử và bào tử là những đặc điểm quan trọng nhất trong phân loại xạ
khuẩn.
Theo Nguyễn Lân Dũng và ctv (2006), chuỗi bào tử của xạ khuẩn có dạng
thẳng hoặc gợn sóng (RF), dạng xoắn lò xo (S), chuỗi bào tử không phát triển hoặc
xoắn đơn giản có hình móc câu (RA). Bào tử xạ khuẩn hình thành trên chuỗi bào
tử theo 2 phương pháp: kết đoạn và cắt khúc. Hình dạng bào tử xạ khuẩn rất đa
dạng, có thể là hình bầu dục, hình lăng trụ, hình cầu với đường kính khoảng 1,5
µm.

3


Ngoài hình thức sinh sản bằng bào tử, xạ khuẩn còn có thể sinh sản bằng
khuẩn ty. Các đoạn khuẩn ty gãy ra môi trường phát triển thành hệ khuẩn ty (Lê
Xuân Phương, 2008).
1.1.2.2 Cấu tạo của xạ khuẩn

Xạ khuẩn có cấu trúc tế bào tương tự vi khuẩn Gram dương, toàn bộ cơ thể
chỉ là một tế bào gồm các phần chính: thành tế bào, màng sinh chất, nguyên sinh
chất, chất nhân và các thể ẩn nhập (Bùi Thị Hà, 2008).
Thành tế bào: có cấu tạo dạng lưới, dày 10 - 20 nm có tác dụng duy trì hình
dạng của khuẩn ty, bảo vệ tế bào. Thành tế bào gồm 3 lớp: lớp ngoài, lớp trong và
lớp giữa. Thành tế bào xạ khuẩn không chứa cellulose và chitin nhưng chứa nhiều
enzyme tham gia quá trình trao đổi chất và vận chuyển vật chất qua màng tế bào.
Theo Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Thị Kim Thảo (2006), thành tế bào xạ khuẩn
được chia thành 8 loại dựa trên các đặc điểm về thành phần acid amin, đặc biệt là
acid diaminopimelic, lysine và thành phần đường trong thành tế bào.
Màng nguyên sinh chất: dày khoảng 50 nm, được cấu tạo chủ yếu bởi 2
thành phần là phospholipit, protein và giống với cấu trúc màng sinh chất của vi
khuẩn. Chúng có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi chất và quá
trình hình thành bào tử của xạ khuẩn (Bùi Thị Hà, 2008).
Nguyên sinh chất và nhân: có cấu tạo tương tự như tế bào vi khuẩn. Trong
nguyên sinh chất của xạ khuẩn có chứa: mezoxom, riboxom, các vật thể ẩn nhập
gồm các hạt poliphotphat hình cầu Soudan III, các hạt polysaccarit bắt màu dung
dịch lugol (Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006; Bùi Thị Hà, 2008). Tuy nhiên điều
khác biệt của xạ khuẩn với các nhóm nhân sơ (Prokaryotes) là chúng có tỷ lệ G +
C rất cao trong ADN, thường lớn hơn 55%, trong khi đó ở vi khuẩn tỷ lệ này
khoảng 25 - 45% (Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Thị Kim Thảo, 2006).
1.1.3 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự phát triển của xạ khuẩn
Xạ khuẩn có khả năng sinh trưởng trong dãy pH từ 5 - 9, khả năng sinh tổng
hợp chất kháng sinh nhiều nhất ở pH = 7 (Phạm Văn Ty và Đào Thị Lương, 2003).
Xạ khuẩn sinh trưởng được ở nhiệt độ từ 25 - 400C, hoạt tính kháng sinh và sinh
khối cao nhất ở 30 - 350C, nhiệt độ trên 400C thì khả năng sinh trưởng và tổng hợp
chất kháng sinh đều giảm.
Theo Đặng Thị Kim Uyên (2010), xạ khuẩn có thể sống được trong điều kiện
pH, nhiệt độ biến động là 4 - 8 và 7 - 600C, điều kiện môi trường bất lợi xạ khuẩn
sẽ hình thành bào tử. Nhưng chúng sẽ chết nếu nhiệt độ vượt quá 800C, riêng xạ

khuẩn ưa nhiệt hoặc ưa lạnh có thể phát triển ở nhiệt độ thấp hoặc cao hơn.

4


1.1.4 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học bệnh cây
1.1.4.1 Khả năng tiết chất kháng sinh
Đa số các chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn đều có phổ kháng sinh
rộng, kìm hãm hoặc ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loài vi sinh vật
khác nhau. Một số chất kháng sinh dùng để trị bệnh cây như kasugamycin, aureofungin, blasticidin-S và validamycin (Phạm Văn Kim, 2000).
Theo Nduka (2007), kháng sinh được hiểu là các hợp chất hóa học do vi sinh
vật tiết ra và ở nồng độ thấp chúng có thể kìm hãm sự dinh trưởng hoặc tiêu diệt vi
sinh vật khác.
Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật tiết ra chất kháng sinh chủ yếu, 60 - 70% xạ
khuẩn được phân lập từ đất có khả năng sinh chất kháng sinh. Vì thế, ứng dụng xạ
khuẩn trong phòng trừ sinh học bệnh cây là một hướng nghiên cứu mới (Phạm
Văn Kim, 2006).
Theo Silvia và Mika (2008), một trong những khả năng quan trọng nhất của
xạ khuẩn là khả năng hình thành chất kháng sinh. Trong số 8000 chất kháng sinh
hiện diện trên thế giới, có hơn 80% có nguồn gốc từ xạ khuẩn.
1.1.4.2 Kích thích tăng trưởng cây trồng
Theo Đặng Thị Kin Uyên (2010) khi ngâm hạt giống chanh Volka với huyền
phù xạ khuẩn Streptomyces SOFRI 1 năm giờ trước khi chủng nấm Fusarium
solani, kết quả cho thấy xạ khuẩn ngoài việc kích thích khả năng nảy mầm của hạt
mà còn giúp cây con phát triển tốt thể hiện qua việc tăng chiều cao và số rễ.
Nhiều chủng Sreptomyces spp. có khả năng sản xuất ra phytohormon kích
thích tăng trưởng cây trồng như Indole-3-acetic acid (IAA) từ S. griseus, S. coelicolor (Hasegawa et al. 2006).
Meguro et al. (2006) báo cáo một chủng Streptomyces sp. MBR-52 có thể
kích thích sự nảy mầm và kéo dài của rễ ở trục hạ diệp. Sự kéo dài của rễ tăng
cường vượt trội khi cây con được xử lí với xạ khuẩn MBR-52 trong điều kiện nuôi

cấy mô. Dòng này có thể giúp rút ngắn thời gian quen với khí hậu của cây giống
nuôi cấy mô trong môi trường ấm và ẩm ướt, do đó giảm nguy cơ nhiễm bệnh của
cây trồng.
1.1.4.3 Sự cộng sinh
Năm 1886, Brunchorst phân lập được các chủng Frankia thuộc nhóm xạ
khuẩn có thể cộng sinh với một số họ thực vật không phải cây họ đậu, đặc biệt là
họ cây Phi lao (Casuarinacae), hình thành các nốt sần ở rễ. Các nốt sần này có khả
năng cố định đạm tự do trong không khí, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển
5


tốt trên đất nghèo dinh dưỡng, nhất là vùng đất cát ven biển (trích dẫn bởi Phạm
Văn Kim, 2006; Hasegawa et al., 2006).
1.1.4.4 Kí sinh
Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận xạ khuẩn Streptomyces spp. và các xạ khuẩn
khác có ký sinh lên nấm gây bệnh (Shimizu et al., 2009).
Vi khuẩn và xạ khuẩn kí sinh trên bề mặt của bào tử nấm Helmintho sporium
sativus chôn sâu trong đất vườn sau 50 ngày, các vi sinh vật này phá hủy và tạo lỗ
hổng ở vách tế bào nấm (Phạm Văn Kim, 2006).
1.1.4.5 Khả năng tiết enzyme ngoại bào
Bên cạnh việc tiết kháng sinh, xạ khuẩn còn tiết ra hàng loạt các enzyme
ngoại bào, giữ vai trò quan trọng trong phòng trừ sinh học bệnh cây. Đặc biệt, có
nhiều mối liên quan giữa việc đối kháng của nấm và sự tiết ra chitinases hoặc glucanases của xạ khuẩn đã được ghi nhận (Valois et al., 1996).
Xạ khuẩn tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hóa và phân giải nhiều
hợp chất hữu cơ phức tạp và bền vững như cellulose, chất mùn, chitin, lignin,..Ngoài ra xạ khuẩn còn có thể sinh ra một số vitamin nhóm B (B1, B2, B6,
B12); một số acid hữu cơ như acid lactic, acid axetic và nhiều acid amin như acid
glutamic, methionin, tryptophan, lysine. Đặc biệt, xạ khuẩn còn được dùng rộng
rãi trong các ngành công nghiệp lên men, chế tạo các chế phẩm men hoặc ứng
dụng các men do một số xạ khuẩn có khả năng sinh ra nhiều như: protease, amylase, xenlulase, kitinase… (Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006).
 Khả năng phân giải protein

Enzyme protease thuộc nhóm enzyme thủy phân protein được sử dụng rộng
rãi trong công nghiệp thực phẩm chẳng hạn trong chế biến cá và thịt. Protease có
thể thủy phân protein có trong chất thải để sản xuất các dung dịch đặc hoặc các
chất rắn khô có giá trị dinh dưỡng cho cá hoặc vật nuôi đồng thời có thể làm giảm
các tác nhân gây ô nhiễm môi trường (Nguyễn Xuân Thành, 2007).
Mitra and Chakrabartty (2005), đã tìm thấy loài xạ khuẩn Streptomyces
nogalator dòng Ac 80 có khả năng tiết enzyme ngoại bào protease. Dòng này
được phân lập từ đất, nó được tìm thấy có hiệu quả trong loại bỏ lông của da dê.
Lương Thị Hương Giang (2011) đã phân lập và tuyển chọn được một số
chủng xạ khuẩn có hoạt tính sinh học cao. Theo kết quả khảo sát có 5 chủng xạ
khuẩn TC12.10, TC13.1, TC15.4, TC16.4 và TC19.9 đều có khả năng tiết enzyme
protease khi được nuôi trên môi trường Gause 1. Trong đó chủng TC19.9 có hoạt
tính enzyme protease mạnh nhất.
6


 Khả năng phân giải lipid
Lipid là thành phần quan trọng của màng sinh chất hay màng tế bào chất
(Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các sinh vật khác.
Màng này được cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối lượng
của màng và các protein (Nguyễn Lân Dũng, 2005).
Ertuğrul et al. (2007) đã phân lập được một số loài vi khuẩn có thể sống
trong môi trường có chứa chất thải của nhà máy xử lí nước thải olive. Trong số 17
chủng được khảo sát, chủng Bacillus sp. có khả năng tiết enzyme lipase mạnh nhất
khi được nuôi trong môi trường tributyrin agar ở pH = 6.
Khi enzyme lipase ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công
nghiệp, Sundaramoorthi et al. (2010) đã sử dụng loài xạ khuẩn Streptomyces
griseus để sản xuất enzyme lipase. Dầu ôliu là chất nền tốt nhất cho việc tăng
cường hoạt động của enzyme, tuy nhiên do chi phí cao, thay vì sử dụng dầu ô liu,
dầu hướng dương và dầu cọ đã được sử dụng như một chất nền cho sản xuất lipase.

 Khả năng phân giải tinh bột
Trong quá trình sống, để phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các
chất đơn giản có thể hấp thu được, xạ khuẩn tiết vào môi trường các enzyme ngoại
bào. Theo kết quả nghiên cứu của Bùi Thị Hà (2008) khi xác định hoạt tính của
enzyme ngoại bào bằng phương pháp khuếch tán trên thạch với các nguồn cơ chất
như tinh bột tan (xác định hoạt tính amylase), cazein (xác định hoạt tính protease),
CMC (xác định hoạt tính endoglucanase). Cả 2 chủng xạ khuẩn khảo sát Đ1 và Đ2
đều cho thấy khả năng phân giải mạnh tinh bột tan, Cazein và CMC.
α-amylase là enzyme quan trọng và được sử dụng rộng rãi, nó đã phát triển
cho các ứng dụng lâm sàng và dược liệu cũng như phân tích hóa học. Bên cạnh đó
còn được sử dụng trong các ngành công nghiệp về thực phẩm, bia, chất tẩy rửa,
dệt may, giấy và chưng cất ngành công nghiệp (Lin et al. 1998; Saxena et al.
2007; Trích dẫn bởi Santos, 2012). Ngoài ra việc sử dụng các phụ phẩm nông
nghiệp và các hợp chất tự nhiên khác cho vi sinh vật phát triển có thể tạo thành
một sự thay mới theo hướng sản xuất enzyme với chi phí thấp hơn. Năm 2012,
Santos đã tìm thấy chủng Streptomyces sp. SLBA-08 khi phân lập từ đất ở Brasil.
Streptomyces sp. SLBA-08 được sử dụng để sản xuất α-amylase sử dụng sisal, bã
mía và urê như nguồn C và N.

7


1.1.5 Những nghiên cứu về việc sử dụng xạ khuẩn đối kháng trong phòng trừ
sinh học bệnh cây
1.1.5.1 Những nghiên cứu trong nước
Trong việc khảo sát khả năng đối kháng với nấm gây bệnh trên chè của chi
xạ khuẩn Streptomyces, kết quả đã tuyển chọn được 2 chủng xạ khuẩn là Đ1 và R2
có hoạt tính mạnh nhất trong số 30 chủng có hoạt tính kháng nấm, kháng được cả
2 chủng nấm gây bệnh trên chè là CT-2E và CT-5X, đồng thời cũng có khả năng
kháng các nấm kiểm định (Bùi Thị Hà, 2008).

Huỳnh Văn An (2011) đã phân lập được một số chủng xạ khuẩn có khả năng
đối kháng nấm Phytophthora capsici gây bệnh thối trái dưa. Kết quả cho thấy: cả
3 dòng xạ khuẩn 2, 3 và 9 đều thể hiện khả năng ức chế được bệnh thối trái dưa
hấu do Phytophthora capsici gây ra, trong đó dòng 2 và 9 thể hiện hiệu quả cao
hơn dòng 3. Trong 3 biện pháp xử lí thì biện pháp phun trước và phun trước + sau
thể hiện hiệu quả cao hơn biện pháp phun sau.
Xạ khuẩn cũng thể hiện khả năng đối kháng cao trong việc phòng trị bệnh
đốm lá trên ớt do vi khuẩn Xanthomonas campestris pv. vesicatoria gây ra ở điều
kiện nhà lưới. Theo kết quả nghiên của Nguyễn Thị Thùy Linh (2011) có 3 chủng
xạ khuẩn 2, 3, 33 đều thể hiện khả năng phòng trị bệnh. Trong đó xạ khuẩn 3 thể
hiện khả năng phòng trị bệnh cao ở biện pháp phun nước + sau ở thời điểm 13
ngày sau khi chủng.
Bước đầu nghiên cứu khả năng sinh kháng sinh chống vi khuẩn gây bệnh héo
xanh của Streptomyces arabicus 112. Kết quả cho thấy chủng xạ khuẩn này có khả
năng sinh kháng sinh phổ rộng, kháng vi khuẩn Gram dương, Gram âm và nấm,
nhưng đặc biết là chống được 3 chủng vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cà chua,
lạc, đặc biệt chất kháng sinh do chủng xạ khuẩn Streptomyces arabicus tạo ra
không ảnh hưởng xấu đến khả năng nảy mầm của hạt mà còn có tác dụng kích
thích nảy mầm với nồng độ pha loãng 100-10.000 lần (Nguyễn Văn Ty và Đào Thị
Lương, 2003).
Đinh Ngọc Trúc (2013) đã đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ
khuẩn phân lập từ đất lúa tại Hậu Giang với nấm Pyricularia oryzae Cavara trong
điều kiện in vitro. Kết quả phân lập được 183 dòng xạ khuẩn, trong đó có 129
dòng biểu hiện khả năng đối kháng với nấm P. oryzae, trong đó có 5 dòng xạ
khuẩn PH1, C4t, CTA1, CTA2.St3, CTA4.P3t, CTA3.S1t đều có khả năng đối
kháng mạnh và ổn định với 3 dòng nấm P. oryzae, kéo dài đến 14 ngày sau khi thí
nghiệm.
Theo kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Kim Uyên (2010), chủng xạ khuẩn
Streptomyces – SOFRI 1 có khả năng đối kháng với nấm Fusarium solani gây
8

bệnh thối rễ trên cây chanh Volka ở điều kiện phòng thí nghiệm, đồng thời chủng
Streptomyces – SOFRI 1 ảnh hưởng tốt đến sự phát triển chiều dài rễ, chiều cao
cây, trọng lượng thân, rễ tươi, số lượng rễ mới cao hơn nhiều so với nghiệm thức
chỉ chủng nấm gây bệnh là F. solani. Đặc biệt là số lượng rễ thối ở các nghiệm
thức chủng Streptomyces – SOFRI 1 thấp và khác biệt có ý nghĩa với nghiệm thức
chỉ chủng F. solani. trong các nghiệm thức xử lí thì nghiệm thức xử lí xạ khuẩn
Streptomyces – SOFRI 1 với mật số 106 cfu/ml và 107 cfu/ml cho hiệu quả cao
nhất.
Trần Thị Tím (2013), dùng xạ khuẩn đối kháng để chống lại vi khuẩn Erwinia carotovora gây bệnh thối nhũn trên bắp cải trong điều kiện in vitro và nhà lưới.
Kết quả có 3 chủng xạ khuẩn 5, 59, 59+ có khả năng đối kháng với vi khuẩn E. carotovora gây bệnh thối nhũn bắp cải trong điều kiện in vitro. Trong 2 biện pháp xử
lí thì biện pháp phun sau cho hiệu quả hơn biện pháp phun trước. Riêng chủng 59
cho hiệu quả phòng trị như nhau ở cả 2 biện pháp. Và nghiệm thức phun sau ở
chủng 59+ cho hiệu quả phòng trị bệnh thối nhũn do vi khuẩn E. carotovora cao
nhất.
Năm 2010, Tô Huỳnh Như đã tiến hành thí nghiệm đánh giá khả năng đối
kháng và hiệu quả phòng trừ của xạ khuẩn đối với chủng nấm Colletotrichum ST2
gây bệnh thán thư trên giống ớt sừng. Kết quả cho thấy: các chủng 4RM, 21RM,
54RM, 55RM, 58RM đều có hiệu quả ức chế chiều dài ống mầm và giết chết bào
tử nấm Colletotrichum ST2. Trong đó chủng 21RM thể hiện hiệu quả giảm bệnh
cao nhất. Hai biện pháp phun trước và kết hợp cho hiệu quả kiểm soát bệnh tốt
hơn biện pháp phun sau.
Lê Thị Bích (2011), đã đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn
đối với nấm Fusarium oxysporum f.sp. niveum. Kết quả cả 3 chủng xạ khuẩn 4,19,
21 đều có triển vọng trong phòng trừ sinh học bệnh héo rũ trên dưa hấu, trong đó
xạ khuẩn 21 có khả năng đối kháng với nấm Fusarium oxysporum f.sp. niveum cao
nhất.
1.1.5.2 Những nghiên cứu trên thế giới
Yan Min et al. (2000) đã ghi nhân được 26 chủng Streptomyces spp. có khả

năng đối kháng với nhiều mầm bệnh quan trọng như Alternaria solani, Botritis cinerea, Xanthomonas campestris và Erwinia carotovora. Bên cạnh đó, 3 chủng
Streptomyces diastatochromogenes, S. libani và S. avermitilis có khả năng kháng
nấm mạnh đối với Asperillus niger, Alternaria alternate, Bostrytis cinerea và Phytopthora capsici thông qua cơ chế tiết kháng sinh thuộc nhóm olygomycins A và
C.

9


Cao et al. (2005), đã ứng dụng chủng xạ khuẩn Streptomyces trong phòng trừ
sinh học bệnh thối rễ chuối do Fusarium oxysporum f.sp. cubense hiệu quả đến
37,5 % bằng cách sản xuất ra nhiều siderphore.
Merriman et al. (1974) đã thử nghiệm bằng cách chủng xạ khuẩn vào hạt lúa
mì giúp giảm triệu chứng chết rạp do Rhizoctonia solani gây ra. Sau đó
Sabaratman và Traquair (2002) phân lập được chủng Streptomyces sp. có khả năng
ức chế R. solani gây bệnh chết rạp cây con ở cà chua ghép trong nhà kín (trích dẫn
bởi Trần Thị Tím, 2013).
Errakhi et al. (2009), đã phân lập được 195 chủng xạ khuẩn trên đất trồng
cây củ cải đường, trong đó có 10 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm
Sclerotium rolfsii gây bệnh thối rễ trên cây củ cải đường trong điều kiện in vitro.
Qua khảo sát trong điều kiện in vitro, 2 chủng xạ khuẩn J-2 và B-11 có khả năng
giảm bệnh lần lượt là 81 và 80%.
Tao et al. (2011) đã khảo sát chất kháng sinh neomycin trích từ hợp chất
kháng khuẩn của Streptomyces fradiae dòng HTP có khả năng ức chế 4 loài vi
khuẩn gây hại nghiêm trọng trên cây trồng: vi khuẩn Xanthomonas campestris pv.
citri gây bệnh loét trên cây có múi, Erwinia carotovora sub sp. carotovora gây
thối nhũn trên cây cải bắp Trung Quốc, Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh
cháy bìa lá lúa và Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh trên gừng trong điều
kiện in vitro với bán kính vành khăn vô khuẩn từ 10,8 - 12 mm. Khi đánh giá hiệu
quả giảm bệnh của neomycin trong điều kiện in vitro thì phần trăm giảm bệnh lần
lượt là 80,5%, 77,5%, 60,1% và 77,5%. Ngoài ra, kết quả thí nghiệm còn cho thấy

neomycin không chỉ ức chế sự phát triển của các mầm bệnh mà còn giết chết làm
giảm mật số vi khuẩn hiện có tại vết bệnh.
1.1.6 Một số phương pháp phân loại xạ khuẩn
1.1.6.1 Phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy
Đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy là một trong những thông tin quan
trọng để phân loại xạ khuẩn. Để làm cho các chủng xạ khuẩn cần định loại thể
hiện đầy đủ các đặc điểm, người ta thường xuyên nuôi cấy chúng trên môi trường
dinh dưỡng khác nhau trong điều kiện nhiệt độ và thời gian nhất định. Tiến hành
quan sát mô tả chụp ảnh và ghi lại những đặc điểm hình thái và nuôi cấy của xạ
khuẩn, đặc biệt là cơ quan mang bào tử, hình dạng và bề mặt bào tử (Bùi Thị Hà,
2008).
Theo Pridham và cộng sự, chuỗi bào tử chia thành 3 nhóm: RF cho những
chuỗi bào tử thẳng và lượn sóng. RA cho những chuỗi bào tử xoắn, thô sơ và
ngắn. S cho những chuỗi bào tử phát triển mạnh và xoắn (trích dẫn bởi Bùi Thị
10


Hà, 2008). Việc dùng các đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy vẫn được xem
là những dữ liệu cơ bản dùng trong phân loại xạ khuẩn.
1.1.6.2 Phân loại dựa vào đặc điểm sinh lý – sinh hóa
Để phân loại xạ khuẩn đến loài người ta sử dụng hàng loạt các đặc điểm sinh
lý, sinh hóa khác nhau như khản năng đồng hóa cacbon và nitơ, nhu cầu các chất
kích thích tăng trưởng, khả năng biến đổi các chất khác nhau nhờ hệ thống enzyme. Nhu cầu về oxy, giới hạn pH, nhiệt độ tối ưu, khả năng chịu muối và các
yếu tố khác của môi trường, mối quan hệ với chất kìm hãm sinh trưởng và phát
triển khác nhau, tính chất đối kháng và nhạy cảm với chất kháng sinh, khả năng
tạo thành chất kháng sinh và các sản phẩm trao đổi chất đặc trưng của xạ khuẩn
(Bùi Thị Hà, 2008).
1.1.7 Đặc điểm phân loại chi Streptomyces
Theo Wakman and Henrici (1943) chi Streptomyces có số lượng loài được
miêu tả nhiều nhất. Chúng có đặc trưng bởi hệ sợi cơ và khí sinh rất phát triển và

phân nhánh mạnh mẽ (Waskman, 1961).
Các loài xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces có cấu tạo giống vi khuẩn Gram dương,
hiếu khí, dị dưỡng các chất hữu cơ. Nhiệt độ tối ưu thường là 25 - 300C, pH tối ưu
6,5 - 8,0. Đường kính sợi khuẩn ty là 0,7 - 0,8 µm, khuẩn lạc thường có đường
kính khoảng 1 - 5 mm và có dạng các vòng đồng tâm hoặc dạng phóng xạ
( />Theo Waksman (1961) khuẩn lạc rắn chắc có hệ sợi cơ chất ăn sâu vào môi
trường và bên trên được phủ hệ sợi khí sinh. Khuẩn ty cơ chất ăn sâu vào môi
trường và có thể tiết ra các sắc tố hòa tan vào môi trường. Màu sắc của khuẩn lạc
và khuẩn ty khí sinh có nhiều màu sắc khác nhau tùy thuộc vào nhóm Streptomyces và nó cũng thay đổi khi tiến hành nuôi cấy trên các loại môi trường dinh
dưỡng khác nhau. Theo đánh giá của Tresner and Backus (1963), xạ khuẩn chi
Streptomyces khi được nuôi cấy trên các môi trường ISP2, ISP3, ISP4 và ISP5
chúng sẽ thể hiện sự đa dạng về màu sắc. Màu của khuẩn ty khí sinh (KTKS) được
thể hiện qua các nhóm màu: White (W) nhóm trắng, Gray (Gy) nhóm xám, Red
(R) nhóm đỏ, Yellow (Y) nhóm vàng, Green (Gn) nhóm xanh. Đồng thời theo
Szabó and Marton (1964) khi quan sát màu sắc khuẩn ty cơ chất (KTCC) của xạ
khuẩn ở mặt sau đĩa Petri, ghi nhận các màu: vàng nâu, vàng nâu ánh đỏ hoặc da
cam, vàng nâu ánh xanh da trời hoặc tím, vàng nâu lẫn xanh lá cây. Ngoài ra xạ
khuẩn còn có thể tiết ra các sắc tố hòa tan vào môi trường, gồm các màu: vàng,
xanh, đỏ, tím… Đặc biệt xạ khuẩn có khả năng sinh sắc tố melanin làm cho môi

11


trường chuyển từ màu vàng nhạt sang màu nâu đậm cho đến màu đen (trích dẫn
bởi Shirling and Gottlieb,1966).
Xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces sinh sản vô tính bằng cách phân cắt tế bào
tại đỉnh của hệ sợi khí sinh tạo thành chuỗi bào tử. Sự phát triển của Streptomyces
bắt đầu bằng một ngoại bào tử nảy mầm bằng cách xuất hiện ống mầm. Sau đó
ống mầm này bắt đầu phân nhánh tạo thành một mạng lưới hệ sợi cơ chất. Sau đó,
trong vòng 3 ngày thì hệ sợi khí sinh được hình thành phía trên hệ sợi cơ chất

(Paolo, 2007). Trên đỉnh của sợi nấm khí sinh bắt đầu tiến hành sự phân cắt để
hình thành bào tử. Bào tử có hình bầu dục và hình trụ (0,8 - 1,0 µm), hình cầu (0,3
- 0,8 µm) (Waskman, 1953). Theo đánh giá của Tresner et al., (1961), chuỗi bào tử
có các dạng: thẳng hay hơi gợn sóng ký hiệu là RF (Rectiflexibiles), hình móc câu
hay hình xoắn không hoàn toàn ký hiệu là RA (Retinaculiaperti) và xoắn ốc ký
hiệu là S (Spirales). Đồng thời bề mặt bào tử xạ khuẩn có các dạng: dạng trơn
(smooth), dạng gai (spiny), dạng nhăn nheo (warty), dạng có lông (hairy). Hình
dạng của chuỗi bào tử và bào tử là đặc trưng riêng biệt của từng loài (Waskman
and Lechevalier 1953). Ví dụ loài xạ khuẩn Streptomyces griseus (Hình 1.1A) có
chuỗi bào tử dạng thẳng, bề mặt bào tử dạng trơn, loài Streptomyces sp. (Hình
1.1B), chuỗi bào tử dạng thẳng, bề mặt bào tử có dạng nhăn nheo và loài Streptomyces africanus có chuỗi bào tử dạng xoắn và bề mặt bào tử có dạng gai.

A

B

Hình 1.1 Hình dạng chuỗi bào tử và bề mặt bào tử của các loài xạ khuẩn

12

C