PHÂN lập THỰC KHUẨN từ đất VÙNG rễ cây ĐINH LĂNG (polyscias fruticosa l harms) ở THÀNH PHỐ cần THƠ có KHẢ NĂNG ức CHẾ VI KHUẨN ralstonia solanacearum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠNG NGHỆ SINH HỌC CHƯƠNG TRÌNH TIÊN TIẾN

PHÂN LẬP THỰC KHUẨN TỪ ĐẤT VÙNG RỄ
CÂY ĐINH LĂNG (Polyscias fruticosa L. Harms)
Ở THÀNH PHỐ CẦN THƠ CÓ KHẢ NĂNG ỨC
CHẾ VI KHUẨN Ralstonia solanacearum

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. TRƯƠNG THỊ BÍCH VÂN

NGUYỄN SONG HÂN
MSSV: B1303918
LỚP: CNSH TT K39

Cần Thơ, Tháng 4/2018


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠNG NGHỆ SINH HỌC CHƯƠNG TRÌNH TIÊN TIẾN

PHÂN LẬP THỰC KHUẨN TỪ ĐẤT VÙNG RỄ
CÂY ĐINH LĂNG (Polyscias fruticosa L. Harms)
THÀNH PHỐ CẦN THƠ CÓ KHẢ NĂNG ỨC
CHẾ VI KHUẨN Ralstonia solanacearum

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. TRƯƠNG THỊ BÍCH VÂN

NGUYỄN SONG HÂN
MSSV: B1303918
LỚP: CNSH TT K39

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

PHẦN KÝ DUYỆT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trương Thị Bích Vân

Nguyễn Song Hân

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
…………………………………………………………………………………………...
........................…………………………………………………………………………
………….………………………………………………………………………………..
...…………………………………………………………………………………………
…...………………………………………………………………………………………

Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2018

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

i

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

LỜI CẢM TẠ
Con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ đã có cơng sinh thành, ni dưỡng,
ln quan tâm và ủng hộ con cả về vật chất và tinh thần để con ln đủ tâm sức học
hành và hồn thành khóa học.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Giáo sư Kaeko Kamei đã trao cho em cơ hội
để học tập và nghiên cứu tại Nhật Bản.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô Viện Công nghệ Sinh học đã
luôn tận tụy trong việc truyền đạt kiến thức trong suốt 4 năm Đại học.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến TS. Trương Thị Bích Vân, là cán bộ
hướng dẫn, người đã truyền đạt cho em những ý tưởng, kiến thức, kinh nghiệm quý
báu để hoàn thành nghiên cứu này và tạo cho em nhiều cơ hội được học hỏi, trau dồi
kỹ năng cho bản thân.
Tôi xin gửi lời cám ơn đến thành viên nhóm nghiên cứu thực khuẩn đã ln giúp
đỡ tơi trong suốt q trình làm thí nghiệm, ln động viên mỗi khi tơi gặp khó khăn.
Cám ơn tất cả các thành viên của lớp Công nghệ Sinh học tiên tiến khóa 39 đã
giúp đỡ tơi, cùng tơi tạo nên những kỉ niệm rất đáng nhớ của một thời sinh viên.
NGUYỄN SONG HÂN

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

ii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

TĨM LƯỢC
Ralstonia solanacearum là vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên 200 loài thực
vật thuộc 50 họ khác nhau và được xếp thứ hai trong danh sách các tác nhân gây
bệnh nguy hiểm nhất trên cây trồng (Hayward, 2000; Mansfield et al., 2012).
Bệnh này gây thiệt hại đáng kể năng suất cây trồng. Để đối phó với dịch bệnh
nơng dân thường sử dụng thuốc bảo vệ thực vật gây ô nhiễm môi trường, thối
hóa đất. Trong xu thế hướng đến một nền nông nghiệp xanh, sản phẩm nông
nghiệp sạch, người trồng cần phải có biện pháp phịng trừ sinh học vừa hiệu quả
trong việc kiểm sốt dịch bệnh vừa an tồn với môi trường. Thực khuẩn được xem
là biện pháp tiềm năng trong việc phòng trừ bệnh do vi khuẩn gây ra do thực
khuẩn ký sinh và tiêu diệt vi khuẩn. Hiện nay, chưa có đề tài phân lập thực khuẩn
từ đất trồng cây dược liệu được thực hiện. Do đó, đề tài “Phân lập thực khuẩn
từ đất vùng rễ cây đinh lăng (Polyscias fruticosa L. Harms) ở thành phố Cần
Thơ có khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum” được thực hiện
nhằm tìm ra dịng thực khuẩn có khả năng kiểm soát vi khuẩn Ralstonia
solanacearum. Đề tài sử dụng phương pháp nhỏ giọt và khảo sát vết tan (double
layer agar – drop method, double layer agar – plaque assay) (Kropinski, 2009)
phân lập được 6 dòng thực khuẩn ɸDL1, ɸDL2, ɸDL3, ɸDL4, ɸDL5, ɸDL6 có
khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum từ đất vùng rễ cây đinh lăng.
Kết quả đánh giá phổ ký chủ của 6 dòng thực khuẩn phân lập được trên 9 dòng vi
khuẩn Ralstonia solanacearum RS2, RS3, RS4, RS5, RS6, RS7, RS8, RS9, RS10
cho thấy2 dòng thực khuẩn ɸDL3 và ɸDL6 có phổ ký chủ rộng hơn các dịng khác
khi ức chế 3/9 dịng vi khuẩn. Thơng qua các đặc điểm về hình thái vết tan
(plaque) thì cả 2 dòng thực khuẩn này đều cho vết tan mờ, nhưng với chỉ tiêu
đường kính vết tan, dịng thực khuẩn ɸDL3 cho đường kính phân giải lớn hơn
dịng thực khuẩn ɸDL6.

Từ khóa: bệnh héo xanh, đinh lăng, Ralstonia solanacearum, thực khuẩn.

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

iii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

MỤC LỤC
PHẦN KÝ DUYỆT ..........................................................................................................i
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................................. ii
TÓM LƯỢC .................................................................................................................. iii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH SÁCH BẢNG.....................................................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH .................................................................................................... vii
CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................... viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................................2
1.3 Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................2
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .........................................................................3
2.1 Thực khuẩn .............................................................................................................3
2.1.1 Giới thiệu .........................................................................................................3
2.1.2 Cấu trúc của thực khuẩn ..................................................................................3
2.1.3 Phân loại thực khuẩn........................................................................................4

2.1.4 Cơ chế hoạt động của thực khuẩn ....................................................................7
2.1.5 Các nghiên cứu ngoài và trong nước ...............................................................8
2.2 Bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum ..........................................10
2.2.1 Triệu chứng ....................................................................................................10
2.2.2 Tác nhân gây bệnh .........................................................................................11
2.2.3 Phương thức lan truyền và tồn trữ bệnh ........................................................12
2.2.4 Đặc điểm xâm nhiễm .....................................................................................13
2.2.5 Phòng trị bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum ....................13
2.3 Sơ lược về cây đinh lăng ......................................................................................13
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

iv

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

2.3.1 Phân loại đinh lăng ........................................................................................14
2.3.2 Mô tả cây .......................................................................................................15
2.3.3 Công dụng ......................................................................................................15
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................16
3.1 Thời gian và địa điểm...........................................................................................16
3.2 Phương tiện nghiên cứu .......................................................................................16
3.2.1 Vật liệu ...........................................................................................................16
3.2.2 Dụng cụ thiết bị .............................................................................................17
3.2.3 Hóa chất .........................................................................................................17
3.3 Phương pháp ........................................................................................................19

3.3.1 Phân lập thực khuẩn .......................................................................................19
3.3.2 Đánh giá phổ ký chủ của các dòng thực khuẩn phân lập được trong điều kiện
phịng thí nghiệm ....................................................................................................20
3.3.3 Đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn của các dòng thực khuẩn đối với vi
khuẩn Ralstonia solanacearum trong điều kiện phịng thí nghiệm ........................21
3.3.4 Xử lý số liệu ...................................................................................................22
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................23
4.1 Phân lập thực khuẩn .............................................................................................23
4.2 Đánh giá phổ ký chủ của các dòng thực khuẩn phân lập được trong điều kiện
phịng thí nghiệm........................................................................................................24
4.3 Đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum của các dòng thực
khuẩn trong điều kiện phịng thí nghiệm ...................................................................28
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................32
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................33
PHỤ LỤC ..........................................................................................................................
PHỤ LỤC 1 ....................................................................................................................
PHỤ LỤC 2 ....................................................................................................................
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

v

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum từ khoa Nông Nghiệp ...............................16

Bảng 2. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum từ Viện Công nghệ Kyoto, Nhật Bản .......17
Bảng 3. Môi trường King’s B (Shurleff and Averre III, 1997) .....................................18
Bảng 4. Môi trường King’s B có TZC (Shurleff and Averre III, 1997)........................18
Bảng 5. Mơi trường CPG (Kelman, 1954) ....................................................................19
Bảng 6. Mơi trường CPG có TZC (Kelman, 1954) .......................................................19
Bảng 7. Kết quả phân lập thực khuẩn có khả năng xâm nhiễm vi khuẩn Ralstonia
solanacearum ở Cần Thơ. .............................................................................................23
Bảng 8. Phổ kí chủ của 6 dịng thực khuẩn được trên 9 dịng vi khuẩn từ khoa Nơng
Nghiệp. ..........................................................................................................................25
Bảng 9. Phổ kí chủ của 6 dịng thực khuẩn được trên 9 dịng vi khuẩn từ Viện Cơng
Nghệ Kyoto, Nhật Bản. .................................................................................................26
Bảng 10. Đường kính vết tan (mm) tạo bởi hai dòng thực khuẩn khi xâm nhiễm vi
khuẩn Ralstonia solanacearum RS10 trong điều kiện phịng thí nghiệm. ....................29
Bảng 11. Đường kính vết tan tạo bởi 2 dịng thực khuẩn thể khi xâm nhiễm vào vi
khuẩn Ralstonia solanacearum RS10 trong điều kiện phịng thí nghiệm. ......................1

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

vi

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Thực khuẩn T2....................................................................................................4
Hình 2. Các loại thực khuẩn ............................................................................................5

Hình 3. Thực khuẩn có đi ............................................................................................6
Hình 4. Hai chu trình trong vịng đời của thực khuẩn .....................................................8
Hình 5. Triệu chứng héo xanh trên cây ớt .....................................................................11
Hình 6. Các lồi đinh lăng .............................................................................................14
Hình 7. Hình minh họa các nghiệm thức thí nghiệm đánh giá phổ ký chủ ...................21
Hình 8. Sự xuất hiện vết tan của thực khuẩn trên môi trường King’s B có TZC. ........24
Hình 9. Phổ kí chủ của 6 dòng thực khuẩn xâm nhiễm vi khuẩn RS10 trên mơi trường
King’s B có TZC (A) và mơi trường King’s B khơng có TZC (B) và trên dịng vi
khuẩn Ralstonia solanacearum MAFF 211270, mơi trường CPG khơng có TZC (C) .27
Hình 10. Đường kính phân giải của 2 dịng thực khuẩn ɸDL3 và ɸDL6 khi xâm nhiễm
trên vi khuẩn Ralstonia solanacearum ở thời điểm 24 giờ (Hình A, B) và 48 giờ (Hình
C, D) ..............................................................................................................................31

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

vii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

CÁC TỪ VIẾT TẮT
CFU: Colony forming unit
Cm: centimeter
CPG: Casamino acid – Peptone - Glucose
DNA: Deoxyribonucleic acid
EPS: Exopolysaccharide

L: Liter
Mg: milligram
Ml: milliliter
OD: Optical density
PFU: Plaque forming unit
R. solanacearum: Ralstonia solanacearum
Rpm: Revolutions per minute
rRNA: Ribosomal ribonucleic acid
TZC (hoặc TTC): Tripheny tetrazolium chloride

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

viii

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Ralstonia solanacearum là vi khuẩn được xếp thứ hai trong danh sách các loài vi
khuẩn gây hại nghiêm trọng trên thực vật (Mansfields et al., 2012). Theo Hayward
(2000) R. solanacearum gây hại trên 200 loài thực vật thuộc 50 họ khác nhau do sự đa
dạng về kiểu hình và kiểu gen giữa các dịng. Bệnh này làm giảm năng suất cây trồng,
gây thiệt hại lớn về kinh tế (Elphinstone, 2005). Vi khuẩn R. solanacearum có phổ kí
chủ rộng, lưu tồn rất lâu trong đất, trong tàn dư thực vật và rất khó tiêu diệt. Các biện
pháp phòng trị bệnh phổ biến hiện nay là các biện pháp canh tác nhằm hạn chế khả

năng tiếp xúc giữa mầm bệnh và cây trồng, làm giảm mật độ vi khuẩn, các loại thuốc
bảo vệ thực vật, và các loại thuốc gốc đồng. Tuy nhiên, vi khuẩn có khả năng kháng
gốc đồng (Ronald, 2011) và việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không những làm ảnh
hưởng đến chất lượng nơng sản mà cịn ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật
nuôi, gây ô nhiễm nguồn nước, đất, khơng khí và làm phá hủy hệ vi sinh vật trong đất,
làm đất đai bị thối hóa trầm trọng.
Vấn đề cấp thiết hiện nay là cần tìm ra một chiến lược quản lý dịch hại hữu hiệu và
an toàn. Các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm các biện pháp sinh học thân thiện với
mơi trường và có hiệu quả cao trong việc phòng trừ dịch hại trên cây trồng. Phòng trị
sinh học là phương pháp tối ưu trong sản xuất nơng nghiệp và đã có nhiều kết quả
đáng khích lệ.
Thực khuẩn (bacteriophage) là virus kí sinh và tiêu diệt vi khuẩn (Kutter và
Sulakvelize, 2005). Sử dụng thực khuẩn để kiểm soát các bệnh do vi khuẩn gây ra là
một hướng nghiên cứu tiềm năng, vì thực khuẩn có đặc tính kí sinh bắt buộc và chuyên
biệt trên một hoặc một vài loài vi khuẩn ký chủ đặc hiệu nên khơng gây ảnh hưởng
đến các lồi vi sinh vật khác. Thực khuẩn được xem là tác nhân phòng trừ sinh học
quan trọng đã có nhiều cơng trình nghiên cứu đối với bệnh héo xanh do vi khuẩn R.
solacearum trên các đối tượng cà chua, khoai tây, gừng như các dòng thực khuẩn
ɸRSL1, ɸRSA1 (Fujiwara et al., 2008; Yamada et al., 2010), ɸRS138, ɸRS603 và
ɸRS611(Truong Thi Bich Van et al., 2014, 2015), ɸRSM1, ɸRSS1, ɸPE226
(Kawasaki et al., 2007; Murugaiyan et al., 2011), ɸHMPM-2012 (Makari et al., 2013).
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

1

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Việt Nam cũng ghi nhận một số ít nghiên cứu về thực khuẩn phòng trị bệnh héo xanh
do vi khuẩn R. solanacearum gây ra như dòng thực khuẩn ɸVL27 (Nguyễn Ngọc Hải
Uyên, 2016), ɸĐT4 (Nguyễn Thúy An, 2016).
Đinh lăng là một loại dược liệu thường được dùng trong dân gian đem lại nhiều
lợi ích cho sức khỏe con người. Đinh lăng được biết đến như một loại thuốc nam có
khả năng kháng khuẩn, kháng viêm (Đỗ Tất Lợi, 2004). Hiện nay chưa có nghiên cứu
nào khảo sát hệ thực khuẩn có lợi sống ở vùng rễ cây thuốc nam như là cây đinh lăng,
giả thuyết được đặt ra là thực khuẩn phân lập được từ đất trồng cây dược liệu sẽ có
tính kháng khuẩn cao hơn so với thực khuẩn phân lập từ những vùng khác. Do đó đề
tài “Phân lập thực khuẩn từ đất vùng rễ cây đinh lăng (Polyscias fruticosa L.
Harms) ở thành phố Cần Thơ có khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia
solanacearum.” được thực hiện với mục đích tìm ra dịng thực khuẩn triển vọng có
khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum, mở ra hướng nghiên cứu mới phù
hợp với xu thế nông nghiệp sạch hiện nay.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Phân lập được ít nhất 1 dịng thực khuẩn từ đất vùng rễ cây đinh lăng có khả
năng kiểm soát vi khuẩn Ralstonia solanacearum trong điều kiện phịng thí nghiệm.
1.3 Nội dung nghiên cứu
- Phân lập thực khuẩn từ mẫu đất vùng rễ cây đinh lăng có khả năng kiểm soát vi
khuẩn Ralstonia solanacearum.
- Đánh giá phổ ký chủ của các dòng thực khuẩn phân lập được trong điều kiện
phịng thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum của các dòng thực
khuẩn phân lập được trong điều kiện phịng thí nghiệm.

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

2

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Thực khuẩn
2.1.1 Giới thiệu
Virus là loài có kích thước nhỏ và khơng thể nhìn thấy được dưới kính hiển vi
quang học. Virus tồn tại ở nhiều nơi trong tự nhiên và xâm nhiễm tất cả các hệ sinh vật
bao gồm động vật, thực vật, côn trùng và vi khuẩn. Virus xâm nhiễm vi khuẩn được
gọi là thực khuẩn (bacteriophage) có nghĩa là “ăn vi khuẩn”. Thực khuẩn, cũng giống
như vi khuẩn, là loài rất phổ biến trong tự nhiên và liên quan trực tiếp đến số lượng vi
khuẩn có mặt. Thực khuẩn là “dạng sống” dồi dào nhất Trái đất với số lượng 1032 thực
khuẩn trên hành tinh (Wommack & Colwell, 2000). Thực khuẩn có đặc tính ký sinh
bắt buộc và chuyên biệt trên một hoặc một vài lồi vi khuẩn giới hạn, chúng khơng có
khả năng tự sinh sản mà phải thông qua tế bào vật chủ do khơng có bộ máy tổng hợp
năng lượng và khơng có ribosome để tổng hợp protein (Kutter và Sulakvelidze, 2005).
2.1.2 Cấu trúc của thực khuẩn
Đặc điểm cấu trúc cơ bản của thực khuẩn là có vỏ ngồi (capsid) bảo vệ bộ gene
bên trong và các cấu trúc phụ trợ giúp thực khuẩn bám vào màng vi khuẩn và phóng
thích bộ gene (Orlova, 2012). Các lồi thực khuẩn khác nhau thì có kích thước khác
nhau (24-200 nm).
Đối với thực khuẩn có đi, phần đầu của thực khuẩn bao gồm nhiều bản sao của
một hoặc một vài protein và có cấu trúc bền vững. Một số lồi thực khuẩn có phần
đuôi gắn vào vỏ capsid thông qua bộ phận kết nối (connector) như bộ phận liên kết hai
bộ phận của thực khuẩn. Bộ phận kết nối là một chất dị hợp (heterooligomer) bao gồm

một số loại protein (Lurz et al., 2001; Orlova et al., 2003). Bộ phận kết nối thực hiện
nhiều chức năng trong vòng đời của thực khuẩn, tham gia vào quá trình bảo vệ bộ gene
bên trong vỏ capsid và khóa vỏ capsid khơng cho bộ gene thốt ra ngồi dưới áp suất
lớn, nhưng khi được truyền tín hiệu từ đi bám vào vi khuẩn thì bộ phận này mở ra
và phóng thích bộ gene vào tế bào vi khuẩn (Plisson et al., 2007). Phần đi thực
khuẩn có vài trị truyền tín hiệu và tạo thành đường dẫn phóng thích bộ gene vào bên
trong tế bào vi khuẩn kí chủ trong q trình xâm nhiễm. Đi có thể dài hoặc ngắn,

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

3

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

trong đó đuôi dài chứa một số protein với cấu trúc xoắn đối xứng. Đi của thực
khuẩn thường có một bệ gắn với vài sợi có đầu kim đặc trưng đối với các thụ thể của
màng vi khuẩn (Leiman et al., 2010). Khi đầu kim tìm thấy thụ thể trên màng vi
khuẩn, chúng sẽ gắn vào để tạo thành liên kết không đảo ngược (Christensen, 1965;
São-José et al., 2006) và bộ phận liên kết mở ra để phóng thích bộ gene của thực
khuẩn vào tế bào vi khuẩn.
Mặc dù những thực khuẩn có kích thước và hình thái khác nhau nhưng những
virion chủ yếu được xây dựng bằng những khối tương tự nhau thông qua những con
đường giống nhau (Fokine A. Rossmann M.G, 2014).

Hình 1. Thực khuẩn T2

Nguồn: www.pinsdaddy.com
2.1.3 Phân loại thực khuẩn
Thực khuẩn được phân loại dựa trên các yếu tố như vật chủ, hình thái, bộ gene,
kiểu kí sinh và các cấu trúc phụ như đuôi và vỏ capsid (Ackermann, 2006). Hai yếu tố
chính để phân loại thực khuẩn là hình thái và bộ gene.

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

4

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Hình 2. Các loại thực khuẩn
Nguồn: Ackermann, 2009
Dựa vào hình thái: thực khuẩn bao gồm thực khuẩn dạng sợi, thực khuẩn hình
khối đa diện, có đi hoặc khơng đi, một số thực khuẩn có màng lipid hoặc lipid
bên trong.
Dựa vào bộ gene: bộ gene của thực khuẩn gồm DNA và RNA, tuy nhiên phần lớn
thực khuẩn có bộ gene là DNA sợi đơi (dsDNA) và một nhóm nhỏ có bộ gene là RNA
sợi đơn (ssRNA), RNA sợi đôi (dsRNA) và DNA sợi đơn (ssDNA).
Theo Ackermann (2004) thực khuẩn có đi (tailed-phage) chiếm 96% tổng số
thực khuẩn, cịn lại là thực khuẩn hình khối, thực khuẩn dạng sợi và thực khuẩn có cấu
trúc đa diện.
Thực khuẩn có đi (tail phage) được phân loại gồm 1 bộ đó là Caudovirales
chiếm 96% thực khuẩn được biết và được chia thành 3 họ được định danh phân biệt

dựa vào hình thái của đi: họ Siphoviridae (61%) (ví dụ λ, HK97, SPP1, p2, TP9011) với đi dài và uyển chuyển, họ Myoviridae (25%) (ví dụ T4, φ92, φKZ) với đuôi
cấu tạo 2 lớp và cứng chắc và họ Podoviridae (14%) (ví dụ phi29, T7, P22, Epsilon
15) với đuôi ngắn (Orlova, 2012) (Fokine, 2014).
Thực khuẩn dạng sợi bao gồm: họ Inoviridae gồm các thực khuẩn dài chứa sợi
đơn DNA, cứng, được phân loại dựa trên chiều dài, cấu trúc vỏ và DNA. Họ
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

5

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Lipothrixviridae có sợi đơi DNA được bao bởi lipoprotein và có dạng trịn. Họ
Rudiviridae có sợi đơi DNA, hình que thẳng, khơng có màng bao và gần giống với
virus khảm thuốc lá.
Thực khuẩn hình khối gồm họ Microviridae có sợi đơn DNA dạng vịng, khơng
có vỏ bao virion; Tectiviridae gồm bộ gene là sợi đôi DNA với vỏ capsid protein và
màng lipoprotein; họ Leviviridae có sợi đơn RNA; Corticoviridae gồm ba phân tử sợi
đôi RNA là RNA polymerase; Cystoviridae đại diện cho thực khuẩn biển (PM2) có vỏ
capsid gồm màng ngồi là protein và màng trong là màng lipid kép, bộ gene là sợi đơi
DNA (Huiskonen et al., 2004).
Thực khuẩn có cấu trúc đa diện (Pleomorphic Phages) gồm: Plasmavidae là thực
khuẩn có lớp vỏ lipoprotein bao lấy sợi đơi DNA, Fusseloviridae có dạng hình quả
chanh bên trong là sợi đơi DNA, Guttaviridae có sợi đơi DNA và dạng hình giọt giống
hạt virus (Arnold et al., 2000). Ampullaviridae có sợi đơi DNA xoắn, vỏ hình chai và
bên trong hình nón, Bicaudaviridae có sợi đơi DNA, thực khuẩn hình oval (Haring et

al., 2005); Globuloviridae có vỏ lipid hình cầu bao lấy sợi đơi DNA (Haring et al;
2004).

Hình 3. Thực khuẩn có đi
Nguồn E. V. Orlova, 2012

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

6

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Dựa vào sự kí sinh: theo Kutter và Sulakvelidze (2005) dựa vào kiểu kí sinh của
thực khuẩn đối với tế bào vật chủ, thực khuẩn được chia thành 2 nhóm:
Nhóm thực khuẩn độc (virulent phage): khi thực khuẩn kí sinh vào tế bào vật chủ,
quá trình phân giải xảy ra, thực khuẩn sẽ chèn bộ gene vào tế bào vi khuẩn và điều
khiển tế bào vật chủ tổng hợp nhiều thực khuẩn mới, sau đó tiêu diệt tế bào vi khuẩn kí
chủ và phóng thích thực khuẩn mới ra mơi trường (Orlova, 2012).
Nhóm thực khuẩn khơng độc (avirulent phage) hay cịn gọi là thực khuẩn ơn hịa
(temperate phage). Khi kí sinh và xâm nhiễm vào tế bào vi khuẩn, bộ gene của thực
khuẩn sẽ được chèn vào bộ gene của tế bào vi khuẩn chủ, q trình này khơng giết
chết tế bào vi khuẩn mà chỉ gây ra sự biến đổi di truyền của tế bào vi khuẩn, thực
khuẩn ở trạng thái yên lặng trong giai đoạn này được gọi là tiền thực khuẩn
(prophage). Thực khuẩn thuộc nhóm này có thể giúp tế bào ký chủ tránh khỏi sự tấn
công của thực khuẩn khác, đồng thời cũng làm thay đổi những đặc tính của tế bào kí

chủ như tính kháng đối với kháng sinh hay sự mẫn cảm với môi trường. Đôi khi tiền
thực khuẩn có thể làm thay đổi tính độc của tế bào ký chủ (Orlova, 2012). Khi gặp
điều kiện thích hợp thì bộ gene của thực khuẩn được hoạt hóa, tồn bộ thành phần của
các thực khuẩn mới được tạo thành và gây tổn hại cho tế bào bằng việc phá vỡ và thốt
ra ngồi màng vi khuẩn như thực khuẩn độc (Echols, 1972).
2.1.4 Cơ chế hoạt động của thực khuẩn
Thực khuẩn là lồi virus kí sinh đặc thù vì chúng ký sinh và nhân mật số lên một
hoặc một số dòng vi khuẩn tương ứng. Thực khuẩn chỉ loại bỏ những vi khuẩn mục
tiêu mà không gây tổn hại đến nhóm vi khuẩn khác (Tanaka et al., 1990).
Ban đầu, khi thực khuẩn tìm đến vi khuẩn ký chủ, chúng bám vào nhờ cơ chế ở
đuôi. Sau khi xâm nhiễm, thực khuẩn hoạt động trong tế bào vi khuẩn theo hai chu
trình là sinh tan hoặc chu trình tiềm tan.
Trong chu trình sinh tan, thực khuẩn bơm bộ gene vào tế bào vi khuẩn, làm biến
đổi bộ gene và protein của vi khuẩn kí chủ để sinh ra từ 50-200 thực khuẩn mới (E.V.
Orlova, 2012). Việc sinh ra nhiều thực khuẩn địi hỏi tồn bộ nguồn dinh dưỡng của tế
bào vi khuẩn vì vậy tế bào yếu đi, vỡ ra và chết. Một hình thức xâm nhiễm khác của
thực khuẩn là chu trình tiềm tan, bộ gene của thực khuẩn kết hợp với bộ gene vi
khuẩn, vi khuẩn mới được sinh ra sẽ mang thêm bộ gene của thực khuẩn. Việc chuyển
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

7

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

đổi này có thể xảy ra qua nhiều thế hệ vi khuẩn ký chủ mà không gây biến đổi lớn về

mặt chuyển hóa. Ở điều kiện nhất định, chu trình tiềm tan có thể chuyển đổi thành chu
trình sinh tan phóng thích các thực khuẩn hồn chỉnh.

Hình 4. Hai chu trình trong vòng đời của thực khuẩn
Nguồn: E. V. Orlova (2012)
1.

Thực khuẩn gắn vào tế bào vi khuẩn và bơm bộ gene vào bên trong.

2.

Bộ gene thực khuẩn đi vào chu trình sinh tan hoặc chu trình tiềm tan.

3a.

Bộ gene mới của thực khuẩn và protein được tổng hợp và lắp ráp.

4a.

Tế bào vỡ ra và phóng thích virons.

3b và 4b. Các bước của chu trình sinh tan: Sự kết hợp giữa bộ gen thực khuẩn
với bộ gene vi khuẩn (prophage), vi khuẩn vẫn tiếp tục nhân mật số.
2.1.5 Các nghiên cứu ngoài và trong nước
-

Ngoài nước
Thực khuẩn thể được phát hiện bởi Twort năm 1915 và d’Heralle năm 1917

(Harper và Kutter, 2008). Các nghiên cứu chuyên sâu của họ về thực khuẩn đã được

thực hiện từ năm 1920 đến 1940 bao gồm các nghiên cứu do d'Herelle để điều trị bệnh
tả và các bệnh về đường ruột khác, nghiên cứu của ông được ứng dụng để chữa cho
hơn một triệu bệnh nhân mắc bệnh tả và kiết lị ở vùng Assam, Ấn Độ.
Từ năm 1927 trở đi, một loạt các sản phẩm thương mại đã được đưa ra thị trường
bởi Laboratoire de Bactériophage / Robert et Carriere ở Pháp, Antipiol ở Đức, phịng

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

8

Viện NC&PT Cơng nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

thí nghiệm Medico-Biological ở Anh, và Lilly, Swan-Myers, Squibb và Parke -Davis ở
Hoa Kỳ (Monk et. al, 2010).
Có rất nhiều tài liệu từ đầu thế kỷ 20 liên quan đến việc điều trị nhiễm khuẩn của
động vật nhưng phần lớn các nghiên cứu đưa ra kết quả rất khác nhau. Các nghiên cứu
ban đầu của d'Herelle cho thấy bệnh sốt thương hàn (Salmonella enterica serovar
Gallinarum) rất dễ điều trị bằng thực khuẩn, nhưng Topley et al. lại không thành công
với việc điều trị bệnh thương hàn chuột gây ra bởi Salmonella enterica serovar
typhimurium (Sulakvelidze và Barrow, 2005). Đầu những năm 1980, Smith và các
cộng sự đã thực hiện nghiên cứu nhiễm trùng trên chuột, viêm dạ dày ở bê, lợn và cừu
(Smith và Huggins 1982, 1983; Smith et al., 1987). Sau đó nghiên cứu thực hiện bê và
gia cầm bị nhiễm khuẩn E. coli (Barrow et al., 1998). Năm 2010, tập đoàn CheilJedang
của Hàn Quốc đã giới thiệu BioTector, một chế phẩm thực khuẩn nhằm làm giảm mức
độ nhiễm khuẩn Salmonella ở gia cầm.

Trong nông nghiệp, thực khuẩn được áp dụng trong việc phòng trừ vi khuẩn
Erwinia amylovora trên cây đào (Schnabel và Jones, 2001), vi khuẩn Ralstonia
solanacearum và Xanthomonas campestris gây bệnh héo xanh và đốm trên cà chua
(Fox, 2000). Ngoài ra, thực khuẩn còn được sử dụng kết hợp với các công nghệ bảo vệ
thực vật khác (Obradovic et al., 2004). Những thành công trong lĩnh vực nghiên cứu
này dẫn đến sự phát triển của sản phẩm kiểm soát sinh học thương mại (Agriphage) do
công ty Omnilytics của Mỹ sản xuất. Chế phẩm sinh học từ thực khuẩn này được sử
dụng để chống lại vi khuẩn Xanthomonas campestris pv. vesicatoria hoặc
Pseudomonas syringae pv. trên cà chua tuy nhiên, sản phẩm cũng được áp dụng thành
công trên các bệnh ảnh hưởng đến cây trồng khác. Sản phẩm được bán trên khắp Bắc
Mỹ và Nam Mỹ và gần đây đã được cấp phép sử dụng ở Châu Á. Năm 2006,
AgriPhage đã được Viện Nghiên cứu Vật liệu hữu cơ (OMRI) công nhận là phù hợp
với sản xuất thực phẩm hữu cơ.
-

Trong nước
Ở Việt Nam rất ít nghiên cứu ghi nhận về sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị

bệnh do vi khuẩn trên cây trồng. Một số các nghiên cứu liên quan đến thực khuẩn đã
được thực hiện như nghiên cứu của Nguyễn Thị Trúc Giang (2014) phân lập thực
khuẩn có khả năng ức chế vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa
Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

9

Viện NC&PT Cơng nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

lá lúa. Nghiên cứu phân lập thực khuẩn phân giải vi khuẩn Escherchia coli gây bệnh
tiêu chảy ở lợn và gà của Nguyễn Xuân Hòa và Mai Huỳnh Dư An (2016). Nghiên cứu
đánh giá hiệu quả phòng trừ bệnh thối hạt trên lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae
(Hồ Cãnh Thịnh, 2015 và Phan Quốc Huy, 2016). Trần Hưng Minh (2016) tiến hành
phân lập và bước đầu đánh giá hiệu quả của thực khuẩn thể trong phòng trừ bệnh thối
gốc lúa do vi khuẩn Erwinia chrysanthemi. Các nghiên cứu về thực khuẩn ức chế vi
khuẩn Ralstonia solanacearum trên dưa leo và cây hoa vạn thọ đã được thực hiện bởi
Nguyễn Minh Tâm (2015) và Nguyễn Thúy An (2017).
2.2 Bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum
Bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum là một bệnh nghiêm trọng
gây hại trên nhiều loại cây trồng ở Việt Nam. Bệnh héo xanh do vi khuẩn gây hại trên
cà chua, ớt, cà tím, mướp đắng, thuốc lá và một số cây trồng, khác. Bệnh rất khó
phịng trừ bằng biện pháp luân canh vì vi khuẩn này tồn tại lâu dài trên tàn dư thực vật
và trong đất, vi khuẩn có phổ ký chủ rộng. Ralstonia solanacearum có thể lan rộng
theo vật liệu và giống nhiễm bệnh như khoai tây và gừng, theo cây con và dụng cụ làm
ruộng cũng như động vật có dính đất.
2.2.1 Triệu chứng
Bệnh xuất hiện trên cây con và cây lớn, phần lớn ở giai đoạn ra hoa đến hình
thành quả non, ở cây già triệu chứng thể hiện chậm hơn Điểm nhận diện là cây héo,
đôi khi chỉ 1 - 2 nhánh, nhất là khi trời nắng nhưng lá vẫn còn xanh, sau đó khi trời
chiều mát hay ban đêm cây lại phục hồi. Tuy nhiên triệu chứng héo chỉ kéo dài vài
ngày rồi cây chết hẳn (Agrios, 2005), nếu nhổ cây lên ta thấy phần thân
và rễ cây bị thối đen, mềm nhũn, dùng dao cắt ngang phần thân, rễ bị thối thì
chúng ta thấy vết bệnh mềm, ngửi có mùi hôi, lõi màu đen, khi cắt ngang thân cây và
nhúng vào nước sẽ thấy dịch sữa, trong chứa nhiều vi khuẩn, chảy ra chầm chậm từ vết
cắt, nếu lấy dịch này pha nước tưới vào vườn cây thì sau 3 – 5 ngày triệu chứng bệnh
mới sẽ xuất hiện. (Hình 5)

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

10

Viện NC&PT Cơng nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Hình 5. Triệu chứng héo xanh trên cây ớt
Nguồn: sinhhocvietnam.vn
2.2.2 Tác nhân gây bệnh
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum (trước đây được phân loại là Pseudomonas
solanacearum hoặc Bacterium solanacearum) (Smith, 1986; Yabuuchi et al., 1995) là
vi khuẩn Gram âm, hình que, hai đầu hơi trịn, nhiệt độ thích hợp để phát triển là 2832oC, kích thước khoảng 1,0-1,5 x 0,5-0,6 µm ( Kado, 2010).
Theo Champoiseau (2009), khuẩn lạc của vi khuẩn Ralstonia solanacearum có
tính độc của vi khuẩn Ralstonia solanacearum thường có màu trắng kem, hình dạng
khơng đồng đều và có lớp nhầy bên ngồi. Những dịng vi khuẩn khơng có tính độc
(nhược độc), khuẩn lạc có màu trắng, hình trịn nhỏ, đều và khơng có lớp nhầy bên
ngồi. Sự khác nhau của hai dịng vi khuẩn được thể hiện rõ trên mơi trường có chứa
tetrazolium chloride (TZC). Khuẩn lạc của dịng vi khuẩn độc có màu trắng với tâm
xoắn màu đỏ cịn khuẩn lạc của dịng vi khuẩn khơng có tính độc có màu đỏ hồn tồn.
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum có khả năng phân giải, làm lỏng gelatin, một số
dòng làm thủy phân tinh bột, phân giải một số loại đường, hợp chất cacbon tạo thành
acid.
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là tác nhân gây bệnh trên nhiều lồi cây trồng
với

khoảng

200

lồi

thuộc

50

họ

khác

nhau

(Hayward,

1991;

Hayward, 2000). Vi khuẩn có phổ ký chủ rộng, phân bố ở nhiều vùng khác nhau đặc
biệt là ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới.

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

11

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Ralstonia solanacearum được chia thành 5 dòng sinh học (race) dựa vào ký chủ,
6 nòi sinh học (biovar) dựa trên đặc điểm sinh hóa (khả năng chuyển hóa disaccharides
và hexose alcohols), 4 phylotype dựa vào vùng địa lý (Buddenhagen et. al, 1962). Dựa
vào ký chủ, dịng 1 có phổ kí chủ rất rộng, tấn công chủ yếu trên các cây họ cà và
thuốc lá ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt, các khu vực có nhiệt độ ấm áp. Dịng 2 tấn cơng
chủ yếu trên cây chuối và được tìm thấy ở Đơng Nam Á và Trung Mỹ. Dòng 3 thường
gây bệnh trên khoai tây, cà chua phân bố trên toàn thế giới. Dòng 4 gây bệnh trên
gừng ở Châu Á và Hawaii. Dòng 5 gây bệnh trên dâu tằm ở Trung Quốc. Dựa vào đặc
điểm sinh lý sinh hóa, nịi 1 khơng chuyển hóa cả hai chất disaccharides và hexose
alcohols, nịi 2 chỉ chuyển hóa disaccharides, nịi 3 chuyển hóa cả disaccharides và
alcohol, nịi 4 chỉ chuyển hóa rượu hexose và nịi 5 chuyển hóa tất cả trừ dulcitol và
sorbitol. Sau đó, một nòi mới của R. solanacearum được phân lập từ lưu vực sơng
Amazon và có đặc điểm sinh lý sinh hóa như nịi 2 là có khả năng oxy hóa đường
nhưng chúng chỉ có khả năng chuyển hóa ribose và trehalose. Nhóm này được đặt tên
là nịi 2 – T hoặc nòi N2 và nòi 2 gốc được gọi là 2 – A. Ngoại trừ nòi 2 – A tương ứng
với chủng 3 và nòi 5 tương ứng với chủng 5, giữa nịi và dịng khơng có sự tương quan
với nhau. Dựa vào vùng địa lý, phylotype I gồm các dòng vi khuẩn ở châu Á,
phylotype II gồm các chủng hiện diện ở châu Mỹ, phylotype III hiện diện ở châu Phi,
phylotype IV từ các quần đảo ở Indonesia (Fegan và Prior, 2005).
Vi khuẩn có phổ ký chủ rộng, đa dạng về mặt di truyền, phân bố ở nhiều vùng địa
lý khác nhau, nên việc khống chế dịch bệnh rất khó khăn và gây thiệt hại lớn về kinh
tế (Hayward, 1991; Genin và Boucher, 2002; Genin và Denny, 2012).
2.2.3 Phương thức lan truyền và tồn trữ bệnh
Ngoài đồng ruộng, vi khuẩn Ralstonia solanacearum dễ dàng lây nhiễm qua đất,
nước tưới, bề mặt nước, nông cụ và hạt giống nhiễm bệnh (Janse, 1996). Vi khuẩn có
thể tồn tại nhiều năm thơng qua các kí chủ trung gian. Vi khuẩn gây bệnh tồn lưu trong

đất ở độ sâu lên đến 60 cm nhưng không lưu tồn lâu trong ruộng ngập nước (Phạm
Văn Kim, 2000). Sức sống của vi khuẩn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, loại đất, yếu
tố sinh vật và nhiều yếu tố khác, nhưng có thể lưu tồn 6-7 tháng hoặc 5-6 năm (Lê
Lương Tề, 1999). Ngoài ra vi khuẩn có thể lưu tồn trong tàn dư cây bệnh, củ khoai tây
và trong vùng rễ của cây hoang dại (Jason Christopher Hong, 2005).
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

12

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

Theo Stéphan Genin (2010) vi khuẩn Ralstonia solanacearum vẫn còn lưu tồn
trong thực vật ký chủ khi được ủ trong môi trường nước tinh khiết trong 132 ngày.
2.2.4 Đặc điểm xâm nhiễm
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum xâm nhiễm vào rễ cây thông qua khí khổng
hoặc các vết thương do cơn trùng, do con người gây ra trong quá trình canh tác. Mầm
bệnh bắt đầu xâm nhiễm vùng khơng bào ở rễ, sau đó đi vào mạch gỗ và lan truyền lên
thân thông qua mạch gỗ (Hikichi, 2016). Vi khuẩn phát triển trong mạch gỗ sản sinh
exopolysaccharide (EPS), làm tăng độ nhớt trong mạch, nước không lưu thông trong
mạch được dẫn đến cây bị héo rũ (Genin và Denny, 2012). Bệnh phát triển mạnh và
nhanh chóng khi nhiệt độ tăng cao, mưa, gió và trên đất cát pha thịt nhẹ, đất bị nhiễm
vi khuẩn hoặc trồng cây bệnh trước đó (Lê Lương Tề, 1999). Ngoài ra, theo Hà Viết
Cường (2008) độ ẩm đất cao, tưới nhiều nước, ngập rãnh cũng là điều kiện thuận lợi
để vi khuẩn xâm nhiễm và phát triển mạnh.
2.2.5 Phòng trị bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum

Việc kiểm soát bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây ra rất
khó khăn vì vi khuẩn có phổ kí chủ rộng, lưu tồn lâu trong tàn dư thực vật và trong
đất, việc sử dụng thuốc hóa học gần như khơng hiệu quả vì khơng thể tiêu diệt hồn
tồn vi khuẩn (CABI, 2007). Để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn cần có biện pháp
canh tác tốt như sử dụng giống sạch bệnh, tiêu hủy hoàn toàn tàn dư thực vật, ln
canh với các cây trồng khơng phải là kí chủ của vi khuẩn (Vũ Triệu Mân, 2007), lên
líp cao thoát nước (Trần Văn Hai, 2005), vệ sinh dụng cụ canh tác và quản lí nguồn
nước tưới (Kado, 2010). Ngồi ra, các biện pháp sinh học cũng được ứng dụng như vi
sinh vật đối kháng B. subtilis ĐKB1, P. fluorescens ĐKP1 (Lê Thị Thanh Thủy,
2014).
2.3 Sơ lược về cây đinh lăng
Đinh lăng là loại cây đã được trồng trọt và sử dụng từ rất lâu trong dân gian. Ở
Việt Nam và nhiều ̣nước trên thế giới, đinh lăng được sử dụng làm gia vị của một số
món ăn và được sử dụng như một vị thuốc trong y học cổ truyền. Trong đinh lăng có 2
hợp chất chính và quan trọng là polyacetylen và saponin (Vo et al., 1998; Chaboud et
al., 1995). Hợp chất saponin, đặc biệt là triterpen có tác dụng tích cực chống oxy hóa,

Chun ngành Cơng nghệ Sinh học

13

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

chống stress và các triệu chứng trầm cảm (Lutomski et al., 1992; Bensita et al., 1998).
Hợp chất polyacetylen có vai trị chống ung thư, chống oxy hóa, kháng khuẩn và

kháng nấm (Lutomski et al., 1992).
2.3.1 Phân loại đinh lăng
Cây Đinh lăng thuộc bộ Apiales, họ: Araliaceae, chi: Polyscias, các loài đinh lăng ở
Việt Nam:
-

Đinh lăng lá nhỏ Polyscias fruticosa (L.) Harms.

-

Đinh lăng răng Polyscias serrata Balf.

-

Đinh lăng lá tròn Polyscias balfouriana Baill.

-

Đinh lăng trổ còn gọi là Đinh lăng viền bạc Polycias guilfoylei (Cogn Marche)
Baill.

1

-

Đinh lăng lá to còn gọi là Đinh lăng ráng Polyscias filicifolia (Merr) Baill.

-

Đinh lăng đĩa Polyscias scutellarius (Burm f) Merr.

-

Đinh lăng lá vằn Polyscias balfouriana L. Bailey.

2

4

3

\

5

6

7

Hình 6. Các lồi đinh lăng
Nguồn: hakufarm.vn
(Chú thích: 1. Đinh lăng lá nhỏ, 2. Đinh lăng lá răng, 3. Đinh lăng lá tròn, 4. Đinh lăng
viền bạc, 5. Đinh lăng lá to, 6. Đinh lăng đĩa, 7. Đinh lăng lá vằn).
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

14

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 39-2018

Trường ĐHCT

2.3.2 Mơ tả cây
Đinh lăng là một loại cây nhỏ, thân nhẵn, khơng có gai, cao từ 1-2m. Lá kép mọc
so le, có bẹ, phiến lá xẻ, mép có răng cưa khơng đều, có mùi thơm (Nguyễn Thượng
Dong, 2007). Lá chét có cuống gầy, cụm hoa hình chùy ngắn 7-18 mm, gồm nhiều tán
mang nhiều hoa nhỏ, màu trắng xám, quả dẹt dài 3-4 mm, dày 1 mm và có vịi (Đỗ Tất
Lợi, 2004).
2.3.3 Cơng dụng
Đinh lăng là lồi cây quen thuộc với nhiều gia đình Việt Nam. Ở nước ta, đinh
lăng có từ lâu và được trồng phổ biến ở vườn gia đình, đình chùa, trạm xá, bệnh viện
để làm cảnh, làm thuốc và gia vị. Trong cuộc sống thường ngày, lá cây được sử dụng
như rau sống hoặc có thể ăn kèm trong món gỏi cá. Theo y học cổ truyền, rễ cây có vị
ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thơng huyết mạch, bồi bổ khí huyết, lá đinh lăng
có vị đắng, tính mát có tác dụng giải độc thức ăn, chống dị ứng, chữa ho ra máu, kiết
lỵ. Toàn cây đinh lăng bao gồm rễ, thân, lá đều có thể sử dụng làm thuốc với nhiều
cơng dụng và bài thuốc khác nhau (Đỗ Tất Lợi, 2004).
Từ kinh nghiệm sử dụng trong dân gian, cây đinh lăng đã được nhiều nhà khoa
học nghiên cứu bài bản về tính ưu việt trên nhiều góc độ khác nhau trong nhiều năm.
Trong rễ đinh lăng có chứa nhiều saponin, polyacetylene, alkaloid, vitamin B1,
B2, B6, C và các loại acid amin cần thiết (lysin, cystein, methionine, thionine, leucine,
alanine, glutamic acid, aspartic acid, arginine, phenylalanine, tyrosin, prolin) và các
nguyên tố vi lượng như K, Ca, Mg, Fe, Mn, … (Ngô Ứng Long, 1977). Đinh lăng có
tác dụng tăng thể lực, kích thích các hoạt động của não bộ, giải tỏa lo âu, mệt mỏi,
chống oxy hóa, bảo vệ gan, kích thích miễn dịch, chống xơ vữa động mạch và có tác
dụng kháng khuẩn trên các chủng vi khuẩn và nấm mốc đặc biệt là khả năng kháng
khuẩn mạnh trên chủng Staphylococcus (Nguyễn Thị Thu Hương, 2007). Nghiên cứu
của George Asumeng Koffuor et al. (2014) chỉ ra rằng dịch trích từ lá đinh lăng có khả

năng chống viêm hiệu quả, góp phần điều trị bệnh hen suyễn.

Chuyên ngành Công nghệ Sinh học

15

Viện NC&PT Công nghệ Sinh học