Đánh giá tác động của một số chủng xạ khuẩn đến khả năng nảy mầm ở cây họ đậu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ệ Ọ -*** KHÓA LUẬN TỐ Ệ ĐỀ TÀI: “ĐÁ Á Á ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨ ĐẾN KHẢ Ă ẢY MẦM Ở Ọ ĐẬU’’ HÀ NỘI - 2022 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ệ Ọ -*** KHÓA LUẬN TỐ Ệ ĐỀ TÀI: “ĐÁ Á Á ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨ ĐẾN KHẢ Ă gƣời thực ẢY MẦM Ở : TRẦN HỒNG HẠNH Mã sinh viên : 637317 Lớp : CNSHD – K63 Khóa : 63 Ngành : CƠNG NGHỆ SINH HỌC gƣời hƣớng dẫn : TS HUỲNH THỊ THU HUỆ PGS TS NGUYỄN XN CẢNH Bộ mơn : CƠNG NGHỆ VI SINH HÀ NỘI - 2022 Ọ ĐẬU’” MĐ LỜ Em xin cam đoan luận văn đề tài “Đánh giá tác động số chủng xạ khuẩn đến khả nảy mầm họ Đậu” cơng trình nghiên cứu cá nhân em thời gian qua Mọi số liệu sử dụng phân tích khóa luận kết nghiên cứu em tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng chƣa đƣợc công bố dƣới hình thức Em xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thơng tin sử dụng cơng trình nghiên cứu i LỜI CẢM Ơ Để hồn thành khóa luận này, em xin gửi lời cảm chân thành ơn đến Quý Thầy cô Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam tạo hội cho đƣợc học tập, rèn luyện tích lũy kiến thức, kỹ để thực khóa luận Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến Giảng viên hƣớng dẫn cô TS Huỳnh Thị Thu Huệ thầy PGS TS Nguyễn Xuân Cảnh tận tình dẫn, với tất tinh thần tình thƣơng trách nhiệm thầy giúp tơi hồn thành luận văn, bên cạnh tơi học hỏi đƣợc nhiều kiến thức quý báu nơi cô nhƣ phƣơng pháp nghiên cứu khoa học Em xin cảm ơn đến thầy cô môn Công nghệ vi sinh thầy PGS.TS Nguyễn Văn Giang, Th.S Nguyễn Thanh Huyền, cô Th.S Trần Thị Hồng Hạnh, cô Th.S Trần Thị Đào anh, chị nghiên cứu viên Dƣơng Văn Hoàn, Nguyễn Thị Thu giúp đỡ thời gian thực khố luận Tuy nhiên kiến thức chun mơn cịn hạn chế nhƣ thân cịn thiếu xót nhiều kinh nghiệm nên nội dung báo cáo khơng tránh khỏi thiếu xót, em mong nhận góp ý, bảo thêm q thầy tồn thể cán bộ, cơng nhân viên doanh nghiệp để báo cáo đƣợc hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên Trần Hồng Hạnh ii TÓM TẮT Đề tài “Đánh giá tác động số chủng xạ khuẩn đến khả nảy mầm họ Đậu” đƣợc tiến hành phịng thí nghiệm mơn Cơng nghệ vi sinh – khoa Công nghệ sinh học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam khoảng thời gian từ tháng 04/2022 đến tháng 09/2022 Xạ khuẩn (Actinomycetes) chủng vi sinh vật đem lại nhiều lợi ích nơng nghiệp, cơng nghiệp, y tế Chúng có khả sinh tổng hợp enzyme có ích Với mục đích đánh giá tỉ lệ nảy mầm chiều cao thân mầm Đậu Kết sàng lọc đƣợc số chủng có khả kích thích hay ức chế khả nảy mầm loại hạt thuộc họ đậu nhƣ kích chiều cao thân mầm nồng độ khác khảo sát đánh giá tác động 20 chủng xạ khuẩn tác động đến loại đậu khác Chủng xạ khuẩn có khả khích thích nảy mầm tăng trƣởng thực vật: XK8, XK13, XK42, XK52 Dịch nuôi cấy xạ khuẩn pha lỗng nồng độ 2% kích thích nảy mầm hạt nhƣng nồng độ pha loãng cao từ 50% đến 100% dịch ni cấy ức chế nảy mầm phát triển chiều cao Chủng xạ khuẩn có khả ức chế nảy mầm ức chế tăng trƣởng thực vật: CT11, XK46, CT8, CT19 ngâm hạt vào DNC chủng nồng độ DNC tỷ lệ nảy mầm chiều cao thấp đối chứng Nồng độ dịch xạ khuẩn cao ức chế họ Đậu phát triển, làm hạt khó nảy mầm iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA 2.1 Mục đích 2.2 Ý nghĩa Chƣơng I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ XẠ KHUẨN 1.1.1 Khái niệm xạ khuẩn 1.1.2 Đặc điểm xạ khuẩn 1.1.3 Cấu tạo tế bào 1.1.4 Đặc điểm khuẩn lạc 1.1.5 Đặc điểm chuỗi bào tử 1.1.6 Phân loại xạ khẩn 1.1.7 Vai trò xạ khuẩn 1.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY HỌ ĐẬU 10 1.2.1 Giới thiệu họ Đậu 10 1.2.2 Một vài họ Đậu phổ biến Việt Nam 10 1.2.3 Vai trò họ đậu 12 1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT NAM V T N THẾ GIỚI 14 1.3.1 Một số nghiên cứu Việt Nam 14 1.3.2 Một số nghiên cứu giới 14 iv Chƣơng II VẬT LIỆU, NỘI DUNG V PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 16 2.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 16 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 16 2.1.3 Thời gian nghiên cứu 16 2.2 VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 16 2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 16 2.2.2 Hóa chất môi trƣờng nuôi cấy 17 2.2.3 Thiết bị 18 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 18 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 19 2.4.1 Phƣơng pháp nuôi cấy xạ khuẩn 19 2.4.2 Phƣơng pháp đánh giá tác động chủng xạ khuẩn nồng độ khác đến khả nảy mầm loại hạt thuộc họ Đậu 19 2.4.3 Phân tích số liệu 19 Chƣơng III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Đánh giá tác động chủng xạ khuẩn nồng độ khác đến khả nảy mầm hạt giống đậu xanh 20 3.1.1 Đánh giá tỉ lệ nảy mầm 20 3.1.2 Đánh giá kích thƣớc thân mầm 21 3.2 Đánh giá tác động chủng xạ khuẩn nồng độ khác đến khả nảy mầm hạt giống đậu đỏ 23 3.2.1 Đánh giá tỉ lệ nảy mầm 23 3.2.2 Đánh giá chiều cao thân mầm 24 3.3 Đánh giá tác động chủng xạ khuẩn nồng độ khác đến khả nảy mầm hạt giống đậu đũa 26 3.3.1 Đánh giá tỉ lệ nảy mầm 26 3.3.2 Đánh giá chiều cao mầm 27 v 3.4 Đánh giá tác động chủng xạ khuẩn nồng độ khác đến khả nảy mầm hạt giống đậu đen 29 3.3.1 Đánh giá tỉ lệ nảy mầm 29 3.3.2 Đánh giá chiều cao mầm 30 3.5 Thảo luận 32 Chƣơng IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 5.1 Kết luận 34 5.2 Kiến nghị 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC 40 vi DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Biểu đồ biểu tỉ lệ nảy mầm đậu xanh 12 sau ngâm 20 Hình 3.3 Kích thƣớc thân mầm số chủng xạ khuẩn tác động đến chiều cao đậu xanh 22 Hình 3.5 Biểu đồ biểu hiều cao trung bình mầm đậu đỏ sau ngày 24 Hình 3.6 Kích thƣớc thân mầm số chủng xạ khuẩn tác động đến chiều cao đậu đỏ 25 Hình 3.7 Biểu đồ biểu tỉ lệ nảy mầm đậu đũa 36 sau ngâm 26 Hình 3.8 Biểu đồ biểu chiều cao trung bình mầm đậu đũa sau ngày 27 Hình 3.9 Chiều cao thân mầm số chủng tác động đến chiều cao đậu đũa 28 Hình 3.10 Biểu đồ biểu tỷ lệ nảy mầm đậu đen 36 sau ngâm 29 Hình 3.11 Biểu đồ biểu chiều cao trung bình mầm đậu đen sau ngày theo dõi 30 Hình 3.12 Chiều cao thân mầm số chủng tác động đến chiều cao đậu đen 31 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt ên đầy đủ ADN Deoxyribonucleic acid ARN Ribonucleic Acid cs Cộng cm Centimet DNC Dịch ni cấy g Gram h Giờ ml Mililit µl Microlit & Và ISP International Streptomyces Project media WA Water Agar viii Bérdy, J (2005) Bioactive microbial metabolites J Antibiot, 58:1-26 Bitocchi E, Rau D, Bellucci E, Rodriguez M, Murgia ML, Gioia T, Santo D, Nanni L, Attene G, Papa R (2017) Beans (Phaseolus ssp.) as a model for understanding crop evolution Front Plant Sci, 8: 722 Bloemberg, G V., & Lugtenberg, B J (2001) Molecular basis of plant growth promotion and biocontrol by rhizobacteria Current opinion in plant biology, 4(4), 343–350 Bulgarelli D, Schlaeppi K, Spaepen S, Ver Loren van Themaat E, Schulze-Lefert P (2013) Structure and functions of the bacterial microbiota of plants Annu Rev Plant Biol, 64:807–838 10.C, D (1859) The Origin of Species John Murray, London, UK 11.Cronk Q, Ojeda I, Pennington RT (2006) Legume comparative genomics: progress in phylogenetics and phylogenomics Current Opinion in Plant Biology, 9:99–103 12.David A Somers & cs (2003) Recent Advances in Legume Transformation Plant Physiology, 892–899 13.Elfaki M O., Abdelatti K A (2018) Rumen Content as Animal Feed: a Review J Vet Med Anim Prod, 20 (2), 14.El-Tarabily KA, Sivasithamparam K (2006) Non-streptomycete actinomycetes as biocontrol agents of soil-borne fungal plant pathogens and as plant growth promoters Soil Biol Biochem, 38:1505–1520 15.Fenton, A M., Stephens, P M., Crowley, J., O'Callaghan, M., & O'Gara, F (1992) Exploitation of gene(s) involved in 2,4-diacetylphloroglucinol biosynthesis to confer a new biocontrol capability to a Pseudomonas strain Applied and environmental microbiology, 58(12), 3873–3878 16.Flügel M, Becker A, Gartemann KH, Eichenlaub R (2012) Analysis of the interaction of Clavibacter michiganensis subsp michiganensis with its host plant tomato by genome-wide expression profiling J Biotechnol, 160:42–54 36 17.Gepts P, Bliss F (1984) Enhanced available methionine concentration associated with higher phaseolin levels in common bean seeds Theoret Appl Genet, 69: 47–53 18.Gepts P., Beavis W D., Brummer E C., Shoemaker R C., Stalker H T., Weeden N F., et al (2005) Legumes as a Model Plant Family Genomics for Food and Feed Report of the Cross-Legume Advances through Genomics Conference Plant Physiol, 137 (4), 1228–1235 19.Giri S, Pati B (2004) comparative study on phyllosphere nitrogen fixation by newly isolated Corynebacterium sp & Flavobacterium sp and their potentialities as biofertilizer Acta Microbiol Immunol Hung, 51:47– 56 20.Glick, B R (1995) The enhancement of plant growth by free-living bacteria Canadian journal of microbiology, 41(2), 109-117 21.Goodfellow, M (1989) Search and discovery of industrially significant Microbial products: new approaches 22.Goodfellow, Michael, and S T Williams (1938) Ecology of actinomycetes Annual review of microbiology, 189-216 23.Graham PH, Vance CP (2003) Legumes: Importance and Constraints to Greater Use Plant Physiol, 131, 872–877 24.Hasani A, Kariminik A, Issazadeh K (2014) Streptomycetes: characteristics and their antimicrobial activities Int J Adv Biol Biomed Res, 2:63–75 25.Hogg, S (2006) essential microbiology Jonh Wiley & Sons 26.Ilic, S B., Konstantinovic, S S., Todorovic, Z B., Lazic, M L., Veljkovic, (2007) Characterization and antimicrobial activity of the bioactive metabolites in streptomycete isolates 76(4), 421-428 27.Larsen, TO, J Smedsgaard, KF Nielsen, ME Hansen and JC Frisvad (2005) Phenotypic taxonomy and metabolite profiling in microbial drug discovery Nat Prod Rep, 22:672-695 37 28.Lechevalier HA, Lechevalier MP (1965) Classification des actinomycètes aérobies basée sur leur morphologie et leur composition chimique Ann Inst Pasteur, 108:662–673 29.Lewis G, Schrire B, MacKinder B, Lock M (2005) Legumes of the world London: Royal Botanical Gardens, Kew 30.Ludwig W, Euzéby J, Schumann P, Buss HJ, Trujillo ME, Kämpfer P, Whiteman WB (2012) Road map of the phylum Actinobacteria p 1-28 31.Mayfield CI, Williams ST, Ruddick SM, Hatfield HL (1972) Studies on the ecology of actinomycetes in soil IV Observations on the form and growth of streptomycetes in soil Soil Biol Biochem, 4:79–91 32.Okon, Y., & Labandera-Gonzalez, C A (1994) Agronomic applications of Azospirillum: an evaluation of 20 years worldwide field inoculation Soil Biology and Biochemistry, 26(12), 1591-1601 33.Prasad S K., Singh M K (2015) Horse Gram-An Underutilized Nutraceutical Pulse Crop: a Review J Food Sci Technol, 52, 2489–2499 34.Rudd BA, Hopwood DA (1979) Genetics of actinorhodin biosynthesis by Streptomyces coelicolor A3(2) J Gen Microbiol, 114:35–43 35.Schatz A, Waksman SA (1944) Effect of streptomycin and other antibiotic substances upon Mycobacterium tuberculosis and related organisms Proc Soc Exp Biol Med, 57:244–248 36.Sutherland, J B., Blanchette, R A., Crawford, D L., & Pometto, A L (1979) Current Microbiology, 2(2), 123-126 37.Trejo-Estrada S, Paszczynski A, Crawford D (1998) Antibiotics and enzymes produced by the biocontrol agent Streptomyces violaceusnuger YCED-9 J Ind Microbiol Biotechnol, 21:81–90 38.W, Z (1980) Degradation of lignin by bacteria J Biotechnol, 13:199–130 39.Waksman SA, W H (1940) Bacteriostatic and bactericidal substances produced by a soil actinomyces Proc Soc Exp Biol Med, 45:609 38 40.Waksman SA, Woodruff HB (1942) Selective antibiotic action of various substances of microbial origin J Bacteriol, 44:373–384 41.Waksman, S A., and E Bugie (1943) Strain Specificity and Production of Antibiotic Substances: II Aspergillus Flavus-Oryzae Group Proc Natl Acad Sci USA, 29:282-288 39 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các chủng xạ khuẩn sử dụng nghiên cứu 40 Phụ lục 2: ây đậu xanh sau ngày theo dõi 41 42 Phụ lục 3: Cây đậu đỏ sau ngày theo dõi 43 44 45 Phụ lục 4: ây đậu đũa sau ngày theo dõi 46 47 Phụ lục 5: ây đậu đen sau ngày theo dõi 48 49 50