Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn xanthomonas sp gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano cu2o cualginate

Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp. gây bệnh bạc lá trên lúa của vật liệu nano Cu2O Cualginate.

TRẦN PHƯỚC THỌ BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM VÀ ĐÀO TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẦN PHƯỚC THỌ SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG VI KHUẨN XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH BẠC LÁ TRÊN LÚA CỦA VẬT LIỆU NANO Cu2O-Cu/ALGINATE LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM 2021 Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM VÀ ĐÀO TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẦN PHƯỚC THỌ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG VI KHUẨN XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH BẠC LÁ TRÊN LÚA CỦA VẬT LIỆU NANO Cu2O-Cu/ALGINATE Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS BÙI ĐÌNH THẠCH Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh bạc lúa vật liệu nano Cu2OCu/alginate” công trình nghiên cứu của dưới hướng dẫn khoa học của TS Bùi Đình Thạch Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa công bố các đê tài cùng cấp các công trình khoa học tương tự Nếu có gì sai xót tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tác giả luận văn Trần Phước Thọ LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hoàn thành luận văn này, cố gắng của thân, nhận nhiêu giúp đỡ của cá nhân tập thể Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến: TS Bùi Đình Thạch, thầy định hướng nghiên cứu, hướng dẫn giúp đỡ tận tình để tơi hồn thành luận văn TS Bùi Duy Du NCS Lê Nghiêm Anh Tuấn, người giúp đỡ hướng dẫn tơi quá trình thực thí nghiệm hồn thiện nội dung của luận văn Các Thầy, Cô giáo cán phòng Đào tạo sau đại học của Học viện Khoa học Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điêu kiện giúp đỡ tơi hồn thành chương trình đào tạo Thạc sĩ Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, Viện Sinh học Nhiệt đới cung cấp sơ hạ tầng, trang thiết bị giúp thực các thí nghiệm Cuối cùng tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình các bạn học viên lớp cao học Sinh học thực nghiệm khóa 2019 quan tâm, động viên giúp đỡ cho tơi suốt quá trình học tập hồn thiện luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT Ký hiệu/ từ viết tắt BVTV Tiếng Anh Bảo vệ thực vật CSB FT-IR Fourier-transform infrared spectroscopy HLPT HLUC ICP-MS LD50 Tiếng Việt Inductively coupled plasma mass spectrometry Lethal dose, 50% NSXL Chỉ số bệnh Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Hiệu lực phòng trừ Hiệu lực ức chế Phương pháp khối phổ plasma cảm ứng Liêu lượng gây chết 50% Ngày sau xử lý PEG Poly ethylen glycol PVP Polyvinylpyrrolidone LB Luria Bertani Transmission electron microscopy TLB Kính hiển vi điện tử truyên qua Tỷ lệ bệnh TLTK Tài liệu tham khảo TEM UV-vis Utra Violet-Visible Quang phổ tử ngoại khả kiến XRD X-Ray diffraction Nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các phương pháp tổng hợp nano Cu2O 10 Bảng 2.1 Thang phân cấp độc tính đối với trồng 33 Bảng 3.1 Kích thước hạt nano Cu2O Cu tính qua phổ XRD 38 Bảng 3.2 Độc tính cấp LD50 qua đường miệng chuột của vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 41 Bảng 3.3 Tỷ lệ nhạy cảm da của chuột với vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 42 Bảng 3.4 Hiệu lực ức chế vi khuẩn Xanthomonas sp của vật liệu nano Cu 2OCu/alginate .44 Bảng 3.5 Tỷ lệ bệnh số bệnh bạc lá lúa thí nghiệm nhà lưới 46 Bảng 3.6 Hiệu lực phòng trừ bệnh bạc lá lúa thí nghiệm nhà lưới .48 Bảng 3.7 Ảnh hương của vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate đến suất lúa 49 Bảng 3.8 Độc tính của vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate đối với lúa 50 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Lúa bị nhiễm bệnh bạc lá Hình 1.2 Đặc trưng cấu trúc của alginate 11 Hình 1.3 Cơ chế phịng trừ vi khuẩn E coli của CuO Cu2O 14 Hình 2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate .22 Hình 2.2 Chuột ni hộp nhựa có gắn nắp lưới 28 Hình 2.3 Chuột đánh số thứ tự ghi nhận trọng lượng ban đầu .29 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm chuẩn bị thuốc thử 32 Hình 3.1 Thay đổi màu sắc dung dịch quá trình khử Cu2+ 35 Hình 3.2 Ảnh chụp TEM phân bố kích thước hạt nano Cu2O-Cu/alginate 36 Hình 3.3 Giản đồ XRD của alginate nano Cu2O-Cu/alginate 37 Hình 3.4 Phổ FT-IR của alginate chiết xuất rong nâu nano Cu2OCu/alginate .38 Hình 3.5 Phổ UV-vis của alginate/phức Cu2+ nano Cu2O-Cu/alginate 39 Hình 3.6 Sơ đồ mô mô phản ứng tạo cấu trúc nano lõi-vỏ Cu2O@Cu 40 Hình 3.7 Các cá thể chuột nhóm thử nghiệm sau 48 bơi dung dịch nano Cu2O-Cu/alginate 42 Hình 3.8 Sự phát triển của vi khuẩn Xanthomonas sp sau 24 nuôi cấy các nghiệm thức .45 Hình 3.9 Sự phát triển của bệnh bạc lá thí nghiệm nhà lưới các nghiệm thức 46 Hình 3.10 Sự phát triển của bệnh bạc lá lúa các nghiệm thức có xử lý thí nghiệm nhà lưới 51 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .v MỤC LỤC vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 BỆNH BẠC LÁ LÚA .4 1.1.1 Triệu chứng bệnh bạc lúa 1.1.2 Tác nhân gây bệnh bạc lúa .5 1.1.3 Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh bạc lúa 1.1.4 Cách phòng trừ bệnh bạc lúa 1.2 VẬT LIỆU NANO Cu2O-Cu/ALGINATE 1.2.1 Nano Cu nano Cu2O .8 1.2.2 Các phương pháp tổng hợp nano Cu nano Cu2O 1.2.3 Alginate chiết xuất từ rong nâu Khánh Hòa 11 1.2.4 Cơ chế kháng vi sinh vật vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 12 1.2.5 Độc tính nano Cu nano Cu2O .14 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 15 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 15 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 17 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 21 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.2.1 Phương pháp tổng hợp vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate .21 2.2.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 22 2.2.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 23 2.2.4 Phương pháp đo phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) 24 2.2.5 Phương pháp đo phổ tử ngoại – khả kiến (UV-vis) 25 2.2.6 Phương pháp khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS) .26 2.2.7 Đánh giá độ độc vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 27 2.2.7.1 Xác định độc tính qua đường miệng chuột 27 2.2.7.2 Xác định kích ứng da (nhạy cảm da) chuột .28 2.2.8 Nghiên cứu hiệu lực ức chế vi khuẩn Xanthomonas sp vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate thí nghiệm in vitro .30 2.2.9 Nghiên cứu hiệu lực phòng trừ bệnh bạc lúa vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate thí nghiệm nhà lưới 31 2.2.10 Phương pháp xử lý số liệu .34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO Cu2O-Cu/ALGINATE 35 3.1.1 Kết xác định kích thước phân bố kích thước hạt vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 35 3.1.2 Nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate.36 3.1.3 Phổ FT-IR vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 38 3.1.4 Phổ UV-vis vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate .39 3.1.5 Độc tính vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 41 3.1.5.1 Độc tính cấp đường miệng 41 3.1.5.2 Độc tính qua tiếp xúc da 41 3.2 HOẠT TÍNH KHÁNG VI KHUẨN XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH BẠC LÁ TRÊN LÚA CỦA VẬT LIỆU Cu2O-Cu/ALGINATE 43 3.2.1 Nghiên cứu hiệu lực ức chế vi khuẩn Xanthomonas sp vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate thí nghiệm in vitro .43 3.2.2 Nghiên cứu hiệu lực phòng trừ bệnh bạc lúa vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate thí nghiệm nhà lưới 45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 4.1 KẾT LUẬN 53 4.2 KIẾN NGHỊ 54 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 65 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, lúa lương thực chủ lực sản x́t nơng nghiệp Lúa gạo có vai trị quan trọng nhằm đảm bảo an ninh lương thực của Việt Nam nói riêng nhiêu quốc gia thế giới nói chung Trong nhiêu năm vừa qua, sản lượng sản xuất nông nghiệp của Việt Nam đạt tiến đáng kể, lúa đóng vai trò chủ đạo, Việt Nam trơ thành nước xuất gạo đứng thứ hai thế giới Tuy nhiên, việc sản xuất lúa với cường độ cao liên tục quy mô lớn chuyên canh dẫn đến thoái hóa đất, việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tổng hợp hữu độc hại thói quen sử dụng khơng liêu lượng làm phát sinh nhiêu loại dịch bệnh khó kiểm soát, có bệnh bạc lá vi khuẩn Xanthomonas sp gây lúa Bệnh bạc lá lúa dịch bệnh gây hại làm giảm suất nghiêm trọng, đặc biệt đối với giống lúa có suất cao Việt Nam khu vực Đông Nam Á [1] Bệnh bạc lá lúa diễn thường xuyên, hàng năm đặc biệt vụ mùa độ ẩm khơng khí mức cao vùng đồng sông Cửu Long – vựa lúa lớn nhất nước Khi lúa bị nhiễm bệnh bạc lá thì suất giảm lên đến 50%, chí 100% tùy vào mức độ gây hại của bệnh [2] Để giảm thiểu thiệt hại của bệnh bạc lá lúa, nông dân thường sử dụng các biện pháp phịng trừ tổng hợp canh tác thích hợp, bón phân hợp lý, vệ sinh đồng ruộng, sử dụng giống lúa kháng bệnh bạc lá,… việc sử dụng thuốc BVTV biện pháp quan trọng nhất sử dụng phổ biến Hiện nay, việc sử dụng thuốc BVTV có nguồn gốc tổng hợp hữu thói quen dùng khơng liêu lượng gây ảnh hương rất lớn đến môi trường sức khỏe người, đồng thời có khả làm xuất các chủng vi sinh vật kháng thuốc nên ngày phải tăng liêu lượng Vì vậy, việc nghiên cứu tổng hợp loại vật liệu mới, đạt hiệu cao phòng trừ bệnh bạc lá lúa không gây tác động tiêu cực đến môi trường sức khỏe người cần thiết cấp bách để phát triển nên nơng nghiệp an tồn, bên vững theo xu hướng hội nhập quốc tế Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ nano nông nghiệp nhằm kiểm soát các vi sinh vật gây hại trồng xem hướng mới để phát triển nên nông nghiệp bên vững, kinh tế an toàn Kim loại đồng (ký hiệu CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN VĂN ... DỤC VI? ??N HÀN LÂM VÀ ĐÀO TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VI? ??N KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẦN PHƯỚC THỌ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG VI KHUẨN XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH BẠC LÁ TRÊN LÚA CỦA VẬT LIỆU NANO Cu2O- Cu/ALGINATE... thực vật nên loại vật liệu tiêm để ứng dụng sản xuất nông nghiệp Vi? ? lý trên, luận văn thạc sĩ chọn thực đê tài ? ?Nghiên cứu hoạt tính kháng vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh bạc lúa vật liệu nano. .. .28 2.2.8 Nghiên cứu hiệu lực ức chế vi khuẩn Xanthomonas sp vật liệu nano Cu2O- Cu/alginate thí nghiệm in vitro .30 2.2.9 Nghiên cứu hiệu lực phòng trừ bệnh bạc lúa vật liệu nano Cu2O- Cu/alginate