NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT CHỊU MẶN, TỔNG HỢP KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT TRÊN ĐẤT TRỒNG CÂY BƯỞI DA XANH VÀ CÂY SẦU RIÊNG TẠI TỈNH BẾN TRE LUẬN VĂN THẠC SĨ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.91 MB, 71 trang )
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Mai Thị Hồng Hạnh
NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT CHỊU MẶN,
TỔNG HỢP KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT TRÊN ĐẤT
TRỒNG CÂY BƯỞI DA XANH VÀ CÂY SẦU RIÊNG
TẠI TỈNH BẾN TRE
LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
Hà Nội - năm 2020
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Mai Thị Hồng Hạnh
NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT CHỊU MẶN,
TỔNG HỢP KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT TRÊN
ĐẤT TRỒNG CÂY BƯỞI DA XANH VÀ CÂY SẦU RIÊNG
TẠI TỈNH BẾN TRE
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 8 42 01 14
LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
Hướng dẫn 1: TS. Nguyễn Đức Thành
Hướng dẫn 2: PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng
Hà Nội - năm 2020
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả nghiên cứu được trình bày trong
luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo vệ để lấy bất kỳ
học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
đã được cám ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2020
Học viên cao học
Mai Thị Hồng Hạnh
ii
LỜI CÁM ƠN
Luận văn là một phần kết quả của đề tài “Nghiên cứu sản xuất và ứng
dụng chế phẩm vi sinh vật phục hồi sản xuất cây ăn quả trên đất bị nhiễm mặn
tại tỉnh Bến Tre”, mã số: ĐTĐLCN.29/17 do Bộ Khoa học và Cơng nghệ cấp
kinh phí thực hiện, TS. Nguyễn Đức Thành làm chủ nhiệm đề tài. Phần kết
quả nghiên cứu này đã được những người cùng tham gia thực hiện cho phép
và sử dụng trong luận văn.
Tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Huy
Hoàng và TS. Nguyễn Đức Thành đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ và động
viên tơi trong q trình thực hiện đề tài và hồn thành luận văn này.
Tôi xin được gửi lời chân thành cám ơn tới Ban Giám đốc Học viện
Khoa học và Công nghệ, Ban Giám đốc Viện Di truyền Nông nghiệp, cùng
các thầy, cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, trang bị những kiến thức bổ ích trong
suốt thời gian học tập.
Tơi cũng xin được chân thành cám ơn tập thể cán bộ tại Bộ môn Công
nghệ Vi sinh - Viện Di truyền Nơng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè những
người luôn bên cạnh động viên giúp đỡ tơi trong q trình học tập và thực
hiện luận văn.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2020
Học viên cao học
Mai Thị Hồng Hạnh
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
TT
Chữ viết tắt Diễn giải ký hiệu, chữ viết tắt
1
BVTV
Bảo vệ thực vật
2
Cs
Cộng sự
3
CFU
Colony forming unit (Số đơn vị khuẩn lạc)
4
CTAB
Cetyl trimethyl ammonium bromide
5
DNA
Deoxy nucleic acid
6
ĐBSCL
Đồng bằng sông Cửu Long
7
IAA
Indole-3-acetic acid
8
ITS
Internal transcribed spacer (Vùng liên gen)
9
LB
Luria-Bertani medium (môi trường Luria-Bertani)
10
Nts
Nucleotides
11
OD
Optical density (Mật độ quang)
12
PCR
Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
13
PGPR
Plant growth-promoting rhizobacteria (Vi khuẩn vùng
rễ kích thích sinh trưởng thực vật)
14
VSV
Vi sinh vật
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả phân lập vi sinh vật có khả năng tổng hợp kích thích sinh
trưởng thực vật từ mẫu thu thập tại Bến Tre và một số tỉnh lân cận .............. 31
Bảng 3.2. Đánh giá khả năng sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực
vật IAA của vi khuẩn chịu mặn bằng phương pháp so màu ........................... 34
Bảng 3.3. Đánh giá khả năng sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực
vật IAA của chủng vi khuẩn chịu mặn bằng đo mật độ quang ....................... 37
Bảng 3.4. Một số đặc điểm hình thái của chủng vi khuẩn T0906 .................. 39
Bảng 3.5. Một số đặc tính sinh hóa của chủng vi khuẩn T0906 ..................... 41
Bảng 3.6. Kết quả tìm kiếm các trình tự gần gũi trên Ngân hàng Gen ........... 43
Bảng 3.8. Khả năng chịu muối NaCl của chủng vi khuẩn Achromobacter sp.
T0906 trên môi trường Ashby ......................................................................... 47
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến chủng vi khuẩn
Achromobacter sp. T0906 ............................................................................... 48
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến chủng vi khuẩn
Achromobacter sp. T0906 trên môi trường Ashby ......................................... 49
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy đến chủng vi khuẩn
Achromobacter sp. T0906 trên môi trường Ashby ......................................... 51
v
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Triệu chứng trên cây (a), trên lá (b) và triệu chứng trên quả bưởi Da
xanh (c, d) bị ảnh hưởng của nhiễm mặn tại tỉnh Bến Tre ............................... 9
Hình 1.2. Triệu chứng trên cây (a), trên lá (b), triệu chứng trên hoa (c), quả
sầu riêng RI6 (d) bị ảnh hưởng của nhiễm mặn tại tỉnh Bến Tre ..................... 9
Hình 3.1. Tỷ lệ chủng vi khuẩn có hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật
trên các mẫu thu thập tại 4 tỉnh ....................................................................... 32
Hình 3.2. Một số hình thái khuẩn lạc của chủng vi sinh vật có khả năng chịu
muối NaCl ≥ 1%, có hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật ...................... 33
Hình 3.3. Đánh giá khả năng sinh tổng hợp IAA của chủng vi khuẩn bằng
phương pháp so màu ....................................................................................... 36
Hình 3.4. Hàm lượng IAA của các chủng vi khuẩn ........................................ 38
Hình 3.6. Kết quả điện di sản phẩm PCR ....................................................... 43
Hình 3.7. Cây phả hệ dựa trên vùng 16S ribosome của vi khuẩn ................... 45
Hình 3.8. Ảnh hưởng của các nồng độ muối NaCl đến sự phát triển của chủng
vi khuẩn Achromobacter sp. T0906 trên mơi trường Ashby .......................... 47
Hình 3.9. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sinh trưởng phát triển của
chủng vi khuẩn Achromobacter sp. T0906 ..................................................... 49
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến sinh trưởng phát triển của
chủng vi khuẩn Achromobacter sp. T0906 ..................................................... 50
Hình 3.11. Ảnh hưởng của pH ni cấy đến sinh trưởng phát triển của chủng
vi khuẩn Achromobacter sp. T0906 ................................................................ 51
1
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN ................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ................................................................. v
MỤC LỤC ......................................................................................................... 1
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 3
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 3
2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI .................................................. 4
2.1. Mục đích ..................................................................................................... 4
2.2. Yêu cầu....................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIỆN PHÁP CẢI TẠO ĐẤT NHIỄM MẶN
BẰNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ................................................................. 5
1.2. TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN TẠI TỈNH BẾN TRE........................... 7
1.2.1. Đặc điểm đất nhiễm mặn......................................................................... 7
1.2.2. Nguyên nhân gây mặn............................................................................. 7
1.2.3. Xâm nhập mặn ở tỉnh Bến Tre ................................................................ 7
1.3. NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT CHỊU MẶN, CĨ HOẠT TÍNH KÍCH
THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ........................................................... 10
1.3.1. Khả năng tổng hợp IAA của vi sinh vật................................................ 10
1.3.2. Nghiên cứu vi sinh vật có hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật trên
thế giới ............................................................................................................. 11
1.3.3. Nghiên cứu vi sinh vật có hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật ở
Việt Nam ......................................................................................................... 15
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 19
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 19
2.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ......................................... 19
2.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 22
2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 22
2
2.5.1. Phương pháp phân lập, tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn, tổng hợp kích
thích sinh trưởng thực vật ............................................................................... 22
2.5.2. Phương pháp đánh giá hoạt tính tổng hợp kích thích sinh trưởng thực
vật của vi khuẩn chịu mặn được nồng độ muối NaCl ≥ 1% ........................... 22
2.5.3. Phương pháp định danh các chủng vi khuẩn tuyển chọn...................... 24
2.5.4. Phương pháp nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng vi khuẩn
tuyển chọn ....................................................................................................... 28
2.6. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ........................................................ 30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 31
3.1. PHÂN LẬP VI SINH VẬT CÓ HOẠT TÍNH TỔNG HỢP KÍCH
THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ........................................................... 31
3.2. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH TỔNG HỢP KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG
THỰC VẬT CỦA VI KHUẨN CHỊU MẶN ĐƯỢC NỒNG ĐỘ MUỐI
NaCl ≥ 1% ...................................................................................................... 34
3.3. ĐỊNH DANH CHỦNG VI KHUẨN TUYỂN CHỌN CĨ KHẢ NĂNG
CHỊU MUỐI NaCl 1%, CĨ HOẠT TÍNH TỔNG HỢP KÍCH THÍCH SINH
TRƯỞNG THỰC VẬT................................................................................... 39
3.3.1. Định danh chủng vi khuẩn tuyển chọn bằng kỹ thuật truyền thống ..... 39
3.3.2. Định danh chủng vi khuẩn tuyển chọn bằng kỹ thuật sinh học phân tử42
3.4. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CHỦNG VI SINH VẬT
TUYỂN CHỌN ............................................................................................... 46
3.4.1. Khả năng chịu mặn của chủng vi khuẩn T0906 .................................... 46
3.4.2. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy .................................................... 48
3.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy ......................................................... 49
3.4.4. Ảnh hưởng của pH môi trường ............................................................. 50
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 52
4.1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 52
4.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 53
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 61
3
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ cuối năm 2014, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu làm cho nền
nhiệt độ tăng cao, thiếu hụt lượng mưa, là nguyên nhân gây ra tình trạng hạn
hán, xâm nhập mặn, đã gây thiệt hại nặng nề và đe dọa nghiêm trọng đến sản
xuất nông nghiệp, sinh hoạt của người dân. Các khu vực bị ảnh hưởng nặng là
Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long.
Do ảnh hưởng của xâm nhập mặn, nhiều diện tích cây trồng đã bị ảnh hưởng.
Ở vụ Mùa và Thu Đông năm 2015, có khoảng 90.000 ha lúa bị ảnh hưởng đến
năng suất, trong đó thiệt hại nặng khoảng 50.000 ha (Kiên Giang 34.000 ha,
Sóc Trăng 6.300 ha, Bạc Liêu 5.800 ha,..). Vụ Đơng Xn 2015-2016, có
104.000 ha lúa bị ảnh hưởng nặng đến năng suất (chiếm 11% diện tích gieo
trồng 8 tỉnh ven biển - đang bị ảnh hưởng nặng của xâm nhập mặn). Dự kiến,
trong thời gian tới, diện tích bị ảnh hưởng khoảng 340.000 ha (chiếm 35,5%
diện tích 8 tỉnh ven biển).
Đến đầu năm 2020, mức ảnh hưởng của xâm nhập mặn được đánh giá
còn diễn ra gay gắt hơn so với năm 2015 - 2016. Tính đến ngày 4 tháng 3
năm 2020, đã có 5 tỉnh Kiên Giang, Bến Tre, Tiền Giang, Cà Mau và Long
An cơng bố tình huống khẩn cấp về hạn, mặn. Dù các địa phương đã rút kinh
nghiệm từ những đợt hạn, mặn trước đây nhưng vẫn không tránh được thiệt
hại. Ở hạ nguồn 3 nhánh sông Mekong gồm sông Tiền, sông Hàm Luông và
sông Cổ Chiên, tỉnh Bến Tre là địa phương chịu ảnh hưởng sớm nhất của tình
huống nước mặn xâm nhập. Đợt xâm nhập mặn năm 2016 được xem là đợt
mặn kỷ lục, 100 năm mới lặp lại thì mùa khơ năm 2020 đã phá vỡ mọi kỷ lục
được xác lập trước đó. Nếu như năm 2016, nước mặn “âm thầm” xâm nhập
vào những ngày người dân đang đón Tết Nguyên đán thì năm 2020 nước mặn
xâm nhập sớm hơn năm 2016 khoảng 1 tháng.
Bến Tre là một trong những địa phương sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề do
biến đổi khí hậu. Đặc biệt, năm 2010, hạn mặn đã làm thiệt hại và giảm năng
suất 1.575 ha lúa, bỏ hoang không sản xuất 4.500 ha, thiệt hại và giảm năng
4
suất 10.162 ha cây ăn quả. Theo dự báo của Trung tâm Khí tượng - Thủy văn
tỉnh Bến Tre, nhiễm mặn 1‰ trên 3 sông lớn là Hàm Luông, Cửa Đại và Cổ
Chiên vào sâu trong đất liền từ 57 - 68 km. Nhiễm mặn 4‰ trên sông Hàm
Luông đã và sâu 50km; đặc biệt mặn 1 - 3‰ trên sông Hàm Luông đã tấn
công đến vương quốc trái cây đặc sản, hoa kiểng, cây giống Chợ Lách. Trong
khi đó, trên sông Cửa Đại mặn 4‰ đã vào sâu gần 50 km, đến xã Quới Sơn,
Tân Thạch thuộc huyện Châu Thành; trên sông Cổ Chiên mặn 4‰ lên đến xã
Nhuận Phú Tân, Hưng Khánh Trung (khoảng 55 - 60 km). Tình hình thiệt hại
do xâm nhập mặn tính đến tháng 3/2016 trên địa bàn tỉnh Bến Tre, diện tích
cây ăn quả bị thiệt hại khoảng 1.275 ha (UBND tỉnh Bến Tre, 2016).
Xuất phát từ thực tiễn trên, với mong muốn tìm ra giải pháp cải tạo đất
giúp cây trồng sinh trưởng phát triển tốt trên nền đất nhiễm mặn, tăng năng
suất, chất lượng và đem lại hiệu quả kinh tế cao, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu vi sinh vật chịu mặn, tổng hợp kích thích sinh trưởng thực
vật trên đất trồng cây bưởi Da xanh và cây sầu riêng tại tỉnh Bến Tre”.
2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục đích
Phân lập, định danh tên lồi chủng vi sinh vật (vi khuẩn) có khả năng
chịu mặn, có hoạt tính sinh học (kích thích sinh trưởng thực vật) nhằm hỗ trợ
cây ăn quả (cây bưởi Da xanh, cây sầu riêng) phục hồi và phát triển trên đất bị
nhiễm mặn.
2.2. Yêu cầu
Đánh giá khả năng chịu mặn được muối NaCl của các chủng vi khuẩn
đã phân lập, tuyển chọn.
Định danh chủng vi khuẩn đã phân lập, tuyển chọn dựa vào kỹ thuật
truyền thống và kỹ thuật sinh học phân tử (PCR và giải trình tự gen).
Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy, nhiệt độ và độ pH đến
sự phát triển của chủng vi khuẩn đã phân lập, tuyển chọn.
5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIỆN PHÁP CẢI TẠO ĐẤT NHIỄM MẶN
BẰNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
a) Khả năng chống chịu mặn
Nhiều nghiên cứu cho thấy sau khi nhiễm nấm cộng sinh vùng rễ như
Glomus mosseae, G. intraradices, G. versiform, G. etunicatum, Paraglomus
occultum (Selvaraj & Chellappan, 2006; Wu & Zou, 2009; Evelin et al.,
2009; Porcel et al., 2011), vi khuẩn như các loài thuộc chi Azospirillum,
Enterobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter (Kumar et al.,
2001; Khan et al., 2007) lên cây trồng giúp cho cây trồng tăng khả năng
chống khô hạn, chống chịu mặn, nhiệt độ, độ ẩm và pH cực đoan và hàm
lượng kim loại nặng.
Cây nhiễm vi sinh vật có ích thì có thể chống chịu được với độ mặn
trong đất hoặc trong nước tưới. Hệ thống nấm đóng vai trị quan trọng trong
q trình thẩm thấu và tạo điều kiện cho sự hấp thụ nước có nồng độ muối
cao hơn (Khan et al., 2007; Maheshwari, 2013).
b) Khả năng kích thích tăng trưởng của vi sinh vật
Trong quá trình cộng sinh với rễ cây, vi sinh vật hình thành nhiều chất
kích thích sinh trưởng như chất sinh trưởng tế bào (auxin), chất phân chia tế
bào (cytokinin), vitamin B1, indol-3acetic acid (IAA),… (Hayat et al., 2010;
Khan et al., 2007; Maheshwari, 2013).
c) Khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng
Trong đất, hàm lượng lân khó tan (insoluble phosphate) chiếm tỷ lệ 95
- 99% (Hayman, 1975), chỉ một lượng rất ít lân dễ tiêu (soluble phosphate)
mà cây có thể hấp thụ được. Vi sinh vật tiết ra enzym phosphorase chuyển
hóa lân khó tan thành lân dễ tiêu giúp cho cây sinh trưởng phát triển. Ngoài
ra, vi sinh vật có thể sản sinh muối oxalate kết hợp với sắt (Fe), nhôm (Al),
6
lân (P) khơng tan trong đất, từ đó mà làm tăng khẳ năng hút P của rễ cây
(Khan et al., 2007; Maheshwari, 2013).
d) Khả năng kháng bệnh
Nhiều loại vi sinh vật có khả năng kháng bệnh hại cây trồng bởi một số
cơ chế sau như tạo ra kháng sinh là một chất quan trọng sinh ra trong quá
trình sinh trưởng của vi sinh vật để tiêu diệt những mầm bệnh có trong đất,
giúp cây trồng phát triển. Nó có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự
sinh trưởng của vi khuẩn một cách đặc hiệu.
Tăng cường sức đề kháng của cây:
Tác dụng của vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật (PGPR - Plant
Growth Promoting Bacteria) là vi khuẩn vùng rễ, sống tự do ở trong đất, tác
động trực tiếp hoặc gián tiếp kích thích sinh trưởng bộ rễ và toàn bộ cây trồng
(Mayak et al., 1999). Tác động gián tiếp, khi tương tác với rễ cây thơng qua
rất nhiều cơ chế khác nhau tạo ra tính kháng của cây chống lại các tác nhân
gây bệnh cây. Tác động trực tiếp lên cây trồng như khả năng cố định ni tơ,
phân giải lân, sắt, sản sinh ra phytohormone, enzym 1-aminocyclopropane-1carboxylate (ACC),… (Glick, 1995; Hayat et al., 2010). Hiện tượng này được
gọi là tính kích kháng hệ thống (ISR - Induced Systemic Resistance), cũng
giống như tính kích kháng hệ thống có điều kiện (SAR- Systemic Acquired
Resistance) (Ryu et al., 2005). Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận việc ứng dụng
vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật trong trồng trọt làm tăng sức đề
kháng và năng suất của các loại cây trồng khác nhau trong cả điều kiện bình
thường và bất lợi.
Cơ chế do siderophore:
Siderophore là một loại protein sinh ra trong quá trình sinh trưởng của
vi sinh vật, nó có khả năng hấp thụ các ion Fe+3 trong môi trường với ái lực
cao nhằm phục vụ trực tiếp cho sự sinh trưởng và hô hấp của vi sinh vật, làm
cho môi trường xung quanh nghèo sắt, dẫn đến các loại vi sinh vật khác
khơng có đủ ion Fe+3 cho q trình sinh trưởng của mình, do đó chúng sẽ
không sinh trưởng được (Sadeghi et al., 2012; Maheshwari, 2013).
7
1.2. TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN TẠI TỈNH BẾN TRE
1.2.1. Đặc điểm đất nhiễm mặn
Đất có thành phần cơ giới nặng, tỷ lệ sét cao (50-60%), đất bí chặt, thấm
nước kém, khi khô đất co lại nứt nẻ, khi ướt đất dẻo dính, khó làm đất, vùng rễ
cây hoạt động kém. Thành phần muối trong đất phổ biến là NaCl (mặn clo),
ngồi ra cịn có các muối khác như Na2SO3, Na2SO4, Na2CO3 và MgCl2, MgSO4.
Các muối này ở nồng độ cao sẽ gây độc cho cây trồng. Đất có tính kiềm (pHH2O
> 6), vi sinh vật hoạt động yếu (Hồ Quang Đức và cs., 2010).
Đất bị nhiễm mặn do sự tích tụ q mức bình thường của các loại muối
hịa tan trong đất, dẫn đến áp suất thẩm thấu của dung dịch đất tăng cao, natri
trao đổi ở mức độ cao, dẫn đến tính chất vật lý của đất rất xấu, hàm lượng dễ
tiêu của một số chất dinh dưỡng cần thiết rất thấp. Đất nhiễm mặn làm cho
cây trồng bị thiếu dinh dưỡng và nhiễm độc ion, làm cho kết cấu đất bị suy
thoái (Setter et al., 2009).
1.2.2. Nguyên nhân gây mặn
Do hạn hán, mực nước sông thấp, nước biển theo các con sông vào
kênh rạch rồi đi vào đồng ruộng gây mặn. Mặt khác, những vùng ở xa sơng
thì do nước ngầm mặn di chuyển tầng đất mặt gây mặn (Hồ Quang Đức và
cs., 2010).
1.2.3. Xâm nhập mặn ở tỉnh Bến Tre
Bến Tre là một trong những địa phương sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề do
biến đổi khí hậu. Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bến Tre,
từ năm 2000 trở về trước, thường cứ 4 đến 5 năm mới xuất hiện một năm hiện
tượng mặn xâm nhập sâu vào nội đồng. Nhưng từ năm 2000 đến nay, xâm
nhập mặn sâu xảy ra ngày càng dày hơn, cứ 2 năm xảy ra một lần, thậm chí 2
năm liên tục. Cụ thể là các năm 2000, 2002, 2004, 2005, 2007, 2009, 2010 độ
mặn đo được đều ở mức 4‰.
Đặc biệt, trong các năm 2004, 2005, 2010 độ mặn 4‰ đã xuất hiện tại
Vàm Mơn, cách cửa sông Hàm Luông khoảng 60 km. Những năm này, độ
mặn 1‰ hầu như xâm nhập toàn bộ tỉnh Bến Tre. Nguyên nhân chính ảnh
8
hưởng đến mức độ xâm nhập mặn là do ảnh hưởng biến đổi khí hậu làm cho
dịng chảy cạn trên sông Tiền, ở mức thấp, thủy triều biển Đông lên cao vào
những ngày mùa khô. Những biến đổi này đã dẫn đến hậu quả nghiêm trọng
trong sản xuất nông nghiệp. Năm 1995 - 2008, hạn hán và xâm nhập mặn gây
ra những thiệt hại 672,305 tỷ đồng. Đặc biệt, năm 2010, hạn mặn đã làm thiệt
hại và giảm năng suất 1.575 ha lúa, bỏ hoang không sản xuất 4.500 ha, thiệt
hại và giảm năng suất 10.162 ha cây ăn quả. Tổng giá trị thiệt hại ước khoảng
198 tỉ đồng.
Bến Tre là một trong những địa phương bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi
mặn xâm nhập. Theo số liệu thống kê của Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực
vật các địa phương, tình hình thiệt hại do xâm nhập mặn tính đến tháng
3/2016 trên địa bàn tỉnh Bến Tre bao gồm: Diện tích lúa Đơng - Xn bị thiệt
hại 13.844 ha/14.759 ha đã xuống giống chiếm 94%. Diện tích hoa màu, rau..
bị thiệt hại khoảng 503 ha. Diện tích cây ăn quả bị thiệt hại khoảng 1.275 ha
(chủ yếu là các loại cây ăn quả có múi như bưởi, chanh, cam, quýt…). Ngày
15/2/2016 Phó Chủ tịch UBND tỉnh Bến Tre đã ký ban hành Quyết định số
294/QĐ-UBND công bố thiên tai xâm nhập mặn năm 2016 trên địa bàn tỉnh.
Sau Kiên Giang, đây là tỉnh thứ hai ở ĐBSCL công bố thiên tai xâm nhập
mặn trong kỳ đại hạn, mặn năm 2016 (Ủy ban Nhân dân tỉnh Bến Tre, 2016).
a)
b)
9
c)
d)
Hình 1.1. Triệu chứng trên cây (a), trên lá (b) và triệu chứng trên
quả bưởi Da xanh (c, d) bị ảnh hưởng của nhiễm mặn tại tỉnh Bến Tre
Nguồn ảnh: Nguyễn Đức Thành và cs. (2019)
a)
b)
c)
d)
Hình 1.2. Triệu chứng trên cây (a), trên lá (b), triệu chứng trên hoa
(c), quả sầu riêng RI6 (d) bị ảnh hưởng của nhiễm mặn tại tỉnh Bến Tre
Nguồn ảnh: Nguyễn Đức Thành và cs. (2019)
10
1.3. NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT CHỊU MẶN, CÓ HOẠT TÍNH KÍCH
THÍCH SINH TRƯỞNG THỰC VẬT
1.3.1. Khả năng tổng hợp IAA của vi sinh vật
Có 3 lộ trình tiêu biểu nhất cho sự biến đổi của L-tryptophan thành IAA
đã được Jinichiro et al. (1991) mô tả chi tiết như sau:
Lộ trình indole-3-pyruvic acid:
Tryptophan indole-3-pyruvic acid indole-3-acetaldehyde IAA
Lộ trình tryptamine:
Tryptophan tryptamine indole-3-acetaldehyde IAA
Lộ trình indole-3-acetamide:
Tryptophan indole-3-acetamide IAA
Carreno-López et al. (2000) cũng nhận thấy trong các lộ trình tổng hợp
IAA ở lồi Azospirillum brasilense thì lộ trình indole-3-pyruvic acid vẫn là
con đường chủ yếu để tổng hợp IAA từ tiền chất tryptophan và được xúc tác
chủ yếu bởi enzym indole pyruvic decarboxylase.
Indole-3-acetic acid (IAA) là một dạng auxin, chất điều hòa sinh trưởng
của thực vật. IAA chi phối sự phân chia tế bào, sự giãn dài tế bào, phân hóa
sinh mơ, phát triển trái và hạt và chi phối giai đoạn đầu sự phát triển của cây
trồng. Theo Sergeeva et al. (2002), các nhóm vi khuẩn khác nhau kể cả vi
khuẩn đất, vi khuẩn biểu sinh, vi sinh vật nội sinh và một số vi khuẩn lam đã
được phát hiện là có khả năng sinh tổng hợp IAA từ tiền chất L-tryptophan,
góp phần làm tăng sản lượng cây trồng. IAA là một trong số những kích thích
tố làm tăng chiều dài rễ, tăng thể tích rễ và số lượng rễ. Nhiều lồi vi sinh vật
có khả năng tổng hợp IAA giúp tăng khả năng hấp thu khống chất và nước,
nhờ đó, tăng khả năng sinh trưởng và phát triển cũng như tăng năng suất của
cây. Ngồi ra, chúng cịn giúp cho cây chống chịu được điều kiện bất thuận
như nhiễm mặn, phèn, khô hạn (Sadeghi et al., 2012; Maheshwari, 2013).
11
1.3.2. Nghiên cứu vi sinh vật có hoạt tính kích thích sinh trưởng
thực vật trên thế giới
Vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật được xem là những cơng cụ
tiềm năng cho sản xuất nông nghiệp bền vững và xu hướng phát triển cho
tương lai. Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu để tìm hiểu thêm về
sự thích nghi của VSV kích thích sinh trưởng vùng rễ, cơ chế của rễ, các hiệu
ứng sinh lý, sinh hóa và sự kích thích tăng trưởng ở những lồi này để sản
xuất các loại phân bón vi sinh phục vụ cho phát triển nông nghiệp.
Xác định và sử dụng các vi sinh vật chịu mặn khơng chỉ có thể tăng
cường khả năng chịu mặn của cây trồng mà còn giảm áp lực lên vùng đất
trồng trọt. Trong số các vi sinh vật liên quan đến thực vật, vi khuẩn vùng rễ
kích thích tăng trưởng thực vật (Plant growth-promoting rhizobacteria PGPRs) đã có hiệu quả trong việc cải thiện khả năng chịu stress của thực vật
(Etesami & Beattie, 2017; Etesami & Maheshwari, 2018).
Hiệu quả của vi sinh vật hòa tan lân (PSM - phosphate solubilizing
microorganisms) bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố môi trường (Yoon et
al., 1996; Sánchez-Porro et al., 2009; Walpola & Yoon, 2012). Upadhyay et
al. (2009) đã phát hiện ra rằng PGPR làm mất các đặc điểm thúc đẩy tăng
trưởng thực vật (PGR - plant growth regulation) với việc tăng độ muối NaCl
trong thí nghiệm. Do đó, việc sử dụng vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực
vật ưa mặn hoặc chịu mặn được lựa chọn dựa trên cả khả năng chịu mặn và
hiệu quả cao trong việc thể hiện tính trạng PGP có thể thúc đẩy đáng kể khả
năng để trồng cây trong mơi trường có độ mặn tự nhiên hoặc gây ra (Zhu et
al., 2011).
Có nhiều cơng trình cơng bố vi khuẩn Azotobacter chroococum, A.
vinnel&ii, Azospirillum brasilense, Rhizobium hoặc các chi thuộc
Pseudomonas là các vi khuẩn cố định nitơ, ngồi ra người ta cịn chứng minh
được rằng ngồi hoạt tính cố định nitơ chúng cịn có khả năng kích thích sinh
trưởng thực vật.
12
Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Rhizobacteria thúc đẩy tăng trưởng thực
vật (PGPR) liên quan đến cây chịu mặn (halophytes) và sử dụng làm men vi
sinh cho nông nghiệp đất mặn là một thay thế đầy hứa hẹn cho phương pháp
cổ điển. Cây chịu mặn thích nghi với mơi trường nước muối vì cấu trúc di
truyền của chúng. Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn liên quan đến tính chịu mặn,
trực tiếp và gián tiếp, hỗ trợ sự phát triển và năng suất của cây trong điều kiện
nhiễm mặn; do đó, những vi khuẩn này có thể được sử dụng làm chế phẩm
sinh học cho cây nhạy cảm với muối (glycophytes) được trồng ở khu vực bị
ảnh hưởng bởi muối để tăng năng suất cây trồng (Alexander et al., 2019).
Các tác giả Nautiyal et al. (1999), đã tìm kiếm các vi khuẩn chịu mặn
phân giải phốt phát để sử dụng trong những vùng đất nhiệt đới có nồng độ
muối khoảng 2%, pH lên tới 10,5 và nhiệt độ dao động 35 oC đến 45oC. Các
loài vi khuẩn ưa mặn đã được các tác giả phân lập các vùng đất khác nhau.
Các lồi vi sinh vật trên đều có khả năng ưa mặn và phân hủy phốt phát hay
cố định nitơ, tăng sức đề kháng cho cây trồng, qua đó giúp cho cây trồng sinh
trưởng và phát triển được trên đất bị nhiễm mặn.
Khi đất bị nhiễm mặn, vi khuẩn có lợi trong đất đã thúc đẩy sự phát
triển và tăng trưởng của nhiều loài thực vật. Các nghiên cứu tác động của vi
khuẩn có lợi trên các cây trồng như cà chua (Mayak et al., 2004), cây đậu
xanh, cỏ linh lăng (Medicago sativa), cỏ ống (Salicornia europea), ngô (Zea
mays) (Bano & Fatima, 2009) và lúa mì (Triticum aestivum) (Tiwari et al.,
2010) đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu.
Sử dụng vi sinh vật (như vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn) kích thích sinh
trưởng ở thực vật (PGPM - plant growth promoting microorganisms) đang là
một chiến lược khả thi nhằm giúp cây trồng sinh trưởng phát triển trên các
vùng đất bị nhiễm mặn. Có tác động hiệu quả rõ rệt đến các chỉ tiêu sinh
trưởng như tỷ lệ mọc mầm, khối lượng thân, rễ và năng suất cây trồng
(Gamalero et al., 2009, 2010; Vivekanandan et al., 2015). PGPM kích thích
trực tiếp sự phát triển của thực vật thông qua sự cố định đạm, hịa tan lân khó
tan, phân giải kali, sinh tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng thực vật, v.v….
Cơ chế tăng trưởng của thực vật trực tiếp thông qua việc hấp thụ kim
13
loại và các ion trên bề mặt rễ cây cũng đã được báo cáo (Bertrand et al.,
2000). PGPM tác động tốt đến cây trồng một cách gián tiếp, thông qua sự
khống chế các vi sinh vật gây bệnh. Các cơ chế có thể kể đến là cạnh tranh
dinh dưỡng, cạnh tranh các nguyên tố kẽm, sắt với vi sinh vật gây bệnh; tổng
hợp các chất kháng khuẩn; tiết enzym phân hủy màng tế bào nấm hại; sản
sinh hydrogen cyanide khống chế nấm gây hại, v.v... Bên cạnh đó, PGPM cịn
đóng vai trị quan trọng trong việc kiểm sốt sinh học thơng qua tính kháng hệ
thống tạo được (induced systemic resistance, ISR) và tính kháng tập nhiễm hệ
thống (systemic acquired resistance, SAR), từ đó làm giảm tác động xấu của
mầm bệnh lên sự tăng trưởng của cây ký chủ, giúp cây có thể duy trì và sinh
trưởng trong điều kiện đất bị nhiễm mặn.
Nhiều kết quả nghiên cứu đều khẳng định phân vi sinh vật phân giải lân
làm tăng khả năng hấp thụ lân, kích thích sinh trưởng cây trồng và làm tăng
năng suất cây trồng (Gaur, 1990).
Kết quả nghiên cứu của Ponmurugan & Gobi (2006) cho thấy, sử dụng
vi sinh vật phân giải hợp chất lân khó tan làm tăng cường khả năng cố định
nitơ sinh học của nhóm vi sinh vật cố định nitơ. Sử dụng hỗn hợp vi sinh vật
phân giải quặng lân (Pseudomonas chlororaphis) và vi sinh vật cố định nitơ
(Arthrobacter pascens) giúp tăng chiều cao cây, khối lượng thân lá, tăng khả
năng hấp thụ nitơ và lân (Mohammadi, 2012).
Sử dụng vi khuẩn phân giải lân khó tan Pseudomonas sp. làm gia tăng
số lượng nốt sần, trọng lượng khô của nốt sần, năng suất của cây đậu tương
(Son et al., 2007). Sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải hợp chất lân khó
tan làm tăng năng suất cho mía tới 12,6%.
Nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy, khi bón 100% lượng phân khống nitơ
và lân cho cây dâu tằm kết hợp sử dụng hỗn hợp vi khuẩn phân giải hợp chất
phốt phát khó tan (B. megaterium) và vi khuẩn cố định nitơ (A.
chroococcum) cho năng suất lá dâu tăng 11,45%, đồng thời khả năng hấp thụ
nitơ tăng 20,15%, khả năng hấp thụ lân tăng 15,0%. Sử dụng hỗn hợp vi sinh
vật trên đồng thời giảm 25% lượng phân bón nitơ và lân, năng suất lá dâu vẫn
14
tăng 2,4%, khả năng hấp thụ nitơ tăng 10,32% và hấp thu lân tăng 8,16%
(Kumar & Nussinov, 1999).
Nghiên cứu của Sharma et al. (2013) cho thấy, sử dụng vi sinh vật phân
giải hợp chất lân khó tan kết hợp với vi sinh vật sinh tổng hợp hoạt chất kích
thích sinh trưởng thực vật, giảm 50% lượng phân bón chứa lân, không làm
ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.
Akbari et al. (2007) đã phân lập và tuyển chọn được một số chủng
Azospirillum spp. có khả năng sinh tổng hợp IAA kích thích sinh trưởng cây
lúa mì. Kết quả là sự nhiễm các chủng Azospirillum spp. đã làm tăng đường
kính gốc lúa, chiều dài rễ, trọng lượng khô và số lượng lông rễ so với đối
chứng. Naiman et al. (2009) đã nghiên cứu gây nhiễm vi khuẩn Azospirillum
brasilens và Pseudomonas fluorescens cho lúa mì. Kết quả cho thấy chiều cao
cây tăng 12%, đường kính gốc thân tăng 40%, năng suất tăng 16%.
Những nghiên cứu trước đây đều tập trung vào các vi khuẩn thuộc chi
Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum có khả năng sinh tổng hợp IAA. Sau
này các cơng trình lại tập trung nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp IAA của
vi khuẩn thuộc chi Pseudomonas (vi khuẩn ưa khí sử dụng metanol) và
Erwinia herbicola, gần đây nhiều nghiên cứu bắt đầu tập trung hơn tới hoạt
tính này của vi khuẩn thuộc chi Bacillus (Cassán & Diaz-Zorita, 2016).
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy, hầu hết các vi khuẩn vùng rễ là
các vi khuẩn Gram âm, không sinh bào tử nên việc bảo quản các chế phẩm
chứa các chủng vi khuẩn tốn kém và ít hiệu quả. Các chủng thuộc chi Bacillus
tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng thực vật ngày càng được quan tâm chú ý
nhiều hơn vì chúng sinh bào tử. Các chủng vi sinh vật thuộc chi Bacillus
trong chế phẩm được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc có thể tổng hợp được
0,2 - 0,6 µg IAA/ml, 0,3 - 0,5 µg GA3/ml, 0,1 - 0,6 µg zeatin/ml trong mơi
trường ni cấy và làm tăng năng suất cây trồng một cách đáng kể, vi khuẩn
Bacillus firmus có khả năng tổng hợp IAA làm tăng sản lượng cây trồng một
cách ổn định.
15
Datta et al. (1982) bằng phương pháp so màu trong mơi trường thích
hợp, vi khuẩn Rhizobium sp. phân lập từ nốt sần của rễ cây đậu Dalbergia
sissoo có thể tổng hợp tới 89,5 µg IAA/ml mơi trường ni cấy.
Sandhya et al. (2010) đã phân lập được loài vi khuẩn Pseudomonas
entomophila trên các loại cây trồng tại các vùng đất khô cằn ở Ấn Độ. Qua
nghiên cứu khảo nghiệm thì thấy chủng này có khả năng sản xuất các
phytohoocmon (IAA, GA, cytokinin), phân giải phốt phát khó tan, ngồi ra
chúng cịn có tiềm năng lớn trong việc kiểm sốt sinh học để tạo ra thuốc trừ
sâu sinh học hiệu quả mà không gây ảnh hưởng đến môi trường.
Một trong những hướng đi trong chế tạo phân bón vi sinh vật là sử
dụng một số loại vi khuẩn tổng hợp các chất điều hòa sinh trưởng thực vật
liên kết với các vi khuẩn cố định nitơ tự do đã được coi là một trong những
lựa chọn có thể thay thế cho phân bón chứa nitơ vơ cơ nhằm thúc đẩy tăng
trưởng cây trồng và tăng năng suất (Ladha & Reddy, 2000).
1.3.3. Nghiên cứu vi sinh vật có hoạt tính kích thích sinh trưởng
thực vật ở Việt Nam
Theo Phạm Thanh Hà và Nguyễn Thị Phương Chi (1999), 02 chủng
nấm sợi Aspergillus awamori MN1 và Penicillum cyaneofulvum ĐT1 có khả
năng phân giải lân khó tan và nguồn dinh dưỡng KNO3, NaNO3 và (NH4)2SO4
là những nguồn nitơ tốt nhất cho môi trường nuôi chủng MN1 để tạo khả
năng phân giải lân cao. Trong khi đó, đối với chủng ĐT1 thì NH 4Cl là nguồn
cung cấp nitơ tốt nhất. Ngoài tác dụng phân giải lân, các chủng vi sinh vật này
cịn có khả năng sản sinh ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật hoặc các
chất kháng sinh giúp cây trồng phát triển tốt hơn, chống chịu tốt hơn đối với
điều kiện bất lợi từ bên ngoài.
Tác giả Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Thị Mộng Huyền (2015) đã phân
lập được 36 dòng vi khuẩn được phân lập trên môi trường LGI từ các mẫu rễ
cây khoai lang trồng ở huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang. Tất cả các dịng vi
khuẩn này đều có dạng hình que và có khả năng chuyển động. Thực hiện các
16
phép thử sinh hóa đã xác định được các dịng KL9, KL11, KL39a, KL39b là
các vi khuẩn nội sinh có đủ 3 đặc tính tốt là cố định đạm, hịa tan lân khó tan,
tổng hợp IAA. Khi giải trình tự đoạn gen 16S-DNA của 4 dòng vi khuẩn này,
nhận diện được dịng KL9 có tỷ lệ đồng hình của đoạn gen 16S-DNA với loài
Burkholderia sprentiae và Burkholderia vietnamiensis là 99%; tỷ lệ đồng hình
đoạn gen 16S-DNA của dịng KL39a với loài Burkholderia ambifaria và
Burkholderia vietnamiensis là 99%; tỷ lệ đồng hình đoạn gen 16S-rDNA của
dịng KL39b với lồi Enterobacter ludwigii và Enterobacter cloacae là 99%;
tỷ lệ đồng hình đoạn gen 16SDNA của dịng KL11 với lồi lồi Klebsiella
pneumoniae là 99%.
Phạm Thị Ngọc Lan và Nguyễn Thị Việt (2015) nuôi cấy vi khuẩn
trong môi trường Ashby dịch thể bổ sung NaCl ở các nồng độ 0,2‰, 6‰,
12‰, 18‰, 24‰ và 30‰. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ muối NaCl
có ảnh hưởng khá rõ rệt đến sự tích lũy sinh khối và cố định N-NH4 + của 2
chủng vi khuẩn. Đối với chủng P. pseudoalcaligenes V94, nồng độ NaCl
thích hợp nhất cho sinh trưởng phát triển là 12‰. Đối với chủng K.
pneumonia V204, nồng độ NaCl thích hợp nhất cho sinh trưởng phát triển là
6‰. Cả 2 chủng nghiên cứu đều có khả năng sinh trưởng phát triển trong
phạm vi pH khá rộng (4-8), có khả năng chịu muối NaCl và có hoạt tính kích
thích sinh trưởng thực vật. Đây là ưu điểm nổi trội của chủng giống khi sử
dụng làm chế phẩm sinh học dùng cho đất bị nhiễm mặn.
Kết quả đánh giá của Lăng Ngọc Dậu và cs. (2007) về khả năng tạo
IAA của vi khuẩn Azospirillum lipoferum khi tiến hành nuôi cấy chủng vi
khuẩn này trên môi trường NFb có bổ sung tryptophan và theo dõi tại những
thời điểm khác nhau cho thấy, tại thời điểm 10 ngày sau khi ni cấy thì khả
năng tạo IAA là cao nhất.
Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp IAA và phân giải phốt phát vơ cơ
khó tan của vi khuẩn Bradyrhizobium spp. nhận thấy, chủng vi khuẩn này có
khả năng tổng hợp 2 - 10 µg IAA/ml mơi trường ni cấy. Các chủng vi sinh
vật kích thích sinh trưởng nội sinh nuôi trong môi trường không chứa
tryptophan (môi trường Baz), có khả năng sinh IAA cao nhất ở ngày thứ 2,
17
đạt 2,98 µg/ml. Cịn trên mơi trường NFb, khả năng sinh IAA của các chủng
vi khuẩn trong nghiên cứu đạt cao nhất ở ngày thứ 4 (3,16 µg IAA/ml).
Nghiên cứu tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích để sản xuất phân
hữu cơ vi sinh cho cây chè ở Yên Bái đã lựa chọn được 3 chủng ST1, ST8 và
ST18 có hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật cao. Sau 3 ngày ni cấy,
hoạt tính của các chủng vi khuẩn đạt 42,28 - 105,90 IAA µg/ml IAA thơ.
Theo phương pháp phân loại sinh học phân tử, 03 chủng vi khuẩn nói trên có
quan hệ gần gũi với các loài Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens và
Bacillus polyfermenticus.
1.4. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU LỒI VI KHUẨN Achromobacter CĨ HOẠT
TÍNH SINH HỌC
Vi khuẩn thuộc chi Achromobacter được tìm thấy trong đất, nước, có
hình dạng que ngắn, nhuộm gram âm.
Về phân loại:
Giới: Bacteria
Phân giới: Proteobacteria
Lớp: Betaproteobacteria
Bộ: Burkholderiales
Họ: Alcaligenaceae
Chi: Achromobacter
Lồi điển hình: Achromobacter xylosoxidans
Nhiều lồi thuộc chi Achromobacter có hoạt tính sinh học q như
phân giải lân, kích thích sinh trưởng thực vật (Ermakova et al., 2017), hoạt
tính hủy hydrocarbon thơm đa vịng (polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs) (Tiwari et al., 2010).
Lồi Achromobacter piechaudii ARV8 có hoạt tính kích thích sinh
trưởng thực vật được phân lập trên đất trồng cây cà chua tại cùng Arava,
Israel (Mayak et al., 2004) .
18
Ở Việt Nam, một số nghiên cứu công bố vi khuẩn Achromobacter sp.
có khả năng phân hủy dibenzofuran, hydrocarbon thơm đa vịng, lên men cồn
từ bã mía, kích thích sinh trưởng thực vật (Trần Thị Giang và cs., 2014;
Dương Đức Hoàng Sinh và cs., 2018).
