PHÂN lập và ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ức CHẾ của VI KHUẨN VÙNG rễ đối với VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM gây BỆNH THỐI củ GỪNG TRONG điều KIỆN IN VITRO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

HUỲNH THỊ THÚY VÂN

PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA VI
KHUẨN VÙNG RỄ ĐỐI VỚI VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM GÂY BỆNH THỐI CỦ GỪNG
(ZINGIBER OFFICINALE ROSC.) TRONG ĐIỀU KIỆN IN
VITRO

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2012


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Tên đề tài:

PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA VI
KHUẨN VÙNG RỄ ĐỐI VỚI VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM GÂY BỆNH THỐI CỦ GỪNG
(ZINGIBER OFFICINALE ROSC.) TRONG ĐIỀU KIỆN IN
VITRO

Giảng viên hướng dẫn:
TS. Trần Vũ Phến

Sinh viên thực hiện:
Huỳnh Thị Thúy Vân
MSSV: 3083897
Lớp: BVTV K34

Cần Thơ, 2012


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

Chứng nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ Thực vật với đề tài:

“PHÂN LẬP

VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ ĐỐI VỚI VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM GÂY BỆNH THỐI CỦ GỪNG
(ZINGIBER OFFICINALE ROSC.) TRONG ĐIỀU KIỆN
IN VITRO”

Do sinh viên Huỳnh Thị Thúy Vân thực hiện

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày

tháng 2 năm 2012

Cán bộ hướng dẫn

TS. Trần Vũ Phến


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

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành
Bảo vệ Thực vật với tên:

“PHÂN LẬP

VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ ĐỐI VỚI VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM GÂY BỆNH THỐI CỦ GỪNG
(ZINGIBER OFFICINALE ROSC.) TRONG ĐIỀU KIỆN
IN VITRO”
Do sinh viên Huỳnh Thị Thúy Vân thực hiện và bảo vệ trước hội đồng

Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:.............................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................
Luận văn tốt nghiệp hội đồng đánh giá ở mức:.............................................................

DUYỆT KHOA

Cần Thơ, ngày.....tháng năm 2012
Chủ tịch Hội Đồng


LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: Huỳnh Thị Thúy Vân
Năm sinh: 1990
Nơi sinh: Tỉnh Đồng Tháp
Họ và tên cha: Huỳnh Thanh Sơn
Họ và tên mẹ: Võ Thị Năm
Quê quán: Ấp Định Phú, Xã Định Hòa, Huyện Lai Vung, Tỉnh Đồng Tháp
Quá trình học tập:
1996 - 2001: học tiểu học tại trường tiểu học Phong Hòa
2001 - 2005: học THCS tại trường THCS Phong Hòa
2005 - 2008: học THPT tại trường THPT Lai Vung 2
2008 - 2012: học Đại học tại trường Đại học Cần Thơ, ngành Bảo vệ thực vật khóa
34, khoa Nông nghiệp và Sinh học ưng dụng.

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân và thầy hướng dẫn,
các số liệu kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa
được ai công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào trước đây.

Người thực hiện

Huỳnh Thị Thúy Vân

ii


LỜI CẢM TẠ

Kính dâng,
Cha, Mẹ suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của các con. Những người
thân đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Thành kính ghi ơn,
Thầy Trần Vũ Phến - cố vấn học tập đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em
trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn này.
Quý thầy cô trong khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học
Cần Thơ đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian học tại trường.
Chân thành biết ơn,
Anh Trần Văn Nhã, chị Trần Thị Thúy Ái và các anh chị trong bộ môn Bảo
vệ Thực vật đã đóng góp những ý kiến quý báu và tạo điều kiện cho em hoàn thành
tốt thí nghiệm.
Thành thật cảm ơn,
Chị Nguyễn Thị Thanh Nhàn lớp Trồng Trọt K33, các anh học lớp Trồng
Trọt k33 và Nông Học k33, cùng các bạn lớp Bảo vệ thực vật K34 đã giúp đỡ tôi
trong thời gian thực hiện đề tài.

Trân trọng!

Huỳnh Thị Thúy Vân

iii

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lược sử cá nhân ................................................................................................... i
Lời cam đoan........................................................................................................ ii
Lời cảm tạ ............................................................................................................ iii
Mục lục ................................................................................................................ iv
Danh sách chữ viết tắt ....................................................................................... .vii
Danh sách bảng..................................................................................................... viii
Danh sách hình..................................................................................................... .ix
Tóm lược........................................................................................................... ...x
Mở đầu....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................2
1.1 Sơ lược về cây gừng ..........................................................................................2
1.2 Bệnh héo xanh thối củ gừng do vi khuẩn Ralstonia solanacearum.....................2
1.2.1 Triệu chứng bệnh............................................................................................2
1.2.2 Đặc tính mầm bệnh.........................................................................................3
1.2.3 Sự xâm nhập, phát sinh và phát triển bệnh .....................................................4
1.2.4 Sự lưu tồn của mầm bệnh................................................................................4
1.2.5 Các biện pháp phòng trừ .................................................................................5
1.3 Vi sinh vật vùng rễ và khả năng kích thích tăng trưởng cây trồng ......................5
1.3.1 Vi sinh vật vùng rễ..........................................................................................5

iv

1.3.2 Vi sinh vật ngoại sinh vùng rễ.........................................................................6
1.3.3 Vi sinh vật nội sinh rễ .....................................................................................6
1.3.4 Một số tác động của PGPR đối với cây trồng..................................................7
1.3.4.1 Các cơ chế trực tiếp .....................................................................................7
1.3.4.2 Các cơ chế kiểm soát sinh học bệnh............................................................ 10
1.4 Các nghiên cứu về ứng dụng vi sinh vật vùng rễ vào kiểm soát bệnh............. 13
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................... .16
2.1 Phương tiện .................................................................................................... 16
2.1.1 Thời gian và địa điểm .................................................................................. 16
2.1.2 Vật liệu và thiết bị ....................................................................................... 16
2.2 Phương pháp................................................................................................... 17
2.2.1 Điều tra thu mẫu .......................................................................................... 17
2.2.2 Phân lập vi khuẩn chi Bacillus ..................................................................... 18
2.2.3 Xác định nhóm vi khuẩn bằng cách nhuộm Gram và quan sát vi khuẩn dưới
kính hiển vi quang học.......................................................................................... 18
2.2.4 Thí nghiệm 1: khảo sát khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ
chọn lọc sơ khởi với vi khuẩn Ralstonia solanacearum ........................................ 19
2.2.5 Thí nghiệm 2 : Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ

có triển vọng với vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh thối củ
gừng...........................................................................................................................20
2.2.6 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng phân giải lân của các mẫu VKVR có khả
năng đối kháng với R. solanacearum...................................................................... 21
2.2.7 Thí nghiệm 4: Đánh giá cơ chế đối kháng của một số chủng vi khuẩn có triển
vọng theo cơ chế tiết siderophore............................................................................ 21
2.2.8 Thí nghiệm 5: Khảo sát đặc điểm hình thái của các VKVR có triển vọng trong
kiểm soát bệnh thối củ gừng.....................................................................................22
v

2.3 Phân tích số liệu................................................................................................. 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 23
3.1 Phân lập vi khuẩn vùng rễ và nội sinh rễ......................................................... 23
3.2 Khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ với vi khuẩn Ralstonia
solanacearum gây bệnh héo xanh thối củ gừng. ................................................... 23
3.3 Khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn có triển vọng với vi khuẩn
Ralstonia solanacearum gây bệnh thối củ gừng.................................................... 27
3.3.1 Thời điểm 24 giờ sau khi thử. ...................................................................... 27
3.3.2 Thời điểm 48 giờ sau khi thử ....................................................................... 28
3.3.3 Thời điểm 72 giờ sau khi thử ....................................................................... 30
3.4 Khả năng hoà tan lân khó tan của các chủng vi khuẩn vùng rễ. ....................... 32
3.5 Khả năng tiết siderophore của các chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng với vi
khuẩn gây bệnh R. solanacearum. ........................................................................ 34
3.6 Khảo sát đặc điểm của các chủng vi khuẩn có đối kháng ............................... 36
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ .................................................................. 39
4.1 Kết luận.......................................................................................................... 39
4.2 Đề nghị........................................................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 40
PHỤ CHƯƠNG

vi


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
PGPR
IAA
NSKT
TT
CM

CP
R. solanacearum
N2
ACC
AHL
LPS
VKVR
TB
HCN
sd
ISR

Chữ nguyên văn
plant growth promoting rhizobacteria
indole-3-acetic acid
Ngày sau khi thử
Tri Tôn
Chợ Mới
Châu Phú
Ralstonia solanacearum
Nitơ
1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid
N-acyl homoserine lactones
Lypopolysaccharic
Vi khuẩn vùng rễ
Trung bình
hydrogen cyanide
Sinh dưỡng
Induced Systemic Resistance

vii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Đặc điểm phân lập của các vi khuẩn vùng rễ có biểu hiện đối
kháng với vi khuẩn Ralstonia solanacearum qua thí nghiệm sơ
khởi
Khả năng ức chế của 21 chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi
khuẩn Ralstonia solanacearum.
Khả năng ức chế sự phát triển 3 chủng vi khuẩn R.
solanacearum của 10 chủng vi khuẩn vùng rễ ở 24 giờ sau thí
nghiệm.
Khả năng ức chế sự phát triển 3 chủng vi khuẩn R.

24

3.2
3.3

3.4

26

28

29

solanacearum của 10 chủng vi khuẩn vùng rễ ở 48 giờ sau thí
nghiệm.
3.5

Khả năng ức chế sự phát triển 3 chủng vi khuẩn R. solanacearum
của 10 chủng vi khuẩn vùng rễ ở 72 giờ sau thí nghiệm.

30

3.6

Khả năng phân giải lân của 10 chủng vi khuẩn vùng rễ có đối
kháng mạnh với vi khuẩn R. solanacearum.

33

3.7

Khả năng tiết siderophore của 10 chủng vi khuẩn vùng rễ.

35

3.8

Đặc điểm nhuộm Gram và nội bào tử của 10 chủng vi khuẩn có
đối kháng mạnh đối với vi khuẩn R. solanacearum.

36

3.9

Đặc điểm khuẩn lạc của 3 chủng vi khuẩn có triển vọng.

37

viii


DANH SÁCH HÌNH

Hình

2.1
2.2
3.1
3.2

Tên hình
Phương pháp trắc nghiệm khả năng đối kháng của vi khuẩn
vùng rễ đối với vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên môi
trường King’s B có agar.
Phương pháp khảo sát khả năng phân giải lân của vi khuẩn
vùng rễ.
Các dạng khuẩn lạc trong vùng rễ cây trồng trên môi trường
có xử lí nhiệt .
Biểu đồ thể hiện tỉ lệ vi khuẩn nội sinh, ngoại sinh, có xử lí

Trang

19
21
23
24

nhiệt và không có xử lí nhiệt.
26

3.5

Sự đối kháng của vi khuẩn TT 2.1kt đối với vi khuẩn R.
solanacearum.
Sự đối kháng của vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn R.
solanacearum.
Sự phân giải lân của các chủng vi khuẩn vùng rễ.

3.6

Sự tiết siderophore của các chủng VKVR.

35

3.7

Nhuộm nội bào tử của chủng VKVR.

37

3.8

Đặc điểm nhuộm Gram của chủng VKVR.

37

3.3
3.4

ix

32
34


Huỳnh Thị Thúy Vân. 2011. “Phân lập và đánh giá khả năng ức chế của vi
khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh thối củ gừng
( Zingiber officinale Rosc.) trong điều kiện in vitro”. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư
Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Đại học Cần Thơ. Cán
bộ hướng dẫn TS. Trần Vũ Phến.

TÓM LƯỢC
Đề tài: “Phân lập và đánh giá khả năng ức chế của vi khuẩn vùng rễ đối
với vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh thối củ gừng (Zingiber officinale
Rosc.) trong điều kiện in vitro”. được thực hiện từ tháng 9/2010 đến tháng
09/2011 trong điều kiện phòng thí nghiệm tại Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng. Đề tài được thực hiện với mục tiêu tuyển chọn các
chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng cao đối với vi khuẩn Ralstonia
solanacearum, đồng thời khảo sát các cơ chế đối kháng có lợi cho cây trồng.

Phân lập vi khuẩn từ các mẫu rễ và đất xung quanh vùng rễ ở những cây
khỏe có biểu hiện sinh trưởng vượt trội hơn các cây khác trên ruộng gừng ớ các
huyện Chợ Mới, Tri Tôn, Châu Phú thuộc tỉnh An Giang theo phương pháp pha
loãng huyền phù vi khuẩn, được chà trên môi trường King’s B có agar, ngoài ra còn
tuyển chọn các chủng Bacillus bằng cách xử lí nhiệt 900C trong 15 phút.
Thí nghiệm 1 đánh giá khả năng đối kháng qua chọn lọc sơ khởi 216 chủng
vi khuẩn vùng rễ, trong đó có 21 chủng vi khuẩn có đối kháng với vi khuẩn
Ralstonia solanacearum chiếm 9,27%. Từ 21 chủng vi khuẩn vùng rễ trên có 4
chủng vi khuẩn có đối kháng cao biểu hiện sớm và bền, có triển vọng là TT2.1kt,
TT4.3kt, CP25.2kt, CM2.1kt.
Sử dụng 4 chủng ở thí nghiệm 1 cùng với 4 chủng vi khuẩn có đối kháng với
vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên gừng TT5.10et, TT8.1t, TT5.12t, TT6.2et và 2
chủng vi khuẩn có đối kháng với vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cà chua PGPR 1,
PGPR 6, thử đối kháng với 3 chủng vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh trên gừng.
Kết quả chọn ra được 3 chủng PGPR 1, TT 5.10et, TT 2.1kt có khả năng đối kháng
mạnh và ổn định với bán kính vòng vô khuẩn lần lượt là 0,89cm, 0,79cm, 0,89cm ở
thời điểm 3 ngày sau khi thử.
Tất cả 10 chủng vi khuẩn vùng rễ khi thử thì có 10 chủng có khả năng tạo
siderophore, 9 chủng phân giải lân khó tan trong đó chủng TT 6.2et không có khả
năng phân giải lân khó tan, trong đó 3 chủng PGPR 1, TT 5.10et, TT 2.1kt đều có
khả năng tiết siderophore và phân giải lân, đây có thể là cơ chế đối kháng có liên
quan đến việc kiểm soát bệnh héo xanh thối củ gừng. Cả 3 chủng này đều là vi
khuẩn Gram dương và có khả năng tạo nội bào tử.

x


MỞ ĐẦU
Gừng có nguồn gốc từ Ấn Độ, Mã Lai, hiện có mặt ở khắp các nước nhiệt
đới. Ở Việt Nam, gừng được trồng nhiều ở khắp nơi, từ vùng đồi núi đến đồng bằng

và cả hải đảo. Trên thế giới, ngoài việc dùng gừng làm gia vị người ta còn dùng làm
nguyên liệu làm bánh, ướp hương, dùng làm mứt, kẹo và dùng nó làm thành phần
của bánh gia vị và các xirô làm dịu. Người ta cũng biết trong củ gừng có chứa tinh
dầu, nhựa dầu, tinh bột, chất cay (Võ Văn Chi, 2004). Ngoài các công dụng làm
nguyên liệu bánh kẹo, gừng còn được dùng làm thuốc trị các bệnh thông thường
(Đỗ Huy Bích, 2003).
Theo Đỗ Văn Chúng (2011), qua điều tra về hiện trạng canh tác gừng và tình
hình bệnh hại thì loại bệnh gây hại quan trọng và phổ biến trên gừng là bệnh héo
xanh thối củ do vi khuẩn Ralstonia solanacearum, thiệt hại do bệnh là khá cao, có
hộ thiệt hại đến 90% năng suất, phun thuốc hóa học không có hiệu quả trong phòng
trị bệnh héo xanh. Dư lượng thuốc hóa học gây ra sự suy thoái của hệ sinh thái
nông nghiệp, làm giảm màu mỡ của đất (Kenny, 1982) và giảm mật số vi sinh vật
có lợi trong đất (Smiley, 1981).
Việc sử dụng vi sinh vật để phòng trừ sinh học là một chiến lược không độc
hại để giảm thiệt hại cây trồng gây ra bởi các mầm bệnh. Các vi sinh vật đối kháng
là những tác nhân phòng trừ sinh học lý tưởng cho vùng rễ, giúp bảo vệ hệ rễ chống
lại sự xâm nhiễm bởi các tác nhân gây bệnh (Lumsden và ctv., 1987). Vi khuẩn
vùng rễ đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tăng trưởng theo nhiều cơ
chế khác nhau, sản xuất các chất chuyển hóa, kháng sinh chống lại tác nhân gây
bệnh, hoặc kích kháng lưu dẫn (Induced Systemic Resistance-ISR) hoặc cạnh tranh
ngay cả chất dinh dưỡng với mầm bệnh (Bolwerk và ctv., 2003).
Từ đó đề tài “Phân lập và đánh giá khả năng ức chế của vi khuẩn vùng
rễ đối với vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh thối củ gừng (Zingiber
officinale Rosc.) trong điều kiện in vitro” đã được thực hiện với mục đích tuyển
chọn các chủng có khả năng đối kháng cao đối với vi khuẩn Ralstonia
solanacearum, đồng thời khảo sát một số cơ chế đối kháng.

1

CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY GỪNG
Gừng có tên khoa học là Zingiber officinale Rosc., thuộc họ Zingiberaceae.
Gừng có nguồn gốc từ Ấn Độ, Trung Quốc, Đông Nam Á, Châu Phi, Nam
Mỹ,…..trong đó gừng được trồng nhiều ở các nước có khí hậu nhiệt đới. Cây gừng
được dùng làm gia vị và làm thuốc. Nó có tác dụng trong các bệnh như buồn nôn,
say tàu xe, đau bụng, khó tiêu, viêm khớp xương,…(Ravindran và Babu, 2004).
Theo Mai Văn Quyền (2007), gừng thuộc loại cây thân nhỏ, có thể sống lâu
năm, cao từ 50-100cm tùy theo loại đất, có nơi cao tới 150cm. Ở Việt Nam gừng
được trồng và bán khắp nơi, nhất là vào dịp tết, được dùng làm đồ gia vị và dùng
làm thuốc.
Theo Đỗ Huy Bích (2003), gừng chứa 2-3% tinh dầu với các thành phần chủ
yếu là các hợp chất hydrocacbon sesquiterpaenic, β-zingiberen 35%, ar-curcumeren
17%, β-farnesen 10%, và 1 phần nhỏ các hợp chất alcol monterpenic như geraniol,
linalol, borneol. Nhựa dầu gừng chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay,
thành phần chủ yếu của các chất cay là zingerol, shogaol, zingeron, trong đó chất
zingerol chiếm tỉ lệ cao nhất. Đó là 1 chất lỏng màu vàng, tan trong cồn 500 , ether,
cloroform, benzen, và tan vừa trong ether dầu hỏa nóng. Ngoài ra trong tinh dầu
còn chứa thành phần α-camphen, β-phelandren, eucalyptol, zingerol.
1.2 BỆNH HÉO XANH THỐI CỦ GỪNG DO VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM
1.2.1 Triệu chứng bệnh
Ở cây còn non thì toàn cây héo rũ, lá tái xanh và cây chết khô, trên cây đã
lớn thì một hai lá héo rũ xuống, tái xanh, sau 2-5 ngày toàn cây héo xanh, trên thân
vẫn còn xanh. Vi khuẩn xâm hại chủ yếu mạch dẫn thân, rễ, lá. Phá hủy và làm tắt
nghẽn mạch dẫn trở thành nâu xẫm, bên trong mạch dẫn chứa đầy dịch nhờn vi
khuẩn, ấn nhẹ vào đoạn cắt hoặc ngâm trong ly nước lạnh sẽ thấy dịch nhờn tuông
ra. Cây bệnh sẽ có triệu chứng héo rũ vào buổi trưa nắng và chiều mát tươi lại,
mạch dẫn bị hóa nâu, củ sậm màu và bị nhũn nước, lá vàng từ dưới lên,vài ngày sau

thì cây chết, củ gừng bị biến màu thối hỏng từ trong ra ngoài. Củ bị thối có mùi thối

2


khó chịu (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999, Nguyễn Thị Nghiêm, 2006, Đỗ
Huy Bích, 2003).
1.2.2 Đặc tính mầm bệnh
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), mầm bệnh có những đặc tính
như sau:
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là loài sống và lưu tồn trong đất, ký sinh
thực vật. Hình gậy 0,5-1,5µm, háo khí, chuyển động có lông roi (1-3) ở đầu, gram
âm.
Vi khuẩn đa thực, có tính chuyên hóa thấp, khả năng chọn phạm vi kí chủ rất
rộng bao gồm nhiều loài cây thuộc các họ thực vật khác nhau. Ví dụ như các loài
cây họ cà, họ đậu, bầu bí, chuối,…, gồm trên 200 loài khác nhau thuộc 44 họ.
Trên môi trường Kelman, khuẩn lạc có màu trắng kem nhẵn bóng, nhờn (vi
khuẩn có tính độc gây bệnh). Nếu khuẩn lạc chuyển sang màu nâu, răn reo là isolat
vi khuẩn mất tính độc. Để thử vi khuẩn có tính độc thường dùng môi trường TZC.
Trên môi trường này nếu khuẩn lạc ở giữa có màu hồng, rìa trắng thì vi khuẩn có
tính độc.
Có vỏ nhờn, nhờ đó mà vi khuẩn có thể liên kết lại với nhau thành khối nhỏ
và có khả năng chống chịu cao với nhiệt độ, hóa chất,tia sáng mặt trời…., có thể
lưu tồn lâu dài.
Ralstonia solanacearum có khả năng phân giải làm lỏng gelatin, có dòng có
khả năng khử nitrat, có thể tạo acid khi phân giải 1 số loại đường, hợp chất
carbon,….
Loài vi khuẩn này phân hóa thành nhiều race, biovar khác nhau tùy theo loài
cây ký chủ, vùng địa lí, đặc điểm sinh hóa, tính độc, tính gây bệnh. Trong đó race 4
biovar 3 và biovar 4 là gây hại trên cây gừng.

Các biovar phân định dựa trên cơ sở đặc tính sinh hóa là khả năng oxy hóa
các nguồn hydrate carbon gồm 3 loại đường maltose, lactose, cellubiose và 3 loại
rượu mannitol, dulcitol, sorbitol.
Trong đó biovar 3 có đặc tính tạo ra acid có khả năng oxy hóa cả 3 loại
đường maltose, lactose, cellubiose và 3 loại rượu mannitol, dulcitol, sorbitol.
Biovar 4 chỉ oxy hóa 3 loại dulcitol, mannitol và sorbitol.

3


Vi khuẩn tiết ra men pectinmethyllesteraza phân giải pectin có thể sinh ra
acid pectinic ở trong mạch dẫn kết hợp với canxi tạo thành pectat canxi làm vít tắt
sự lưu thông của bó mạch, góp phần tạo ra triệu chứng héo đột ngột của cây bệnh.
1.2.3 Sự xâm nhập, phát sinh và phát triển bệnh
Theo CABI (2007), vi khuẩn xâm nhiễm vào cây ký chủ qua các vết thương
và khí khổng, trong cây, vi khuẩn di chuyển trong các bó mạch và quá trình này
được đẩy mạnh khi nhiệt độ tăng cao hơn. Tốc độ di chuyển cũng phụ thuộc một
phần vào từng loại cây kí chủ.
Bệnh nghiêm trọng nhất ở 24-350C, bệnh không phát triển ở nhiệt độ dưới
100C. Ở các chủng (biovars) khác nhau thì có nhiệt độ thích hợp khác nhau.
(Swanepol, 1990).
Độ ẩm của đất cao và thời tiết ẩm ướt, lượng mưa có liên quan với tỷ lệ mắc
bệnh cao. Độ ẩm của đất cũng ảnh hưởng đến sinh sản và lưu tồn của tác nhân gây
bệnh (Nesmith và Jenkins, 1985).
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), vi khuẩn phát triển thích hợp ở
pH 7-7,2, nhiệt độ thích hợp 25-300C, nhất là ở 300C, nhiệt độ tối thiểu 100C, tối đa
410C, nhiệt độ gây chết 520C. Những vi khuẩn này xâm nhiễm vào thân, rễ, cuống
lá qua các vết thương cơ giới do nhổ cây giống đem trồng, do côn trùng, tuyến
trùng tạo ra, hoặc do chăm sóc,... Vi khuẩn có thể xâm nhập qua các khe hở tự
nhiên, bì khổng trên củ. Bệnh phát triển mạnh và nhanh ở nhiệt độ cao, mưa gió,

nhất là ở trên đất cát pha, đất thịt nhẹ hoặc đất nhiễm vi khuẩn, trồng các giống mẫn
cảm với bệnh từ trước. Trong đó, nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự
phát triển và phát sinh bệnh.
Điều kiện thời tiết, chẳng hạn như nhiệt độ thấp, bệnh không biểu hiện triệu
chứng ra bên ngoài, rất khó nhận biết nên bệnh có thể lây lan ra diện rộng (CABI,
2007).
1.2.4 Sự lưu tồn của mầm bệnh
Ralstonia solanacearum đã được chứng minh lưu tồn trên tàn dư thực vật 23 năm. Vi khuẩn có thể lưu tồn trong củ giống, thân, rễ cây gừng, nghệ, mà quan
trọng nhất là bề mặt nước bị nhiễm vi khuẩn (CABI, 2007).

4


Vi khuẩn có thể lưu tồn trong gỗ trong vài ngày, trong kim loại vài tuần và
trong cao su vài tháng và trong phân gia súc 2-4 tuần, trong các chất thải 1-2 tháng
(CABI, 2007).
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), ở trong đất vi khuẩn có thể lưu
tồn lâu dài 5-6 năm hoặc 6-7 tháng tùy thuộc vào ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm,
loại đất, các yếu tố sinh vật và các yếu tố khác.
1.2.5 Các biện pháp phòng trừ bệnh.
Theo CABI (2007), việc sử dụng hóa chất không có hiệu quả kiểm soát
bệnh, các loại thuốc kháng sinh như streptomycine, ampicilline, tetracycline và
penicilline gần như không có tác dụng, do đó các biện pháp phòng trừ sinh học đã
được thực hiện và cho kết quả 2 chủng vi khuẩn Bacillus polymyxa và
Pseudomonas fluorescens là có hiệu quả phòng trừ trong phòng thí nghiệm.
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), việc phòng trừ bệnh héo xanh
vi khuẩn hiện nay còn rất khó khăn và phức tạp, là vấn đề tồn tại chung trên thế
giới. Cách tốt nhất là phải áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng hợp,chủ động sớm:
Chọn lọc sử dụng các giống cây trồng kháng bệnh, năng suất cao, đặc biệt cần thiết
cho các vùng màu có áp lực bệnh nặng hàng năm; củ giống khỏe, sạch bệnh, lấy

giống ở các vùng, các ruộng không có bệnh; kiểm tra loại bỏ các củ giống nhiễm
bệnh trước khi gieo trồng, tiêu hủy tàn dư cây bệnh; tiêu diệt các loài cỏ dại, đặc
biệt các loài cỏ dại là kí chủ của mầm bệnh, luân canh với lúa nước hoặc các loài
không là kí chủ như ngô, mía, bông, trong 5-7 năm; tăng cường bón phân hữu cơ,
phân hoai mục và bón vôi. Cũng có thể sử dụng biện pháp thay đổi pH đất để tiêu
diệt mầm bệnh bằng cách làm giảm độ pH đất với 4-5 vào mùa hè và nâng độ pH
đất lên 6 vào mùa thu.
1.3 VI SINH VẬT VÙNG RỄ VÀ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG
TRƯỞNG CÂY TRỒNG
1.3.1 Vi sinh vật vùng rễ
Rhizosphere là thể tích đất xung quanh và dưới ảnh hưởng của rễ cây, và
rhizoplane thì bao gồm toàn bộ bề mặt rễ thực vật và có ái lực mạnh đối với các
phân tử đất. Trong nghiên cứu các hệ sinh thái của vi sinh vật thì vùng rễ bao gồm
cả rhizoplane. Trong vùng rễ, các tương tác quan trọng luôn luôn diễn ra giữa các

5


cây trồng, đất và vi sinh vật. Những tương tác này có ảnh hưởng đáng kể đến sự
tăng trưởng và năng suất cây trồng (Antoun và Prévost, 2005).
Theo Lugtenberg và Kamilova (2009), thì vùng rễ (rhizosphere) là vùng chịu
tác động của rễ cây, phong phú hơn, nhiều vi khuẩn hơn so với vùng đất xung
quanh bên ngoài của vùng rễ. Chỉ một phần nhỏ của bề mặt rễ được bao phủ bởi vi
khuẩn. Các vùng phổ biến nhất cho sự phát triển của vi khuẩn là các nút giao giữa
các tế bào biểu bì và các khu vực nơi các rễ bên xuất hiện.
Sự tương tác vi khuẩn thực vật trong vùng rễ là năng động và phức tạp. Một
số gây hại đến sức khỏe cây trồng do chúng cạnh tranh dinh dưỡng và gây bệnh cho
cây. Bên cạnh đó thì có một số kích thích tăng trưởng cây trồng bằng cách sản xuất
kích thích tố hoặc ức chế tác nhân gây bệnh. Các vi khuẩn hữu ích cho các cây
trồng được phân thành hai nhóm: vi khuẩn tạo thành một mối quan hệ cộng sinh với

các cây trồng và sống tự do ở trong đất nhưng thường được tìm thấy gần, hoặc thậm
chí trong các mô thực vật (Kloepper và ctv., 1988 ; Frommel và ctv., 1991); vi
khuẩn sống tự do mang lại lợi ích cho đất nhằm nâng cao sự phát triển của thực vật
thường được gọi là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật (plant growth
promoting rhizobacteria - PGPR ) (Kloepper và ctv., 1989).
1.3.2 Vi khuẩn ngoại sinh rễ
Nhiều vùng của rễ non có sự hiện diện và sinh sống của vi khuẩn vùng rễ,
nơi đây có nhiều hốc sinh thái thích hợp mà những vi khuẩn thuộc các chi như:
Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus và Pseudomonas có thể phát triển. Những vi
khuẩn này ngăn chặn sự phát triển và xâm nhập của vi sinh vật có hại. Nhiều báo
cáo cho thấy tác động có lợi của vi khuẩn vùng rễ lên sự tăng trưởng của cây được
cho là do chúng có khả năng kiềm chế hay chiếm chỗ của mầm bệnh (Lambert và
ctv., 1987).
1.3.3 Vi khuẩn nội sinh rễ
Vi khuẩn vùng rễ (rhizobacteria) mà khi tiêm chủng vào trong đất có các vi
cạnh tranh, gây tác động có lợi trên sự phát triển của thực vật được gọi là vi khuẩn
vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật (PGPR) (Kloepper và Schroth, 1978).
PGPR là vi khuẩn sống tự do (Kloepper và ctv., 1989), và một số trong đó xâm
nhập vào mô của thực vật sống và không gây hại đến cây trồng (Sturz và Nowak,

6


2000), các PGPR này được gọi là vi khuẩn nội sinh (endophytes) (Antoun và
Prévost, 2005).
1.3.4 Một số tác động của PGPR đối với cây trồng
Theo Lugtenberg và Kamilova (2009), để phát huy tác dụng có lợi trong môi
trường rễ, PGPR phải có khả năng cạnh tranh tốt với các vi khuẩn vùng rễ khác về
các chất dinh dưỡng tiết ra từ rễ và về các nơi có thể chiếm cứ được trên rễ.
PGPR có thể kích thích tăng trưởng thực vật theo phương thức trực tiếp hoặc

gián tiếp (Antoun và Prévost, 2005).
1.3.4.1 Các cơ chế trực tiếp
Cơ chế trực tiếp bao gồm việc sản xuất các hợp chất dễ bay hơi và
phytohormones kích thích sinh trưởng từ vi khuẩn , hạ thấp mức độ ethylene trong
cây trồng, cải thiện tình trạng dinh dưỡng cây trồng (giải phóng phosphate và vi
chất dinh dưỡng từ các nguồn không hòa tan) và kích thích cơ chế kháng bệnh (kích
kháng lưu dẫn- ISR) (Antoun và Prévost, 2005).
Còn theo Lugtenberg và Kamilova (2009), một số chủng vi sinh vật có lợi
kích thích tăng trưởng thực vật trực tiếp khi không có mặt của tác nhân gây bệnh
cây trồng. Tùy thuộc vào cơ chế tác động, các vi khuẩn kích thích tăng trưởng có
thể được phân thành các nhóm như:
Nhóm có vai trò như phân bón sinh học:
Vi khuẩn thuộc nhóm nầy cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Vi khuẩn
Rhizobium và Bradyrhizobium có khả năng hình thành nốt sần cố định đạm trên các
cây họ đậu và cây cỏ linh lăng, chuyển đổi N 2 thành dạng amonia mà cây có thể sử
dụng được. Azospirillum là vi khuẩn sống tự do và có thể sống cộng sinh với lúa
miến, lúa mì và ngô để cố định nitơ, mà chủ yếu là Azospirillum làm tăng sự phát
triển của rễ và từ đó tăng sự hấp thu nước và chất dinh dưỡng cho cây (Lugtenberg
và Kamilova, 2009).
Theo Goldstein và Liu (1987), các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng
cây trồng có thể làm tăng chất dinh dưỡng cho cây trồng sử dụng bằng cách hòa tan
photpho không hòa tan và giải phóng potassium từ khoáng chất silicat. Azotobacter
là 1 chi trong PGPR cũng được áp dụng như tác nhân phòng trừ sinh học do có một
số hoạt động kích thích tăng trưởng cây trồng trực tiếp của nó bao gồm cả cố định

7


đạm tự do, hòa tan phosphate, sản xuất kích thích tố tăng trưởng, và sản xuất
vitamin (Shende và ctv., 1977). Trong đất có khoảng 30-50% phosphate ở dạng hợp

chất với hữu cơ trong đất mà cây trồng không thể sử dụng được. Các thành phần
này được khoáng hóa bởi vi sinh vật, giúp cho cây trồng có thể sử dụng được dưới
dạng phospho hòa tan. Các chi PGPR khác nhau có khả năng phân hủy hợp chất
phosphate,

bao

Achromobacter,

Pseudomonas,

gồm:

Agrobacterium,

Bacillus,

Micrococcus,

Rhizobium,

Aerobacter,

Burkholderia,
Flavobacterium,

Chryseobacterium, và Erwinia. Sự hòa tan phosphate hữu cơ nhờ vào sự tham gia
của các acid hữu cơ và enzyme phosphatase. Hầu hết các vi khuẩn nầy có thể hòa
tan các phức Ca-P, và có những vi khuẩn khác hoạt động phân cắt phức Fe-P, MnP, và Al-P (Aeron và ctv., 2011).
Theo Lugtenberg và Kamilova (2009), lượng phosphate hòa tan trong đất

thấp có thể giới hạn sự tăng trưởng của thực vật. Một số vi khuẩn kích thích tăng
trưởng thực vật bằng cách hòa tan phosphate từ các phosphate hữu cơ hoặc vô cơ bị
liên kết ở dạng phức hợp, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng tăng trưởng.
Vi khuẩn vùng rễ tiết các enzyme không đặc hiệu như phosphatase, phytase,
phosphonatase, C-P lyase, hòa tan các phosphate từ hợp chất hữu cơ trong đất.
Trong đó C-P lyase tách các liên kết phosphate hữu cơ, việc giải phóng các
phospho từ khoáng chất phosphate có liên quan đến việc sản xuất các acid hữu cơ
như sản xuất acid gluconic.
Nhóm

có

vai

trò

kích

thích

tăng

trưởng

thực

vật

(Phytostimulators).
Okon và ctv., (1998) cho rằng thúc đẩy tăng trưởng cây trồng bằng cách sản

xuất ra các chất kích thích tăng trưởng như IAA, gibberellins, cytokinins. Một số
VKVR, như các chủng Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, và
Enterobacter cloacae, kích thích tăng trưởng của thực vật bằng cách phóng thích
các chất bay hơi (Ryu và ctv., 2003). Mức độ kích thích tăng trưởng cao nhất đã
được quan sát với 2,3-butanediol và acetoin.
Azotobacter và Azospirillum không chỉ cố định nitơ mà còn sản xuất chất
điều hòa sinh trưởng thực vật chẳng hạn như indole acetic acid (IAA), acid
gibberellic, cytokinin, và các vitamin (Rodelas và ctv., 1999). Các chi thuộc nhóm

8


vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật thường ít tiết ra cytokinin, trong
khi đó chi Bacillus tiết gibberellin ở nồng độ cao. Các chi vi khuẩn khác, như
Proteus mirabilus, Pseudomonas vulgaris, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus,
Escherichia coli, vv…, sản xuất auxin, cytokinin, gibberellin, và acid abscisic
(Griffith và Ewart, 1995). Gần đây một số chủng của nhóm Bacillus subtilis,
Bacillus amyloliquefaciens đã được chứng minh là có thể sản xuất các chất có hoạt
tính tương tự IAA, và được tạo ra với lượng hợp lý bởi Bacillus amyloliquefaciens
FZB42 khi được nuôi với môi trường bổ sung tryptophan. IAA có thể thúc đẩy sự
phát triển rễ, kích thích kéo dài tế bào thực vật hoặc phân chia tế bào hoặc gián tiếp
ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn tiết enzyme 1-aminocyclopropane-1carboxylate deaminase, (Aeron và ctv., 2011). Chủng Pseudomonas fluorescens
G20-18 sản xuất số lượng cao hơn về ba chất cytokinin, isopentenyl adenosine,
trans-zeatin ribose và dihydrozeatin riboside (Garcia de Salamone và ctv., 2001).
Sắt trong lớp vỏ của trái đất là hiện diện trong một hình thức không hòa tan
của hydroxit sắt (Fe

3+

), và do đó không có sẵn cho các vi sinh vật và thực vật sử

dụng. Một số vi khuẩn phát triển hệ thống hấp thu sắt (Neilands và Nakamura,
1991). Các hệ thống này có sự tham gia của chất siderophore, đây là một chất cố
định sắt và protein hấp thu cần thiết để vận chuyển sắt vào trong tế bào.
Siderophore là chất có trọng lượng phân tử thấp (~ 400-1000 Da) tạo hợp chất sắt
chelating cố định Fe3+ và vận chuyển nó vào tế bào và làm cho nó trở nên hữu dụng
cho các tế bào vi khuẩn (Briat, 1992). Các phân tử siderophore có ái lực rất cao với
sắt (kd=10-20 – 10-50), nên tạo liên kết với hầu hết Fe3+ hữu dụng ở vùng rễ và ngăn
cản sự phát triển của các tác nhân gây bệnh trong vùng lân cận vì thiếu chất sắt
(O'Sullivan và O'Gara, 1992).
Giảm stress cho cây
Vi khuẩn kích thích tăng trưởng cây trồng tiết các enzyme 1aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase tạo điều kiện thuận lợi cho sự
tăng trưởng và phát triển của cây trồng bằng cách giảm mức ethylene trong cây
(Lugtenberg và Kamilova, 2009). ACC là tiền chất trực tiếp của ethylene, một chất
ức chế tăng trưởng của rễ, và chủng Pseudomonas fluorescen GR12-2 như một số
loại vi khuẩn khác sản xuất ACC-deaminase (Jacobson và ctv., 1994), làm thoái

9


hóa ACC, do đó ngăn ngừa cây tạo ra ethylene đến mức. Vi khuẩn tiết enzyme này
chuyển đổi ACC thành 2 -oxobutanoate và NH3. Việc sản xuất enzyme deaminase
ACC có thể giảm stress cho cây, chẳng hạn như khi vi khuẩn gây bệnh tác động lên
cây trồng, chống chịu với stress do polyaromatic hydrocarbon, do kim loại nặng
như Ca2+ và Ni2+, hay do muối và hạn (Lugtenberg và Kamilova, 2009).
1.3.4.2 Các cơ chế kiểm soát sinh học bệnh
Đối kháng
Sử dụng vi sinh vật trong phòng trừ sinh học là một chiến lược ít rủi ro giúp
giảm thiệt hại do mầm bệnh cho cây trồng (Lumsden và ctv., 1987). Tổng hợp
kháng sinh là một trong các cơ chế hiệu quả nhất trong việc sử dụng các hợp chất

đối kháng để ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh. Một số lượng lớn thuốc kháng
sinh đã được sản xuất từ các chủng Pseudomonas fluorescens khác nhau, bao gồm:
agrocin-84, agrocin-434, 2, 4-diacetyl phloroglucinol, herbicolin, oomycin,
phenazine, pyoluteorin, pyrrolnitrin, pyrroles, v.v., và chúng có vai trò ức chế tác
nhân gây bệnh (Aeron và ctv., 2011). Nhiều chủng vi khuẩn Bacillus được coi là
nhà máy sản xuất tự nhiên của lipopeptide mạch vòng, bao gồm: iturin, fengycin, và
surfactin, và sự tham gia của chúng trong việc kiểm soát các bệnh do vi sinh vật đã
được chứng minh (Li và ctv., 2007; Romero và ctv., 2007; Yoshida và ctv., 2001.
Asaka và Shoda, 1996).
Vi khuẩn sản xuất kháng sinh diệt các mầm bệnh, hoạt động thông qua sự
đối kháng. Một loại vi khuẩn thích hợp cho phòng trừ sinh học, không chỉ tổng hợp
và tiết kháng sinh, mà còn cạnh tranh mạnh hơn với các sinh vật khác về các chất
dinh dưỡng tiết ra từ rễ và các chỗ ở trên rễ để cung cấp các kháng sinh cho toàn bộ
hệ thống rễ (Chin và ctv., 2000). Kháng sinh được xác định có ở vi khuẩn phòng trừ
sinh học gram âm bao gồm các hợp chất cổ điển như: HCN, phenazines, trong đó
chủ yếu là phenazine-1-carboxylic acid và phenazine-1-carboxamide; 2,4-diacetyl
phloroglucinol (DAPG), pyoluteorin ; và pyrrolnitrin. Zwittermycin A và
kanosamine có thể được sản xuất bởi vi khuẩn Bacillus cereus. Kháng sinh mới
được phát hiện trong các chủng vi khuẩn phòng trừ sinh học là D-gluconic acid và
2-hexyl-5-propyl resorcinol. Chất bay hơi không là hydrogen cyanide, như 2,3butanediol cũng giữ vai trò trong bảo vệ cây (Lugtenberg và Kamilova, 2009).

10


Gây nhiễu tín hiệu của tác nhân gây bệnh
Nhiều vi khuẩn chỉ thể hiện các yếu tố độc lực hoặc gây bệnh với mật số vi
khuẩn cao, khi có một mức nhất định các phân tử thụ cảm đại diện như N-acyl
homoserine lactones (AHLs) tích tụ trong môi trường (Bassler, 1999). Gây nhiễu
tín hiệu là cơ chế kiểm soát dựa trên sự suy thoái của AHL (Lin và ctv., 2003). Ví
dụ, bằng cách dùng Ahl lactonases của các chủng B. thuringiensis thủy phân vòng

lacton hoặc phá vỡ liên kết amide của AHLs. Gần đây, đã chứng minh được
enzyme AHL acylases đóng một vai trò trong sự hình thành của màng sinh học.
Thiếu sự hình thành màng sinh học có thể làm cho kiểm soát sinh học được dễ dàng
hơn (Shephard và Lindow, 2008).
Ký sinh và bắt mồi
Cơ chế kiểm soát chính được sử dụng bởi một số loài nấm Trichoderma,
được dựa trên enzyme phá hủy vách tế bào nấm (Harman và ctv., 2004). Tuy nhiên
cơ chế này không có hiệu quả đối với vi khuẩn (Lugtenberg và Kamilova, 2009).
Kích kháng lưu dẫn (ISR)
Tương tác giữa một số vi khuẩn với rễ cây có thể làm cho cây trồng đề
kháng với một số vi khuẩn, nấm, và virus gây bệnh. Hiện tượng này được gọi là
kích kháng lưu dẫn (ISR) (Blevins, 1987). Hai chi Pseudomonas và Bacillus được
tập trung nghiên cứu nhiều hơn về cơ chế này. ISR phụ thuộc vào sự truyền tín hiệu
jasmonic acid và ethylene trong cây trồng (Van Loon, 2007).
Nhiều thành phần riêng rẻ của vi khuẩn có thể tạo kích kháng ISR, như:
LPS, roi, acid salicylic, và siderophore (Van Loon, 2007). Gần đây, các
lipopeptides mạch vòng, yếu tố Phl kháng nấm, phân tử tín hiệu AHLs, hỗn hợp các
chất dễ bay hơi được sản xuất bởi Bacillus subtilis GB03, và từng chất riêng rẻ như
như acetoin và 2,3 – butanediol cũng được cho là có tác động này (Lugtenberg và
Kamilova, 2009).
Một số nghiên cứu cho thấy rằng nhiều chủng thuộc chi Bacillus có tác động
như tác nhân kiểm soát sinh học thông qua cơ chế ISR hơn là sự kháng sinh
(Lugtenberg và Kamilova, 2009). DeWeert và ctv., (2002) đã báo cáo một chủng vi
khuẩn phòng trừ sinh học khác, Pseudomonas fluorescens WCS365, cũng tác động
dựa trên cơ chế ISR. .

11