Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nano phòng trừ bệnh thán thư hại xoài do nấm colletrichum gloeosporioides gây ra

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐỖ THỊ TRANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM NANO PHÒNG TRỪ BỆNH THÁN THƯ HẠI XOÀI DO NẤM COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES GÂY RA Ngành: Công nghệ sinh học Mã số 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học TS Bùi Thị Thu Hương PGS.TS Đồng Huy Giới NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận văn Đỗ Thị Trang i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Bùi Thị Thu Hương PGS.TS Đồng Huy Giới tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Sinh học, Khoa Công nghệ sinh học - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận văn Đỗ Thị Trang ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng .v Danh mục biểu đồ vii Danh mục hình vii Trích yếu luận văn viii Thesis abstract ix Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Yêu cầu Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu chung xoài 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Phân bố 2.1.3 Giá trị dinh dưỡng, ý nghĩa kinh tế xoài .5 2.2 Bệnh thán thư hại xoài nấm Colletotrichum gloeosporioides gây .6 2.2.1 Triệu chứng dấu hiệu 2.2.2 Nguyên nhân gây bệnh .8 2.2.3 Phát sinh phát triển 2.2.4 Phòng trừ .10 2.3 Khái quát công nghệ nano 11 2.3.1 Lịch sử hình thành cơng nghệ nano 11 2.3.2 Công nghệ sinh học nano 13 2.3.3 Cơ sở khoa học công nghệ nano .14 2.3.4 Hướng nghiên cứu cơng nghệ nano 14 2.3.5 Ứng dụng nano nông nghiệp 15 2.3.6 Tổng quan vật liệu nano kim loại bạc đồng 16 2.3.7 Các nghiên cứu hạt nano nước 24 Phần Nội dung phương pháp nghiên cứu 30 3.1 Đối tượng nghiên cứu .30 iii 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 30 3.3 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất thí nghiệm 30 3.4 Nội dung nghiên cứu 31 3.5 Phương pháp nghiên cứu 31 3.5.1 Đánh giá khả ức chế nảy mầm bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides nano bạc, nano đồng hỗn hợp nano bạc- đồng 31 3.5.2 Đánh giá khả ức chế của nano bạc, nano đồng hỗn hợp nano bạc- đồng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện In vitro 32 3.5.3 Đánh giá khả phòng trừ bệnh thán thư xoài chế phẩm nano điều kiện In vivo 33 Phần Kết thảo luận 35 4.1 Kết đánh giá khả ức chế nảy mầm bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides nano bạc 35 4.2 Kết đánh giá khả ức chế nảy mầm bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides nano đồng .37 4.3 Kết đánh giá khả ức chế nảy mầm bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng .39 4.4 Kết đánh giá khả ức chế nano bạc nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện in vitro .41 4.5 Kết đánh giá khả ức chế nano đồng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện in vitro .44 4.6 Kết đánh giá khả ức chế hỗn hợp nano bạc - đồng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện in vitro 47 4.7 Kết đánh giá khả phịng trị bệnh thán thư xồi nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng điều kiện in vivo 51 Phần Kết luận kiến nghị 54 5.1 Kết luận 54 5.2 Kết nghị 54 Tài liệu tham khảo .55 iv DANH MỤC CHŨ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt C acutatum Colletotrichum acutatum C gloeosporioides Colletotrichum gloeosporioides C musae Colletotrichum musae CT Công thức ĐC Đối chứng F oxysporum Fusarium oxysporum nn nanomet ppm parts per million R solani Rhizoctonia solani v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Diện tích sản lượng xồi theo vùng trồng Việt Nam năm 2017 Bảng 2.2 Diện tích sản lượng xồi theo tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long năm 2017 Bảng 3.1 Nồng độ dung dịch nano bạc, nano đồng hỗn hợp nano bạc - đồng .31 Bảng 3.2 Nồng độ dung dịch nano bạc, nano đồng, hỗn hợp nano bạc- đồng 32 Bảng 4.1 Khả ức chế nano bạc bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides 35 Bảng 4.2 Khả ức chế nano đồng bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides 38 Bảng 4.3 Khả ức chế hỗn hợp nano bạc - đồng bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides 40 Bảng 4.4 Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides nano bạc 41 Bảng 4.5 Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides nano đồng 44 Bảng 4.6 Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng 48 Bảng 4.7 Đường kính vết bệnh hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng 51 vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides dung dịch nano bạc ngày nuôi cấy .42 Biểu đồ 4.2 Hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides dung dịch nano đồng ngày nuôi cấy 45 Biểu đồ 4.3 Hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides dung dịch hỗn hợp nano bạc - đồng ngày nuôi cấy 48 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các phận xoài bị bệnh thán thư Hình 2.2 Cơ chế kháng khuẩn vật liệu nano bạc .17 Hình 2.3 Cơ chế kháng khuẩn vật liệu nano đồng 17 Hình 2.4 Hai phương pháp chế tạo vật liệu nano 20 Hình 4.1 Hình ảnh bào tử nấm C gloeosporioides 36 Hình 4.2 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung nano bạc 42 Hình 4.3 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung nano đồng 45 Hình 4.4 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung hỗn hợp nano bạc - đồng 49 Hình 4.5 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung hỗn hợp nano bạc - đồng 49 Hình 4.6 Quả xồi bị nhiễm bệnh nhân tạo xử lý hỗn hợp nano bạcđồng sau ngày 52 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Đỗ Thị Trang Tên Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nano phòng trừ bệnh thán thư hại xoài nấm Colletotrichum gloeosporioides gây Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 42 02 01 Tên sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Xác định loại nano nồng độ nano thích hợp cho việc ức chế nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện in vitro in vivo Phương pháp nghiên cứu - Nuôi cấy huyền phù bào tử nấm C.gloeosporioides mơi trường PDA lỏng có bổ sung nano bạc, nano đồng, hỗn hợp nano bạc - đồng với nồng độ khác để đánh giá khả ức chế nano đến nảy mầm bào tử - Nuôi cấy nấm C.gloeosporioides mơi trường thạch rắn PDA có bổ sung nano bạc, nano đồng, hỗn hợp nano bạc - đồng với nồng độ khác để đánh giá khả ức chế nano đến phát triển nấm điều kiện in vitro - Quả lây bệnh nhân tạo sau xử lý chế phẩm nano để đánh giá khả phòng trị bệnh thán thư điều kiện in vivo Kết kết luận Cả loại nano thí nghiệm có khả ức chế nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh xoài giai đoạn bào tử phát triển sợi nấm Trong loại nano sử dụng, hỗn hợp nano bạc - đồng cho hiệu ức chế tốt nhất: - Ở giai đoạn bào tử: Hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 30 ppm cho hiệu lực ức chế nảy mầm bào tử nấm C.gloeosporioides đạt 100% - Ở giai đoạn sợi nấm: Hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 100 ppm cho hiệu lực ức chế nấm đạt 100% Ở điều kiện in vivo hỗn hợp nano bạc - đồng có khả làm giảm mức độ biểu bệnh thán thư xoài tất nồng độ Trong nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng 125 ppm cho hiệu ức chế bệnh tốt viii THESIS ABSTRACT Master candidate: Do Thi Trang Thesis title: Study on application of nano-products to manage the anthracnose diseases caused by Colletotrichum gloeosporioides in mango Major: Biotechnology Code: 42 02 01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research objectives Determine the suitable nano type and nano concentration for the inhibition of the anthracnose disease caused by Colletotrichum gloeosporioides in mango in vitro and in vivo Research methodologies - Culturing the suspension of C.gloeosporioides fungal spores in liquid PDA medium supplement with different concentrations of silver nanoparticles, copper nanoparticles, and silver-copper nanoparticles to evaluate the inhibitory ability of nano on the spore germination - Culturing C.gloeosporioides on solid PDA medium supplemented with different concentrations of silver nanoparticles, copper nanoparticles, and silver-copper nanoparticles to evaluate the inhibitory ability of nano on the growth of fungi in vitro - The fruit was infected artificially and then treated with nano-products to evaluate the ability to prevent and treat anthracnose under in vivo conditions Main findings and conclusion - All three types of nano in the experiment can able to inhibit of the anthracnose disease caused by Colletotrichum gloeosporioides in mango at the spore stage and mycelium development - Silver-copper nanoparticles give the best inhibitory effect: + In the spore stage: The silver-copper nanoparticles at a concentration of 30ppm showed the effect of inhibiting the germination of C.gloeosporioides fungal spores 100% + In the mycelium stage: The nano-silver-copper nanoparticles at the concentration of 100 ppm gave the fungus inhibitory effect to 100% + In vivo, silver-copper nanoparticles were able to reduce anthracnose expression levels in mango at all concentrations In which, the concentration of 125 ppm nano-silver mixture gave the best inhibitory effect ix mà thu tương đồng với kết nghiên cứu trên, nhiên, hiệu lực ức chế nấm nano bạc số nấm gây bệnh có múi đạt hiệu cao so với nấm C.gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài khả sinh trưởng lồi nấm khác khác nhau, hiệu lực ức chế nano bạc khác 4.5 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA NANO ĐỒNG ĐỐI VỚI NẤM COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Divte & cs (2019) tiến hành đánh giá khả kháng nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt nano đồng điều kiện in vitro cách sử dụng dung dịch CuNPs có nồng độ khác 30, 50, 70, 100, 150, 200 ppm để kiểm tra hoạt tính kháng nấm Colletotrichum capsici phương pháp khuếch tán đĩa thạch (Divte & cs., 2019) Trong thí nghiệm này, để đánh giá hiệu ức chế nấm C.gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài dung dịch nano đồng, tiến hành bổ sung dung dịch nano đồng vào môi trường nuôi cấy với nồng độ: 50 ppm; 75ppm; 100ppm; 125ppm Nấm cấy ủ nhiệt độ 280C, theo dõi đo đường kính tản nấm sau: 1; ngày Kết trình bày bảng 4.5, biểu đổ 4.2 hình 4.3 Bảng 4.5 Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides nano đồng Nồng độ nano đồng (ppm) Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nano đồng (*) Ngày Ngày Ngày d (cm) H (%) d (cm) H (%) d (cm) H (%) ĐC (-) 1,60±0,10 4,23±0,058 5,90±0,20 50 0,77±0,153 52,08 2,77±0,153 34,59 3,70±0,20 37,29 75 0,57±0,058 64,58 2,20±0,10 47,99 2,93±0,15 50,28 100 100 100 100 125 100 100 100 ĐC (+) Score 250 EC (0.1%) 100 100 100 44 Biểu đồ 4.2 Hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides dung dịch nano đồng ngày nuôi cấy ĐC (-) 50 ppm 100 ppm 125 ppm 75 ppm ĐC (+) Hình 4.3 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung nano đồng 45 Từ kết bảng 4.5 cho thấy: So với công thức ĐC (-) tất cơng thức có bổ sung nano đồng có khả ức chế nấm C.gloeosporioides khả ức chế phụ thuộc vào nồng độ dung dịch nano đồng Ở nồng độ nano đồng 100 ppm 125 ppm cho hiệu ức chế nấm tuyệt đối công thức ĐC (+) - Ngày thứ nhất: Nano đồng tỏ có hiệu đạt hiệu lực ức chế cao, tăng dần tăng nồng độ nano Ở nồng độ nano thấp 50 ppm, hiệu lực ức chế đạt 52,08%, hiệu lực tăng 12,5% tăng nồng độ nano đồng lên 75 ppm đạt 64,58% thấp so với công thức ĐC (+) Khi tăng nồng độ nano đồng lên 100 ppm 125 ppm hiệu lực ức chế nấm đạt 100% tương đương với công thức ĐC (+) - Ngày thứ ba: Hiệu lực ức chế nấm nồng độ 50 ppm 75 ppm giảm mạnh, từ 52,08% xuống 34,59% nồng độ 50 ppm giảm từ 64,58% xuống 47,99% nồng độ 75 ppm Hiệu lực ức chế nấm cao đạt 100% 100 ppm 125 ppm - Ngày thứ năm: Hiệu lực ức chế nồng độ nano đồng dao động không nhiều giữ mức ức chế tốt Mức nồng độ nano đồng 100 ppm mức nồng độ nhỏ cho hiệu lực ức chế nấm C gloeosporioides đạt tuyệt đốt, tương đương với đối chứng dương (hiệu lực đạt 100%) Divte & cs (2019) tiến hành nghiên cứu đặc điểm hạt nano đồng sinh tổng hợp từ nước cam đánh giá khả kháng nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt hạt nano điều kiện in vitro Trong nghiên cứu hạt nano đồng (CuNPs) sinh tổng hợp từ nước cam (citrus sinesis) hoạt động chất khử, trộn với dung dịch sulfat đồng Dung dịch CuNPs có nồng độ khác 30, 50, 70, 100, 150, 200 ppm sử dụng để kiểm tra hoạt tính kháng nấm Colletotrichum capsici phương pháp khuếch tán đĩa thạch Kết nghiên cứu cho thấy, Colletotrichum capsici nhạy cảm với tác động hạt nano đồng nồng độ cao so với nồng độ thấp hơn, nồng độ nano CuNPs 150 ppm 200 ppm cho thấy hoạt tính kháng nấm đáng kể Hoạt tính tối đa CuNPs tìm thấy 46 Colletotrichum capsici nồng độ 200 ppm (đường kính vịng kháng khuẩn 28,00 ± 081mm), hoạt tính tối thiểu tìm thấy nồng độ 30 ppm (đường kính 9,75 ± 2,06 mm) (Divte & cs., 2019) Phạm Văn Việt & cs (2016) tiến hành nghiên cứu hoạt tính kháng nấm Fusarium sp nano đồng (CuNps) tổng hợp phương pháp khử hóa học Các CuNps thu có kích thước trung bình khoảng 20–50 nm, có hình cầu Kết nghiên cứu cho thấy hiệu ức chế CuNps tốt điều kiện in vitro hiệu ức chế CuNps tăng lên theo nồng độ sử dụng Trong thời gian ủ ngày, dung dịch CuNps ức chế 43% phát triển nấm mẫu nồng độ 300 ppm 380 ppm Trong đó, dung dịch CuNps ức chế 67,38% phát triển nấm nồng độ 450 ppm sau ủ ngày đạt 93,98% ủ ngày Tại thời điểm này, kết cho thấy hiệu ức chế dung dịch CuNps tăng lên đáng kể nồng độ 450 ppm, nấm bị ức chế mạnh không phát triển thời gian ủ bệnh ngày Ngược lại, nấm mẫu đối chứng phát triển bình thường đường kính chúng tăng lên không ngừng (Pham Van Viet & cs., 2016) Như vậy, từ kết nghiên cứu cho thấy nano đồng tỏ có hiệu ức chế tốt nấm Colletotrichum Fusarium khả ức chế nano đồng đồi với loài nấm thuộc chi Colletotrichum mạnh so với nấm Fusarium 4.6 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA HỖN HỢP NANO BẠC - ĐỒNG ĐỐI VỚI NẤM COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Từ kết thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng hỗn hợp nano bạc - đồng đến nảy mầm bào tử nấm C gloeosporioides cho thấy hiệu ức chế bào tử nấm sử dụng hỗn hợp nano bạc - đồng tốt so với công thức sử dụng nano bạc nano đồng riêng rẽ Vì vậy, tơi tiếp tục đánh giá hiệu ức chế hỗn hợp nano bạc - nano đồng phát triển nấm C.gloeosporioides cách bổ sung dung dịch hỗn hợp nano bạc - đồng vào môi trường nuôi cấy với nồng độ: 50 ppm; 75ppm; 100ppm; 125ppm Nấm cấy ủ nhiệt độ 280C, theo dõi đo đường kính tản nấm sau: 1; ngày Kết trình bày bảng 4.6, biểu đổ 4.3 hình 4.4, hình 4.5 47 Bảng 4.6 Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng Nồng độ hỗn hợp Đường kính tản nấm hiệu lực ức chế nano bạc - đồng (*) nano bạc - đồng Ngày Ngày Ngày (ppm) d (cm) H (%) d (cm) H (%) d (cm) H (%) ĐC (-) 1,5±0,10 3,93±0,115 6,03±0,058 50 100 0,73±0,153 81,34 3,67±0,252 39,19 75 100 100 2,23±0,252 69,96 100 100 100 100 125 100 100 100 100 100 100 ĐC (+) Score 250 EC (0.1%) Biểu đồ 4.3 Hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides dung dịch hỗn hợp nano bạc - đồng ngày nuôi cấy 48 ĐC (-) 50 ppm 100 ppm 125 ppm 75 ppm ĐC (+) Hình 4.4 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung hỗn hợp nano bạc - đồng ĐC (-) 50 ppm 100 ppm 125 ppm 75 ppm ĐC (+) Hình 4.5 Sự phát triển nấm C gloeosporioides sau ngày nuôi cấy môi trường bổ sung hỗn hợp nano bạc - đồng 49 Từ kết bảng 4.6 cho thấy: - Hỗn hợp nano bạc - đồng có khả ức chế nấm C gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài - Ở ngày thứ nhất: Các cơng thức có bổ sung hỗn hợp nano bạc - đồng ức chế hoàn toàn nấm, nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng thấp 50 ppm hiệu lực ức chế đạt 100% tương đương với công thức ĐC (+) - Ở ngày thứ ba: Tại nồng độ 50 ppm, hiệu lực ức chế nấm giảm từ 100% xuống 81,34%, cơng thức có nồng độ hỗn hợp nano từ 75 ppm trở lên cho hiệu lực ức chế tuyệt đối đạt 100% - Ngày thứ 5: Hiệu lực ức chế nấm nồng độ 50 ppm 75 ppm giảm từ 81,34% xuống 39,19% (50 ppm) từ 100% xuống 69,96% (75 ppm) Từ kết đánh giá khả ức chế loại nano nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện In vitro cho thấy: + Nano bạc, nano đồng hỗn hợp nano bạc - đồng có khả ức chế phát triển nấm C.gloeosporioides Tuy nhiên, hiệu ức chế nấm nano bạc thấp so với nano đồng hỗn hợp nano bạc - đồng, hiệu lực ức chế đạt cao cơng thức có sử dụng nano bạc 69,01% (sau ngày) nồng độ 150ppm + Trong hỗn hợp nano bạc - đồng cho hiệu ức chế nấm đạt cao Ở nồng độ 75 ppm, sau ngày có xuất tản nấm, hiệu lực ức chế đạt 69,96% hiệu lực ức chế nấm đạt 100% nồng độ 100 ppm Raghavendra & cs (2019) tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng phức hợp Đồng oxychloride nano bạc (COC-AgNPs) nấm C.gloeosporioides Kết nghiên cứu cho thấy nano bạc (AgNPs) phức hợp Đồng oxychloride nano bạc (COC-AgNPs) có khả ức chế nấm Sau ngày nuôi cấy, Đồng oxychloride (1%) có đường kính vịng ức chế 1,2 cm hiệu lực ức chế nấm cao 50% so với nano bạc (AgNPs) (đường kính vịng ức chế 0,8 cm) Phức hợp (COC-AgNPs) cho hiệu ức chế nấm C gloeosporioides đạt cao nhất, 187% so với Đồng oxychloride Như vậy, kết thí nghiệm tơi tương đương với kết nghiên cứu trên, cho thấy sử dụng kết hợp nano bạc - đồng cho hiệu kháng nấm C gloeosporioides cao sử dụng riêng lẻ nano bạc đồng (Raghavendra & cs., 2019) 50 4.7 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI DO NẤM C.GLOEOSPORIOIDES CỦA HỖN HỢP NANO BẠC - ĐỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN IN VIVO Sau tiến hành đánh giá khả ức chế nấm C.gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài điều kiện in vitro loại nano cho thấy hỗn hợp nano bạc - đồng cho hiệu ức chế nấm tốt Vì vậy, để nghiên cứu có ý nghĩa thực tế sản xuất, hỗn hợp nano bạc, đồng sử dụng để đánh giá khả phòng trị bệnh thán thư xoài điều kiện in vivo Căn vào kết ức chế nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc - đồng điều kiện in vitro, tơi tiến hành đánh giá khả phịng trị bệnh hỗn hợp nano nồng độ ppm, 75 ppm, 100 ppm, 125 ppm dựa biểu bệnh thơng qua hình thái đường kính vết bệnh Kết thu thể bảng 4.7, hình 4.5 Bảng 4.7 Đường kính vết bệnh hiệu lực ức chế nấm C.gloeosporioides hỗn hợp nano bạc- đồng Nồng độ hỗn hợp nano bạc- đồng (ppm) ĐC (-) 75 ppm 100 ppm 125 ppm Đường kính vết bệnh (cm) ngày 0,72±0,35 0,55±0,14 0 2,13±0,37 1,54±0,35 0.43±0,29 3,15±0,66 2,21±0,52 0,97±0,23 Hiệu lực ức chế Sau ngày (%) 29,8 69,2 100 Kết bảng 4.7 cho thấy đường kính vết bệnh tất mẫu có xử lý hỗn hợp nano bạc - đồng với nồng độ tương ứng thời điểm khác giảm đáng kể so với mẫu ĐC (-), cụ thể là: Ở nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng 75 ppm cho hiệu lực ức chế nấm đạt 29,8% Khi tăng nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng sử dụng lên 100 ppm sau ngày vết bệnh hình thành đường kính vết bệnh nhỏ 2,8 lần so với mẫu ĐC, giảm từ (3.15±0,66) cm (ĐC) xuống (1.13±0,34), hiệu ức chế nấm tăng từ 29,8% (75ppm) lên 69,2% (100 ppm) Tại nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng 125 ppm cho hiệu ức chế nấm tuyệt đối, sau ngày theo dõi không thấy xuất biểu bệnh 51 ĐC (-) 75 ppm 100 ppm 125 ppm Hình 4.6 Quả xồi bị nhiễm bệnh nhân tạo xử lý hỗn hợp nano bạc-đồng sau ngày Từ kết thí nghiệm cho thấy điều kiện in vivo, hỗn hợp nano bạcđồng có tác dụng ức chế rõ rệt đến mức độ phát triển nấm C.gloeosporioides chúng xâm nhập vào xoài Tuy nhiên tác dụng ức chế nấm C.gloeosporioides xoài lây bệnh nhân tạo hỗn hợp nano bạc đồng yếu so với điều kiện in vitro Ở thí nghiệm đánh giá khả ức chế 52 hỗn hợp nano bạc-đồng nấm Colletotrichum gloeosporioides điều kiện In vitro, sử dụng hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 100 ppm ức chế hoàn toàn phát triển nấm Tuy nhiên, điều kiện in vivo nồng độ cho hiệu lực ức chế đạt 64,1% Như vậy, điều kiện in vivo sử dụng hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 125 ppm cho hiệu ức chế nấm C.gloeosporioides gây bệnh thán thư xoài cao đạt 100% 53 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Cả loại nano thí nghiệm có khả ức chế nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh xoài giai đoạn bào tử phát triển sợi nấm Trong loại nano sử dụng, hỗn hợp nano bạc - đồng cho hiệu ức chế tốt nhất: - Ở giai đoạn bào tử: Hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 30 ppm cho hiệu lực ức chế nảy mầm bào tử nấm C.gloeosporioides đạt 100% - Ở giai đoạn sợi nấm: Hỗn hợp nano bạc - đồng nồng độ 100 ppm cho hiệu lực ức chế nấm đạt 100% Ở điều kiện in vivo hỗn hợp nano bạc - đồng có khả làm giảm mức độ biểu bệnh thán thư xoài tất nồng độ Trong nồng độ hỗn hợp nano bạc - đồng 125 ppm cho hiệu ức chế bệnh tốt 5.2 KẾT NGHỊ Nghiên cứu khả phòng trị bệnh thán thư xoài loại nano điều kiện trồng trọt Nghiên cứu hiệu phòng trị bệnh loại nano số loại nấm gây bệnh khác 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Abdelmalek G A & Salaheldin T A (2016) Silver Nanoparticles as a Potent Fungicide for Citrus Phytopathogenic Fungi Journal of Nanomedicine Research 3(3): 1-8 Christian P., von der Kammer F., Baalousha M & Hofmann T (2008) Nanoparticles: Structure, Properties, Preparation and Behaviour in Environmental Media Ecotoxicology 17(5): 326-343 Cronin M J., Yohalem D S., Harris R F & Andrews J H (1996) Putative mechanism and dynamics of inhibition of the apple scab pathogen Venturia inaequalis by compost extracts Soil Biology and Biochemistry 28(9): 1241-1249 Cục Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp PTNT (2019) Xồi Việt Nam thức xuất sang Mỹ Truy cập từ http://www.cuctrongtrot.gov.vn/TinTuc/Index/4319 ngày 20/3/2020 DeFrancesco L (2003) Little science, big bucks Nature Biotechnology 21(10): 1127-1129 Divte P., Shende S., Limbalkar O & Kale R (2019) Characterization of biosynthesised copper nanoparticle from Citrus sinesis and in-vitro evaluation against fungal pathogen Colletotrichum capsici International Journal of Chemical Studies 7(5): 325-330 Dorjnamjin D., Ariunaa M & Shim Y K (2008) Synthesis of Silver Nanoparticles Using Hydroxyl Functionalized Ionic Liquids and Their Antimicrobial Activity International Journal of Molecular Sciences 9(5): 807-820 Editorial (2003) Why small matters Nature Biotechnology 21: 1113 pages Goodsell D.S (2004) Bionanotechnology: Lessons from nature John Wiley & Sons, Inc (1st ed.) New Jersey Grunwald A (2004) The case of nanobiotechnology EMBO Reports 5(1): S32-S36 Hà Viết Cường (2008) Bài giảng Bệnh nông nghiệp Dự án Giáo dục Đại học Việt Nam - Hà Lan Ibrahim E., Zhang M., Zhang Y., Hossain A., Qiu W., Chen Y., Wang Y., Wu W., Sun G & Li B (2020) Green-Synthesization of Silver Nanoparticles Using Endophytic Bacteria Isolated from Garlic and Its Antifungal Activity against Wheat Fusarium Head Blight Pathogen Fusarium graminearum Nanomaterials 10(2): 219 Jagana D., Hegde Y & Lella R (2017) Green Nanoparticles - A Novel Approach for the 55 Management of Banana Anthracnose Caused by Colletotrichum musae International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 6(10): 1749-1756 Jeffries P., Dodd J C., Jeger M J & Plumbley R A (1990) The biology and control of Colletotrichum species on tropical fruit crops Plant Pathology 39(3): 343-366 Joachim C (2005) To be nano or not to be nano? Nature Materials 4(2): 107-109 Kasprowicz M., Kozioł M & Gorczyca A (2010) The effect of silver nanoparticles on phytopathogenic spores of Fusarium culmorum Canadian Journal of Microbiology 56: 247-253 Krishnapillai N., Herath H M W & Wijeratne D B T (1996) Postharvest Changes in Three Varieties of Mango (Mangifera indica) as Affected by Pre and Postharvest Treatments Tropical Agricultural Research 8(1): 315-326 Lê Thanh Long, Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Cao Cường, Trần Ngọc Khiêm & Nguyễn Thị Thủy Tiên (2015) Khả ức chế Nanochitosan Colletotrichum acutatum L2 gây hại cà chua sau thu hoạch Tạp chí Khoa học Phát triển 2015 13(8): 1481-1487 Lim T K & Khoo K C (1985) Diseases and disorders of mango in Malaysia Tropical Press, Kuala Lumpur Masciangioli T & Zhang W.-X (2003) Environmental technologies at the nanoscale Environmental Science & Technology 37(5): 102A-108A Moore A (2004) Waiter, there’s a nanobot in my martini EMBO Reports 5(5): 448-450 Mordue J.E.M (1988) CMI description of pathogenic fungi and bacteria Mycopathologia.103(3): 167-186 Mukherjee S K (1948) The varieties of mango (Mangifera indica L.) and their classification Bull Bot Soc Bengal 2:101-133 Nature Biotechnology (2003) Why small matters Retrieved from https://www.nature.com/articles/nbt1003-1113 on September 18, 2020 Ngơ Hồng Bình (2016) Cây xồi Việt Nam (tập 1) Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Hoài Châu, Nguyễn Thị Thúy, Đào Trọng Hiền, Hoàng Thị Mai, Nguyễn Văn Quang, Phạm Hồng Long, Nguyễn Thị Bích Ngọc & Trần Thị Phương Thêu (2017) Nghiên cứu khả ức chế nấm gây bệnh đậu tương vật liệu nano Ag/Bentonite Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 15(2): 349-357 Nguyễn Ngọc Hùng (2011) Nghiên cứu chế tạo hạt nano bạc khả sát khuẩn 56 Luận văn tốt nghiệp ngành vật lý kĩ thuật, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Như Quỳnh, Dương Đức Hiếu, Nguyễn Thị Phương Phong & Nguyễn Tiến Thắng (2018) Nghiên cứu ứng dụng hạt nano Fe-Al LDH (layered double hydroxides) để làm giảm tác hại phèn lúa (Oryza sativa L IR.841-85) nhà lưới Tạp chí Bảo vệ thực vật 2: 4-9 Noritsugu K., Masayuki S & Yoshiro Y (2005) Hydrothermal Synthesis of Silver Nanoparticles Proceedings of Joint 20th AIRAPT – 43rd EHPRG Conference on Science and Technology of High Pressure June 27 – July Karlsruhe/Germany 30 Paull R., Wolfe J., Hébert P & Sinkula M (2003) Investing in nanotechnology Nature Biotechnology 21(10): 1144-1147 Peer R (2003) Environmental Technologies at the Nanoscale Environmental Science & Technology 37(5): 102-108 Perdikaki A., Galeou A., Pilatos G., Karatasios I., Kanellopoulos N K., Prombona A & Karanikolos G N (2016) Ag and Cu Monometallic and Ag/Cu Bimetallic Nanoparticle-Graphene Composites with Enhanced Antibacterial Performance ACS Applied Materials & Interfaces 8(41): 27498–27510 Phạm Đình Dũng, Đặng Hữu Nghĩa, Lê Thành Hưng, Hoàng Đắc Hiệt, Bùi Văn Lệ & Nguyễn Tiến Thắng (2017) Nghiên cứu khả kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư ớt (Capsicum frutescens L.) chế phẩm Oligochitosan - Nano silica SiO2 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 48B: 66-70 Phạm Văn Kim (2000) Chương 5: Sự xâm nhiễm mầm bệnh Trong: Giáo trình Các nguyên lý bệnh hại trồng Trường Đại học Cần Thơ 69-70 Samuels K D Z., Heale J B & Llewellyn M (1989) Characteristics relating to the pathogenicity of Metarhizium anisopliae toward Nilaparvata lugens Journal of Invertebrate Pathology 53(1): 25-31 Serebryakova N V., Uryupina O Ya & Roldughin V I (2005) Formation of the bimodal ensemble of silver nanoparticles in polymer solutions Colloid Journal 67(1): 79-84 Trung tâm thông tin thống kê Khoa học Công nghệ (2016) Xu hướng ứng dụng công nghệ nano canh tác trồng thủy sản Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ Tháng 10/2016 TP Hồ Chí Minh 4-5 57 Viện Cây ăn miền Nam (2018) Sản xuất xoài số nước Đông Nam Á Việt Nam Truy cập từ https://apmangonet.org/wp-content/uploads/2018/10/Sep- 18SOFRIRegMangoProduction-VNCopy.pdf ngày 25/9/2019 Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam (2016) Nghiên cứu chế tạo sử dụng hạt nano sắt, đồng, coban để tăng hiệu sản xuất đậu tương Hà Nội Truy cập từ http://ietvn.vn/hoat-dong-cua-vien/Nghien-cuu-chetao-va-su-dung-cac-hat-nano-sat-dong-coban-de-tang/3603.aspx ngày 09/01/2017 Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam (2016) Công bố kết nghiên cứu chuyển giao công nghệ chế tạo phức hệ nano FGC phòng hỗ trợ điều trị ung bướu Truy cập từ http://www.vast.ac.vn/tin-tuc-su-kien/tin-khoa-hoc/trongnuoc/2792-cong-bo-ket-qua-nghien-cuu-va-chuyen-giao-cong-nghe-che-tao-phuche-nano-fgc-trong-phong-va-ho-tro-dieu-tri-ung-buou ngày 09/01/2017 Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp Tây Nguyên (2017) Ứng dụng nano đồng nông nghiệp Truy cập từ http://wasi.org.vn/ung-dung-nano-dong-trong-nong-nghiep/ ngày 09/01/2017 Viet P V., Nguyen H T., Cao T M & Hieu L V (2016) Fusarium Antifungal Activities of Copper Nanoparticles Synthesized by a Chemical Reduction Method Journal of Nanomaterials; Hindawi Volume 2016 DOI: 10.1155/2016/1957612 Võ Văn Quốc Bảo & Trương Ngọc Đăng (2018) Khả kháng nấm chế phẩm nano bạc – TBS Macrophoma theicola gây hại quýt Hương Cần (Citrus deliciosa T.) Tạp chí Khoa học Đại học Huế 127(1): 131-139 Vũ Công Hậu (1996) Trồng ăn Việt Nam (2) Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Vũ Triệu Mân (2007) Giáo trình Bệnh chun khoa Trường Đại học Nơng nghiệp I - Hà Nội Whitesides G M (2003) The “right” size in nanobiotechnology Nature Biotechnology 21(10): 1161-1165 Yoon K.Y., Hoon B J., Park J.H & Hwang J (2007) Susceptibility constants of Escherichia coli and Bacillus subtilis to silver and copper nanoparticles Science of The Total Environment 373(2-3): 572–575 Zakharova O., Kolesnikov E., Shatrova N & Gusev A (2019) The effects of CuO nanoparticles on wheat seeds and seedlings and Alternaria solani fungi: In vitro study IOP Conference Series Earth and Environmental Science 226(1): 012036 58