- KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA XẠ KHUẨN ĐỐI VỚI. - Enzyme β-glucanase, Phytophthora sp., siderophore, xạ khuẩn Keywords:. - Mục tiêu của nghiên cứu nhằm tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Phytophthora sp. - Kết quả phân lập được 93 chủng xạ khuẩn từ đất trồng sen ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. - Qua đánh giá sơ khởi đã chọn được 30 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao với nấm gây bệnh cháy lá – thối thân trên cây sen.. - Khả năng đối kháng của 30 chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp.. - Kết quả cho thấy, 5 chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 luôn thể hiện khả năng đối kháng cao và bền với nấm Phytophthora sp.. - Khả năng tiết enzyme β-glucanase của các chủng xạ khuẩn có triển vọng được thực hiện trên môi trường β-glucan với 5 lần lặp lại. - Kết quả cho thấy, chủng xạ khuẩn CM18 có khả năng tiết enzyme β-glucanase cao nhất với bán kính vòng phân giải là 10,81 mm ở thời điểm 14 ngày sau khi cấy. - Bên cạnh đó, các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng tiết siderophore dạng hydroxamates.. - Khảo sát khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Trong đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các xạ khuẩn Streptomyces để đối kháng với nấm bệnh đang rất có triển vọng do xạ khuẩn có khả năng đối kháng mạnh thông qua việc tiết ra các sản phẩm hữu cơ đa dạng (Shimizu et al., 2008). - Xạ khuẩn S. - rochi có khả năng đối kháng với nấm P. - Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng đối đối kháng với nấm gây bệnh cháy lá, thối thân trên cây sen làm tiền đề cho những nghiên cứu sau nhằm tìm ra sản phẩm sinh học vừa có khả năng quản lý bệnh vừa thân thiện với môi trường.. - 2.1 Thu thập và phân lập xạ khuẩn. - Xạ khuẩn được phân lập theo phương pháp của Hsu và Lockwood (1975): cân 4 gam đất + 40 ml nước cất thanh trùng cho vào ống Fancol 50 ml đem lắc đều trong 30 phút. - Đĩa được ủ từ 2 - 3 ngày, sau đó nhận dạng khuẩn lạc xạ khuẩn và tách ròng bằng cách dùng đũa vi khuẩn đã khử trùng vít khuẩn lạc đơn xạ khuẩn vạch lên đĩa chứa môi trường MS. - 2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Thí nghiệm 1a: Thực hiện đánh giá nhanh khả năng đối kháng của 93 chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Sau đó, chọn ra những chủng xạ khuẩn thực sự có khả năng đối kháng với nấm gây bệnh cháy lá – thối thân trên cây sen bằng cách đo bán kính vòng vô khuẩn và tính hiệu suất đối kháng.. - Thí nghiệm 1b: Đánh giá khả năng đối kháng của chủng xạ khuẩn chọn lọc được từ thí nghiệm 1a với nấm Phytophthora sp. - gây bệnh cháy lá – thối thân trên cây sen với 5 lần lặp lại, số nghiệm thức là số chủng xạ khuẩn thí nghiệm.. - Chuẩn bị nguồn xạ khuẩn: nuôi xạ khuẩn trong ống nghiệm chứa môi trường MS khoảng 3 - 5. - Sau đó, đổ 1 ml nước cất thanh trùng vào ống nghiệm tạo huyền phù xạ khuẩn, cho khoanh giấy thấm (ø = 5 mm) vào ống nghiệm chứa huyền phù xạ khuẩn trong 1 phút, kẹp khoanh giấy thấm đưa lên thành ống nghiệm và để khô nước khoảng 1 phút.. - Sau đó, khoanh giấy thấm (ø = 5 mm) có xạ khuẩn được đặt đối diện với khoanh nấm Phytophthora sp. - Đĩa Petri được đặt trong điều kiện nhiệt độ phòng và đánh giá khả năng đối kháng của xạ khuẩn với nấm bằng cách đo bán kính vòng vô khuẩn và tính hiệu suất đối kháng ở thời điểm và 60 giờ sau khi cấy. - Bán kính vùng sợi nấm ở nghiệm thức có xạ khuẩn. - 2.2.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn có triển vọng. - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lần lặp lại, mỗi nghiệm thức là một chủng xạ khuẩn có triển vọng.. - Các chủng xạ khuẩn được cấy thành 3 điểm cách đều nhau trên đĩa petri chứa môi trường chứa cơ chế β- glucan. - 2.2.3 Thí nghiệm 3 Khảo sát khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn có triển vọng. - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lần lặp lại, mỗi nghiệm thức là một chủng xạ khuẩn có triển vọng.. - Mỗi chủng xạ khuẩn được cấy thành 5 điểm/đĩa cách đều nhau trong đĩa petri chứa môi trường MS, giữ ở nhiệt độ 30 o C trong 10 ngày. - Sau đó đổ 10 ml môi trường O-CAS lên bề mặt môi trường đang nuôi xạ khuẩn sao cho ngập hết các khuẩn lạc xạ khuẩn.. - 3.1 Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Qua thí nghiệm đánh giá nhanh khả năng đối kháng của 93 chủng xạ khuẩn đã chọn được 30 chủng xạ khuẩn biểu hiện khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora sp. - Kết quả đánh giá khả năng đối kháng của 30 chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - 3.2 Bán kính vòng vô khuẩn (BKVVK) Khả năng đối kháng của 30 chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Ở thời điểm 24 giờ sau khi cấy (GSKC), hầu hết các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều thể hiện khả năng đối kháng với nấm Phytophthora sp. - ở nhiều mức độ khác nhau, trong đó chủng xạ khuẩn CM18 có BKVVK cao nhất là 18,25 mm và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng xạ khuẩn còn lại, kế đến là 6 chủng xạ khuẩn HG3, BL4, HG4, BL6, TG1 và BL7 thể hiện khả năng đối kháng với BKVVK lần lượt là 16,5 mm. - Ở 36 GSKC, BKVVK của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm giảm dần. - Tuy nhiên, các chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 vẫn cho hiệu quả đối kháng cao thể hiện qua BKVVK từ mm, trong đó chủng xạ khuẩn CM18 vẫn cho BKVVK cao nhất là 17,5 mm, cao hơn và khác có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn còn lại. - Ở 48 GSKC, các chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 vẫn cho hiệu quả đối kháng cao với BKVVK từ 11,5 – 17 mm.. - Trong đó, chủng xạ khuẩn CM18 vẫn cho BKVVK cao nhất là 17 mm, cao hơn và khác có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn còn lại. - Đến thời điểm 60 GSKC, 5 chủng xạ khuẩn CM18,. - chủng xạ khuẩn HG4, HG3, TG1 và BL6 với BKVVK lần lượt là 13 mm, 12,25 mm, 11,75 mm và 11,5 mm (Hình 1). - Bảng 1: Bán kính vòng vô khuẩn (mm) của 30 chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - STT Xạ khuẩn Bán kính (mm) vòng vô khuẩn ở các thời điểm khảo sát. - Hiệu suất đối kháng (HSĐK) của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Ở thời điểm 24 GSKC, các chủng xạ khuẩn có HSĐK với nấm thể hiện ở nhiều mức độ khác nhau từ trong đó chủng xạ khuẩn CM18 có HSĐK cao nhất là 80,77%, kế đến các chủng xạ khuẩn HG3, BL4, HG4, BL6, TG1 và BL7 có HSĐK cao lần lượt là 71,79%. - 58,97% và 52,56% và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn còn lại. - Vào thời điểm 36 GSKC, HSĐK của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Phytophthora sp. - Trong đó, chủng xạ khuẩn CM18 có HSĐK cao nhất (86,67. - kế đến 4 chủng xạ khuẩn HG3, HG4, TG1 và BL6 với HSĐK lần lượt là 79,26. - và 72,59%, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. - Ở thời điểm 48 GSKC, tất cả các chủng xạ khuẩn thí nghiệm thể hiện HSĐK cao hơn 50%, trong đó chủng xạ khuẩn CM18 vẫn duy trì khả năng đối kháng cao nhất với HSĐK là 86,67%, kế đến 4 chủng xạ khuẩn HG3, HG4, TG1 và BL6 có HSĐK lần lượt là và 75,90%, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê. - so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. - Đến thời điểm 60 GSKC, tất cả các chủng xạ khuẩn thể hiện HSĐK với nấm Phytophthora sp. - Năm chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 vẫn giữ được HSĐK ở mức cao hơn 70%. - Trong đó, chủng xạ. - khuẩn CM18 vẫn duy trì khả năng đối kháng cao nhất với HSĐK là 89,89%. - Kế đến, 4 chủng xạ khuẩn HG3, HG4, TG1 và BL6 có HSĐK lần lượt là và 76,19%, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại.. - của 30 chủng xạ khuẩn với nấm Phytophthora sp. - STT Xạ khuẩn Hiệu suất đối kháng. - Kết quả Bảng 1 và Bảng 2 cho thấy, 5 chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 luôn thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora sp. - Kết quả này cho thấy, có thể 5 chủng xạ khuẩn này thể hiện khả năng ức chế sự phát triển của nấm Phytophthora sp. - Theo ghi nhận của Phạm Văn Kim (2006), xạ khuẩn có khả năng tiết kháng sinh để tiêu diệt mầm bệnh hoặc hạn chế. - Theo một số nghiên cứu, chẳng hạn như Huỳnh Vân An (2011) cho rằng, xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Phytophthora capsici gây bệnh thối trái dưa hấu trong điều kiện in vitro. - Xạ khuẩn Streptomyces rochi có khả năng đối kháng với nấm P. - Hình 1: Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn CM18, HG4, HG3, đối với sự phát triển của khuẩn ty nấm Phytophthora sp. - giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn có triển vọng. - Khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn được trình bày ở Bảng 3. - Kết quả ghi nhận được cả 5 chủng xạ khuẩn đều có khả năng tiết enzyme β-glucanase phân giải β-glucan. - Vào thời điểm 10 ngày sau khi cấy (NSKC) chủng xạ khuẩn CM18 có bán kính vòng phân giải lớn nhất là 7,56 mm, kế đến chủng xạ khuẩn HG3 với bán kính vòng phân giải là 6,50 mm, cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại. - Đến thời điểm 12 NSKC, bán kính vòng phân giải của 5 chủng xạ khuẩn đều tăng, trong đó 2 chủng CM18 và HG3 có bán kính vòng phân giải lớn nhất lần lượt là 9,37 mm và 8,81 mm, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại. - Ở thời điểm 14 NSKC, chủng CM18 có bán kính vòng phân giải cao nhất là 10,81 mm, kế đến chủng xạ khuẩn HG3 với bán kính vòng phân giải là 9,31 mm, cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại (Hình 2).. - Như vậy, cả 5 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng tiết enzyme β-glucanase phân giải β- glucan với nhiều mức độ khác nhau, trong đó chủng CM18 thể hiện khả năng phân giải cao và bền đến thời điểm 14 ngày sau khi cấy. - Kết quả thí nghiệm trên cho thấy các chủng xạ khuẩn này thể hiện khả năng đối kháng với nấm Phytophthora sp.. - ghi nhận tương tự bởi Võ Kim Phương (2014), cho rằng 5 chủng xạ khuẩn GCT.TG9, NCT.TG3, NCT.TG4, NCT.TG10 và NCT.TG18 đều có khả năng phân giải β-glucan, trong đó chủng GCT.TG9 có khả năng phân giải β-glucan tốt nhất. - (2013) 5 chủng xạ khuẩn Streptomyces (CAI-24, CAI-121, CAI-127, KAI- 32 và KAI-90) có khả năng đối kháng cao với nấm Fusarium oxysporum f. - ciceri và đều có khả năng sản xuất β-1,3-glucanase. - Bảng 3: Bán kính phân giải β-glucan ở các thời điểm 10, 12 và 14 ngày sau thí nghiệm của các chủng xạ khuẩn có triển vọng Chủng xạ. - Hình 2: Khả năng phân giải β-glucan ở thời điểm 14 ngày sau khi cấy của các chủng xạ khuẩn có triển vọng (a: chủng HG3, b: chủng. - CM18, c: chủng HG4) 3.5 Khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn có triển vọng. - Khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn được biểu hiện qua sự thay đổi màu sắc trên môi trường đổ chồng O-CAS được trình bày ở Bảng 4. - Kết quả cho thấy, 5 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng chuyển môi trường từ màu xanh sang màu cam là siderophore dạng hydroxamates (Hình 3).. - Bảng 4: Khả năng tiết siderophore của các chủng xạ khuẩn có triển vọng. - xạ khuẩn Màu sắc. - Hình 3: Dạng siderophore của 5 chủng xạ khuẩn có triển vọng trên môi trường đổ chồng. - (2011) đã ghi nhận 5 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao với Fusarium oxysporum f. - ciceri và đều có khả năng sản xuất siderophore dạng hydroxamates. - oryzae và đều có khả năng tiết siderophore dạng hydroxamates. - Như vậy, cả 5 chủng xạ khuẩn triển vọng đều có khả năng tiết siderophore dang hydroxamates, do đó đây có thể là yếu tố giúp các chủng xạ khuẩn kiểm soát bệnh.. - 5 chủng xạ khuẩn CM18, HG3, HG4, TG1 và BL6 luôn thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora sp., trong đó chủng CM18 thể hiện khả năng đối kháng cao nhất đến thời điểm 60 giờ sau khi cấy.. - Cả 5 chủng xạ khuẩn có triển vọng đều có khả năng tiết enzyme phân giải β-glucan, trong đó chủng CM18 có khả năng phân giải cao nhất.. - Cả 5 chủng xạ khuẩn có triển vọng đều có khả năng tiết siderophore dạng Hydroxamates.. - Đề nghị khảo sát khả năng quản lý bệnh cháy lá – thối thân trên cây sen của chủng xạ khuẩn CM18 trong điều kiện nhà lưới. - Phòng trừ sinh học bệnh thối trái dưa hấu (Phytophthora capsici) bằng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm. - Định danh và khảo sát một số cơ chế đối kháng của năm chủng xạ khuẩn có khả năng quản lý bệnh thán thư hại gấc (Momordica cochinchinensis)