BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT BỊ VÀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực : NHĨM Niên khóa : 2021 – 2025 TP Thủ Đức, Ngày 26/10/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT BỊ VÀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Ts HUỲNH VĂN BIẾT TRƯƠNG N SONG GIANG - 21126319 Ths TRƯƠNG QUANG TOẢN ĐỖ THỊ CẨM NHUNG – 21126455 HUỲNH THỊ HỒNG PHÚC - 21126466 TP Thủ Đức, Ngày 26/10/2023 Mục lục ỨNG DỤNG NANO TRONG ĐIỀU TRỊ NẤM Colletotrichum GÂY BỆNH THÁN THƯ Nấm Colletotrichum .1 1.1 Nấm Colletotrichum .1 1.2 Hình thái 1.3 Vòng đời 1.4 Cơ chế .3 Công nghệ nano 2.1 Cơng nghệ nano ? 2.2 Cơ chế .6 2.3 Ứng dụng ỨNG DỤNG NANO TRONG ĐIỀU TRỊ NẤM Colletotrichum GÂY BỆNH THÁN THƯ Nấm Colletotrichum 1.1 Nấm Colletotrichum Nấm Colletotrichum chi lớn bao gồm số loài quan trọng nằm số loại nấm gây bệnh phổ biến nhiều loại trái rau nhiệt đới cận nhiệt đới Những phong cách sống Colletotrichum lồi phân loại rộng rãi thành hoại tử, bán dưỡng, tiềm ẩn khơng hoạt động nội sinh; hemibiotrophic (ban đầu sinh trưởng dạng sinh dưỡng sau chuyển sang hoại tử) phổ biến Nổi bật lồi Colletotrichum bệnh thán thư mà gây cho sản phẩm làm vườn mối đe dọa đến nơng nghiệp tồn cầu Và triệu chứng xuất trễ bệnh nấm gây gây thiệt hại đáng kể sau thu hoạch Hình 1: Triệu chứng bệnh thán thư Colletotrichumspp A C acutatum dâu tây; B C gloeosporioides quýt; C D C trucatum ớt; E C.karstii kim cúc; F C cocode củ khoai tây có hạch nhỏ (mũi tên) G.C gloeosporioides bơ 1.2 Hình thái Hình 2: Hình Colletotrichum Nấm tạo bào tử suốt, tế bào, hình trứng đến thn dài, cong hình tạ với đầu tù.0 Chúng thường sinh tế bào tử hyaline phát triển tốt riêng biệt có kích thước 12,5– 14,8μm × 4,1–4,7μm.μm × 4,1–4,7μm.m × 4,1–4,7μm.μm × 4,1–4,7μm.m Acervuli Colletotrichum phát triển mạnh phận bị bệnh (cành lá, quả) biểu bì 1.3 Vịng đời Mầm bệnh tồn bên mơ thực vật sống tích cực hấp thụ chất chuyển hóa thực vật để phát triển mà khơng giết chết tế bào thực vật Tạo cấu trúc nấm chuyên biệt, haustoria (một cấu trúc giống rễ mọc vào xung quanh cấu trúc khác để hấp thụ nước chất dinh dưỡng), cấu trúc lây nhiễm có tính khác biệt cao cần thiết cho sinh bệnh tạo điều kiện thuận lợi cho mối quan hệ ký sinh với ký chủ sống để hấp thụ carbon nitơ Nấm sinh học bắt buộc thực hình thành haustoria tham gia vào việc ngăn chặn lâu dài phản ứng bảo vệ vật chủ Mặc dù ký chủ sống thường khơng có triệu chứng bệnh rõ ràng phát triển bị ảnh hưởng Để thiết lập tính dưỡng sinh học chủ để xâm chiếm thành công tế bào thực vật, mầm bệnh cần tiết nhiều loại protein tác động điều khiển mơi trường sinh lý sinh hóa chủ, chủ yếu cách ngăn chặn phản ứng phòng vệ thực vật Tuy nhiên, nhiều Colletotrichum lồi có giai đoạn sinh dưỡng sớm lối sống chúng, sau chuyển sang lối sống hoại tử, gọi sinh vật hemibiotrophs Đối với loài này, mụn nước nhiễm trùng tiên phát hình thành trình lây nhiễm ban đầu tế bào biểu bì mà khơng giết chết tế bào Tiếp theo giai đoạn hoại tử sợi nấm nhiễm trùng thứ cấp xâm nhập tiêu diệt tế bào lân cận Mức độ bệnh hemibiotrophy khác Colletotrichum lồi theo kiểu sống điển hình chúng thời gian chuyển từ trạng thái dinh dưỡng sinh học sang hoại tử phụ thuộc vào giai đoạn phát triển vật chủ điều kiện môi trường Hình 3: vịng đời Colletotrichum 1.4 Cơ chế Triệu chứng bệnh loài Colletotrichum thường gọi bệnh thán thư Mầm bệnh thán thư xâm nhập trước thu hoạch vào hoa, quả, thân nhiều loại ăn Nấm sản sinh enzyme (polygalacturonase pectatelyase) làm suy giảm thành tế bào thực vật gây thiệt hại kinh tế đáng kể Thông thường, triệu chứng bệnh có đặc điểm vết bệnh nhỏ, lõm, sũng nước, có hình bán nguyệt góc cạnh, viền màu nâu nhạt mờ Các tổn thương gọi đốm sô cô la Khi tình trạng nhiễm trùng tiến triển tổn thương trũng hình trịn này, khối bào tử lồi lên màu cam đến hồng phát triển thường xuất thành vịng đồng tâm Các mơ bên chắn, có màu trắng xám, sau chuyển sang màu nâu => bệnh nhiễm trùng 'mối quan hệ ký sinh không hoạt động không hoạt động, sau thời gian định hoạt động' Các giai đoạn phát triển biết mà nấm trở nên khơng hoạt động q trình xâm nhập, bắt đầu nảy mầm, kéo dài ống mầm, hình thành lớp bám thiết lập sau Cơng nghệ nano 2.1 Cơng nghệ nano ? Nano nhỏ, kích thước nanomet phần tỷ mét, nhỏ khoảng 100.000 lần so với chiều rộng sợi tóc người, tạo thứ quy mô nhỏ gọi công nghệ nano lĩnh vực khoa học phát triển nhanh thú vị Một số vật liệu nano xuất tự nhiên bạn tìm thấy chúng khắp nơi, tro núi lửa, nước biển, cát mịn bụi Các cấu trúc nano xuất tự nhiên có thực vật động vật (vd cấu trúc nano mắt côn trùng đẩm bảo tác dụng chống phản chiếu chống thấm nước để chúng bay an tồn) Ngày nhà khoa học tự tạo cấu trúc nano, cách xếp lại nguyên tử vật thể, họ tạo vật liệu nano với tính chất mới.(vd mạnh hơn, nhẹ màu sắc khác) Các đặc tính thay đổi theo kích thước chúng Các nhà nghiên cứu làm việc với công nghệ nano để tạo sản phẩm mang lợi ích cho sức khỏe chế độ ăn uống….vv Nano bạc đồng có tính kháng khuẩn đa dạng toàn diện (diệt nhiều chủng vi khuẩn khác nhau), diệt nấm virus phổ rộng, tính bền vững cao, bị tác động điều kiện tự nhiên (hầu khơng bị oxy hóa điều kiện mơi trường tự nhiên có chất bảo vệ hạt nano ổn định) Ở nồng độ, nano hợp kim Bạc Đồng có hiệu lực diệt nấm, vi khuẩn, virus phổ rộng nano bạc đơn chất nano đồng đơn chất Có điều nano bạc đồng hợp kim có kích thước hạt siêu nhỏ (chỉ 2-3nm), thể đầy đủ đồng thời tính chất diệt nấm, vi khuẩn hạt nano đồng nano bạc Trong Nano bạc thường có phổ diệt nấm khuẩn hẹp, tiêu diệt số chủng vi khuẩn có thành tế bào mỏng Hơn dạng hợp kim, nano bạc đồng có sức mạnh “cộng hưởng” giúp tiêu diệt nấm, khuẩn mạnh hơn, thời gian ngắn Ngoài ra, điều kiện tự nhiên nano Bạc Đồng hợp kim bị oxy hóa so với nano bạc, nano đồng (đơn) Nano bạc đồng hợp kim có tính an tồn cao, khơng gây ngộ độc cho trồng vật nuôi - thủy sản, không độc hại môi trường đất - nước - khơng khí, khơng dư lượng nơng sản sau thu hoạch Nano Bạc Đồng hợp kim diệt nấm khuẩn virus cực mạnh, chống kháng thuốc tốt nên sử dụng thường xuyên liên tục mà không cần thay dạng thuốc BVTV truyền thống (sử dụng nhiều lần, nhiều vụ) 2.2 Cơ chế Cơ chế thứ nhất: Ức chế trình vận chuyển ion Na + Сaa2+ qua màng tế bào, ngăn cản trình trao đổi chất (ức chế q trình hơ hấp) (Hình A) Cơ chế thứ hai: Phá vỡ màng tế bào, Oxy hóa nguyên sinh chất tế bào vi khuẩn, phá hủy nguyên sinh chất oxi hòa tan nước với vai trò xúc tác Bạc (Hình B) Cơ chế phá hủy chức thành tế bào Cơ chế thứ ba: Tác động gián tiếp lên phân tử DNA cách tăng số lượng gốc tự làm giảm hoạt tính hợp chất chứa oxy hoạt động, làm rối loạn q trình oxy hóa Phosphoryl hóa tế bào vi khuẩn (Hình C) Cơ chế thứ tư: ức chế khả chép ADN/ARN thơng qua q trình vơ hiệu hóa enzym có chứa nhóm –SH –COOH, phá vỡ cân áp suất thẩm thấu, tạo phức với axit nucleic dẫn đến làm thay đổi cấu trúc DNA tế bào vi sinh vật (tác động trực tiếp đến cấu trúc DNA_ Hình D) Hình 2.3 Ứng dụng Dung dịch nano sử dụng chất bảo vệ để làm bảo vệ ớt sau thu hoạch nhằm ngăn ngừa điều trị bệnh nấm gây Trong ống nghiệm ,thí nghiệm cho thấy nồng độ ức chế phát triển sợi nấm tốt 125 ppm NS, 7μm.5 trang/phút NC 50 trang/phút Ag-NC Đối với thí nghiệm ức chế nảy mầm bào tử, nồng độ 7μm.5 ppm nano bạc, 25 ppm nano đồng 12,5 ppm nano bạc cho thấy ức chế hồn tồn phát triển bào tử Vì thể sống thực nghiệm, kết khẳng định dung dịch nano có hiệu hồn tồn điều trị bệnh thán thư nấm gây Colletotrichum nấm ớt Dung dịch nano bạc-đồng có tác dụng ức chế tốt so với nano bạc nano đồng TÀI LIỆU THAM KHẢO : Colletotrichum gloeosporioides (Anthracnose) Yasmeen Siddiqui and Asgar Ali Laboratory of Food Crops, Institute of Tropical Agriculture, Universiti Putra Malaysia, Serdang Selangor D E., Malaysia; Centre of Excellence for Postharvest Biotechnology (CEPB), School of Biosciences, The University of Nottingham Malaysia Campus, Semenyih, Selangor D E., Malaysia Life styles of Colletotrichum species and implications for plant biosecurity Dilani D DE SILVA, Pedro W CROUS, Peter K ADES, Kevin D HYDE, Paul W J TAYLOR 7μm