Nghiên cứu một số chủng xạ khuẩn sinh hoạt chất kháng nấm fusarium gây hại trên cây cà chua (lycopersicon esculentum mill )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Đặng Đào Ý Đoan NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN SINH HOẠT CHẤT KHÁNG NẤM FUSARIUM GÂY HẠI TRÊN CÂY CÀ CHUA (LYCOPERSICON ESCULENTUM MILL.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Đặng Đào Ý Đoan NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỦNG XẠ KHUẨN SINH HOẠT CHẤT KHÁNG NẤM FUSARIUM GÂY HẠI TRÊN CÂY CÀ CHUA (LYCOPERSICON ESCULENTUM MILL.) Chuyên ngành : Vi sinh vật học Mã số : 60 42 01 07 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN THANH THỦY Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Đặng Đào Ý Đoan LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Thanh Thủy, người trực tiếp hướng dẫn, tận tình dẫn suốt trình xây dựng đề cương hoàn thành luận văn Cô giúp đỡ tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Ths Trần Thị Minh Định toàn thể thầy cô khoa Sinh cán phòng Vi sinh – Sinh hóa, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tạo nhiều điều kiện để hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin gởi lời cảm ơn đến thầy cô, bạn bè người thân gia đình bên cạnh tạo điều thuận lợi để hoàn thành luận văn MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Fusarium gây bệnh cà chua 1.1.1 Nấm Fusarium 1.1.2 Cây cà chua 1.2 Xạ khuẩn 13 1.2.1 Đặc điểm sinh học xạ khuẩn 13 1.2.3 Các đặc điểm phân loại xạ khuẩn 15 1.2.4 Các chất có hoạt tính sinh học từ xạ khuẩn 16 1.3 Chất kháng sinh 18 1.3.1 Lược sử nghiên cứu chất kháng sinh 18 1.3.2 Cơ chế tác động chất kháng sinh 20 1.3.4 Các chất kháng sinh có khả kháng nấm từ xạ khuẩn 22 1.3.5 Tình hình nghiên cứu sử dụng kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn giới Việt Nam 24 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Vật liệu 27 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Hóa chất 27 2.1.3 Thiết bị dụng cụ 27 2.1.4 Các môi trường sử dụng nghiên cứu 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1 Phân lập xạ khuẩn 28 2.2.3 Quan sát hình thái xạ khuẩn 30 2.2.4 Xác định khả kháng nấm XK 30 2.2.5 Tuyển chọn chủng XK sinh chất kháng nấm 31 2.2.6 Phương pháp định loại xạ khuẩn kĩ thuật di truyền phân tử 31 2.2.7 Khảo sát môi trường điều kiện nuôi cấy thích hợp 34 2.2.8 Phương pháp tách chiết chất kháng nấm 36 2.2.9 Xác định ảnh hưởng dịch lên men đến khả nảy mầm hạt sinh trưởng cà chua 37 2.2.10 Thử nghiệm khả kháng Fusarium dịch lên men XK cà chua 37 Chương KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 40 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng xạ khuẩn có khả sinh hoạt chất kháng nấm Fusarium 40 3.2 Đặc điểm hình thái chủng D7 42 3.3 Định danh đến loài chủng xạ khuẩn D7 44 3.4 Khảo sát môi trường điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng S pseudogriseolus sinh hoạt tính kháng Fusarium 45 3.4.1 Lựa chọn MT thời gian lên men thích hợp 45 3.4.2 Ảnh hưởng nguồn cacbon 48 3.4.3 Ảnh hưởng hàm lượng cacbon 49 3.4.4 Ảnh hưởng nguồn nitơ 51 3.4.5 Ảnh hưởng hàm lượng nitơ 53 3.4.6 Ảnh hưởng pH ban đầu MT nuôi cấy 54 3.4.7 Ảnh hưởng nhiệt độ môi trường nuôi cấy 55 3.4.8 Động học trình lên men sinh tổng hợp chất kháng nấm chủng S pseudogriseolus 57 3.5 Tách chiết chất kháng nấm 59 3.6 Bước đầu tìm hiểu ảnh hưởng dịch lên men đến khả nảy mầm hạt phát triển cà chua phòng thí nghiệm 62 3.7 Kết thử nghiệm khả kháng Fusarium dich lên men chủng XK cà chua chậu thí nghiệm 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT Bào tử KL Khuẩn lạc MT Môi trường NXB Nhà xuất XK Xạ khuẩn VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần phản ứng PCR 32 Bảng 3.1 Các chủng xạ khuẩn có hoạt tính kháng Fusarium 41 Bảng 3.2 Ảnh hưởng loại MT đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus theo thời gian 46 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nguồn cacbon đến hoạt tính kháng 48 Bảng 3.4 Ảnh hưởng hàm lượng cacbon đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 50 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nguồn nitơ đến hoạt chất kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 51 Bảng 3.6 Ảnh hưởng hàm lượng nitơ đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 72 h 53 Bảng 3.7 Ảnh hưởng pH ban đầu MT lên hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus sau 72h 54 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ MT lên hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus sau 72 h 56 Bảng 3.9 Động học trình lên men sinh tổng hợp chất kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 57 Bảng 3.10 Hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus chiết dung môi hữu từ sinh khối 60 Bảng 3.11 Hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus chiết dung môi hữu từ dịch lên men 61 Bảng 3.12 Tỉ lệ nảy mầm hạt ngâm dịch lên men nồng độ khác 63 Bảng 3.13 Ảnh hưởng dịch lên men lên khả sinh trưởng cà chua 65 Bảng 3.14 Ảnh hưởng dịch lên men đến khả ức chế Fusarium cà chua 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bào tử Fusarium Hình 1.2 Penicillium notatum ức chế phát triển Staphylococus aureus 18 Hình 1.3 Vị trí tác động kháng sinh 20 Hình 1.4 Cấu trúc kasugamyxin 22 Hình 1.5 Cấu trúc polioxin 23 Hình 1.6 Cấu trúc blastixidin S 23 Hình 1.7 Cấu trúc validamyxin A 24 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc số chủng xạ khuẩn phân lập 40 Hình 3.2 Hoạt tính kháng Fusarium chủng XK tuyển chọn 42 Hình 3.3 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng xạ khuẩn D7 43 Hình 3.4 Hệ sợi chủng D7 43 Hình 3.5 Cuống sinh bào tử bào tử chủng D7 43 Hình 3.6 Kết giải trình tự ARNr 16S chủng D7 44 Hình 3.7 Biểu đồ ảnh hưởng thành phần MT đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus theo thời gian 47 Hình 3.8 Hoạt tính kháng Fusarium chủng D7 loại MT sau 72 h nuôi cấy 48 Hình 3.9 Ảnh hưởng nguồn cacbon đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 49 Hình 3.10 Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng cacbon đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus sau 72 h 51 Hình 3.11 Biểu đồ ảnh hưởng nguồn nitơ đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus sau 72h 52 Hình 3.12 Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng nitơ đến hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 53 Hình 3.13 Ảnh hưởng pH ban đầu MT lên hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 55 Hình 3.14 Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus 56 Hình 3.15 Động thái trình lên men sinh tổng hợp chất kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus theo thời gian 58 Hình 3.16 Biểu đồ hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus chiết dung môi hữu từ sinh khối 60 Hình 3.17 Hoạt tính kháng Fusarium chủng S pseudogriseolus chiết dung môi hữu từ dịch lên men 61 Hình 3.18 Dịch lên men chủng S pseudogriseolus 62 Hình 3.19 Biểu đồ ảnh hưởng nồng độ dịch lên men đến khả nảy mầm hạt cà chua 63 Hình 3.20 Tỉ lệ nảy mầm hạt xử lý dịch lên men chủng S pseudogriseolus nồng độ khác 64 Hình 3.21 Ảnh hưởng nồng độ dịch lên men đến khả sinh trưởng cà chua 66 Hình 3.22 Ảnh hưởng dịch lên men đến phát triển rễ cà chua 66 Hình 3.23 Cây cà chua sinh trưởng bình thường sau thời gian 68 Hình 3.24 Cây cà chua bị nhiễm Fusarium sau thời gian 68 Hình 3.25 Cây cà chua sau tuần lô ĐC 69 Hình 3.26 Cây cà chua sau tuần lô ĐC 69 Hình 3.27 Cây cà chua sau tuần lô TN1 69 Hình 3.28 Cây cà chua sau tuần lô TN2 69 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm nên thuận lợi cho phát triển nhiều loại trồng, đặc biệt loại rau màu Đồng thời, điều kiện khí hậu nơi thuận lợi cho phát triển nhiều loại vi sinh vật (VSV) có VSV gây hại trồng Trong loại rau màu nước ta, cà chua xếp vào loại rau trồng có giá trị kinh tế cho sản lượng cao hàng năm Riêng Lâm đồng, theo thống kê Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn tỉnh này, suất cà chua trung bình 70 tấn/ha/vụ Tuy nhiên, loại bệnh vi nấm gây làm giảm suất thu hoạch từ 30-70% rau màu Đặc biệt, Fusarium tác nhân gây bệnh nhiều loại trồng, có cà chua Chúng gây hại giai đoạn sinh trưởng cà chua, làm biến vàng héo khô dần, sinh trưởng yếu cuối toàn bị héo chết Thêm nữa, bệnh chúng gây lan rộng nhanh chóng thành dịch lớn đồng ruộng nhờ gió, mưa hoạt động côn trùng [3,7,11] Để phòng trừ nấm gây bệnh, người nông dân thường sử dụng nhiều loại thuốc hóa học Mỗi năm, Việt Nam sử dụng khoảng 25000 thuốc hóa học diệt sâu bệnh Theo thống kê năm 2004, Việt Nam có tới 436 loại hóa chất với 1231 tên thương phẩm hóa học khác [37] Mặc dù biện pháp có ưu điểm lớn diệt trừ dịch hại nhanh chóng, triệt để, có hiệu cao lại tốn kém, gây ô nhiễm môi trường (MT), làm cân sinh thái, ảnh hưởng đến sức khỏe người vật nuôi Vì vậy, để khắc phục hạn chế này, xu hướng sử dụng tác nhân sinh học hay sản phẩm trao đổi chất tác nhân để phòng, trừ bệnh hại trồng Trong số đó, xạ khuẩn (XK) nhóm có nhiều tiềm tỷ lệ loài có khả sinh chất kháng sinh cao, có nhiều chất kháng sinh có khả chống nấm mạnh Từ lí trên, với mong muốn tìm hiểu khai thác nguồn tài nguyên VSV vô phong phú Việt Nam, định thực đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu số chủng xạ khuẩn sinh hoạt chất kháng nấm Fusarium gây hại cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.)” Mục tiêu Thu nhận thử nghiệm tác dụng chất kháng Fusarium gây bệnh cà chua từ chủng xạ khuẩn tuyển chọn Nội dung nghiên cứu - Phân lập tuyển chọn chủng XK có khả sinh hoạt chất kháng nấm Fusarium cao từ đất trồng cà chua Ấp Long Giêng, xã Phước Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An - Nghiên cứu đặc điểm sinh học phân loại đến loài chủng XK tuyển chọn - Khảo sát điều kiện lên men thích hợp cho việc sinh chất kháng Fusarium chủng XK - Thu nhận chất kháng Fusarium từ chủng XK nghiên cứu - Bước đầu thử nghiệm ứng dụng dịch lên men chất kháng nấm để phòng trừ Fusarium gây bệnh cà chua Đối tượng nghiên cứu - Các chủng XK phân lập từ đất trồng cà chua, Ấp Long Giêng, xã Phước Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An - Nấm Fusarium Trường ĐH Nông Lâm cung cấp - Giống cà chua cung cấp từ Công ty TNHH Nguyên Nông - Gino (146/ 6A Võ Thị Sáu, quận 3, Tp.HCM) Ý nghĩa đề tài Góp phần tìm hiểu khả phòng trừ bệnh nấm Fusarium gây trồng xạ khuẩn Thời gian địa điểm nghiên cứu Thời gian: 12/2013 – 8/2014 Địa điểm: phòng thí nghiệm Vi sinh – Sinh hóa Trường Đại học Sư phạm TP.HCM Tiến hành thực nghiệm 96 A, Lý Phục Man, Bình Thuận, quận 7, Tp.HCM 3 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Fusarium gây bệnh cà chua 1.1.1 Nấm Fusarium 1.1.1.1 Đặc điểm sinh học Fusarium chi lớn họ Tuberculariaceae Chúng sống hoại sinh ký sinh nhiều trồng, ăn trái rau Hệ sợi nấm phân nhánh, có vách ngăn, sợi nấm thường không màu chuyển màu nâu già Hệ sợi nấm sản sinh độc tố tiết vào hệ mạch gây héo chủ Cơ thể dinh dưỡng dạng sợi đa bào, phân nhánh phức tạp, vách ngăn có lỗ thủng đơn giản giữa, tế bào có nhân nhiều nhân Vách tế bào chitin, glucan Trên MT nuôi cấy, tản nấm tơi xốp bông, phẳng lan rộng bề mặt môi trường Mặt tản nấm có màu trắng, kem, vàng cam, đỏ, tím hồng tím Mặt không màu, vàng cam, đỏ, tía sẫm hay màu nâu BT lớn cong hình lưỡi liềm, có – vách ngăn, kích thước từ 27 - 46 x - 5µm BT nhỏ hình ovan elip, kích thước từ – 12 x 2,2 – 3,5µm, vách ngăn, BT hình thành bọc giả Fusarium có hình thức sinh sản: sinh sản sinh dưỡng sinh sản vô tính Thiếu giai đoạn sinh sản hữu tính vòng đời nên người ta gọi chung nấm không hoàn chỉnh hay nấm bất toàn - Sinh sản sinh dưỡng: từ sợi nấm riêng rẽ, gặp điều kiện thuận lợi sinh trưởng phân nhánh thành hệ sợi nấm Bào tử hậu (BT màng dày, BT áo) tế bào tròn, có tế bào chất cô đặc lại, có màng dày bao bọc Thỉnh thoảng có bào tử hậu với vách tế bào xù xì có sắc tố Ở bào tử này, chất dinh dưỡng chuyển từ tế bào kề bên sang tế bào ưu tiên làm tế bào phồng lên, chứa nhiều chất dự trữ chịu đựng điều kiện bất lợi thời gian dài Khi gặp điều kiện thuận lợi chúng nảy mầm phát triển thành sợi nấm - Sinh sản vô tính bào tử (BT) gồm BT đính lớn, BT đính nhỏ + BT đính lớn (bào tử lớn) có kích thước – x 11 - 70µm, suốt, dài, nhiều nhân, hình liềm cong sinh từ cuống bào tử Đầu cuối bào tử lớn thuôn nhọn Một vài BT lớn tách rời không gắn cuống BT Những tế bào sinh BT lớn gọi thể bình [4, 5] + BT đính nhỏ (BT nhỏ) kích thước – x – µm, hình thành từ thể bình cuống BT phân nhánh không phân nhánh, mọc trực tiếp từ sợi nấm tạo thành dạng bọc giả đầu cành hình thành dạng chuỗi BT có nhiều hình dạng khác hình cầu, hình oval, hình thoi, hình trứng [ 4, 5] Hình 1.1 Bào tử Fusarium a BT đính lớn b Bào tử đính nhỏ c Bào tử hậu (BT vách dày) 1.1.1.2 Tác hại Fusarium rau màu Fusarium nấm phân bố rộng tất vùng địa lý giới, có khả gây bệnh với nhiều loại trồng Fusarium gây thiệt hại lớn đến sản xuất nông nghiệp Việt Nam giới Hằng năm, Pakistan bệnh Fusarium làm suất đậu xanh giảm 10 – 50% (Khan et al., 2002) [23] Ở Braxin, nấm làm suất cà chua giảm từ 45 – 80% hàng năm [24] Fusarium gây nhiều bệnh khác trồng héo tắc bó mạch, thối rễ, thân, củ Một số loài sản sinh độc tố nấm lẫn tạp hạt ngũ cốc Ví dụ, có mặt F oxysporum gây bệnh héo tắc mạch, hay ký sinh hệ rễ gây bệnh thối rễ Chúng gây thối dưa hấu củ khoai tây bị sâu dụng cụ gặt hái làm tổn thương Chỉ tính riêng với khoai tây thiệt hại Fusarium gây thối củ đồng ruộng bảo quản chiếm tới 20% sản lượng thu hoạch [29, 35, 41] Thối bắp ngô, chủ yếu F graminearum F verticilliodes gây ra, hai loài sản sinh độc tố nấm tồn hạt F moniliform tiết giberelin kích thích sinh trưởng gây bệnh lúa von Chúng tiết fumonisin gây bệnh ung thư thực quản người (Mazasass, 1972) Một số dạng F solani gây thối cổ rễ họ đậu Hà Lan, đậu cô ve thối rễ trưởng thành Các bệnh héo Fusarium thường nghiêm trọng điều kiện thời tiết ấm ẩm ướt, nhiệt độ trung bình 27 – 300C Nấm gây bệnh lan truyền qua hạt giống, nhiễm bệnh lan truyền theo nước tưới nhờ gió (Haware , 1978) [45] Con đường xâm nhiễm Fusarium từ sợi nấm bào tử nảy mầm tàn dư bệnh đất xâm nhiễm vào rễ non, sau lan dần vào mạch xylem Sau phát triển mạch xylem lan lên hệ thống mạch dẫn thân, gây tắc mạch xylem làm giảm lượng nước di chuyển lên cây, khiến cho bị héo chết Quá trình gây phản ứng cây, tạo hợp chất phenol tạo thể sần có màu nâu (Nene, 1991) [45] Các triệu chứng bệnh thường thấy Fusarium gây cà chua không phát triển trở nên khô héo Ở trưởng thành, bị héo rũ cụp xuống, thường chét phía gốc bên sau lan toàn làm cho héo rũ, màu vàng Vết bệnh thân sát mặt đất cổ rễ thường có màu nâu, vết bệnh lớn dần làm khô tóp đoạn thân sát mặt đất, rễ phát triển, rễ thối dần chết [3, 7, 9, 18, 20] 1.1.2.3 Các biện pháp phòng trừ nấm Fusarium gây hại rau màu Phòng trừ bệnh hại hai mặt tách rời việc bảo vệ trồng nông sản nhằm bảo đảm hiệu kinh tế cao Các biện pháp phòng trừ chia thành nhóm sau dựa nguyên lý tác động phương pháp sử dụng biện pháp đó: • Biện pháp sử dụng giống chống bệnh giống bệnh Tuyển chọn giống chống loại bệnh chống nhóm bệnh có tác dụng làm giảm tổn thất giảm chi phí cho biện pháp phòng trừ khác biện pháp có hiệu kinh tế cao Mặt khác, sử dụng giống không mang bệnh để gieo trồng có tác dụng phòng trừ bệnh đồng ruộng lớn Do đó, biện pháp đem lại hiệu quả, đảm bảo chất lượng suất trồng cao [5] 6 • Biện pháp canh tác Đây biện pháp kỹ thuật trồng trọt làm đất, luân canh trồng, chế độ phân bón, thời vụ gieo trồng, chế độ tưới nước, vệ sinh đồng ruộng có tác dụng: - Làm thay đổi điều kiện ngoại cảnh, tạo điều kiện sinh thái trực tiếp, gián tiếp có lợi cho sinh trưởng, phát triển trồng, tăng khả chống chịu bệnh khả dễ phục hồi sau bị bệnh - Tiêu diệt làm hạn chế VSV gây bệnh, cản trở lây lan tồn sinh vật gây bệnh, giải pháp có tác dụng phòng bệnh cao - Biện pháp canh tác đơn giản, dễ thực hiện, dễ dàng kết hợp với biện pháp khác, không gây hại đến MT [3, 7, 11] • Biện pháp cơ, lý học - Chọn lọc hạt giống đảm bảo độ chất lượng tốt Xử lý hạt trước gieo trồng - Nhổ bỏ, cắt tỉa cành, bệnh Phương pháp cần thực sớm bệnh xuất đồng ruộng - Khử trùng đất nóng, nước nóng, đốt rơm rạ mặt đất giúp tiêu hủy nguồn bệnh đất - Có thể sử dụng ánh nắng, tia tử ngoại, tia vật lý khác để khử trùng hạt giống, đất [3, 7, 11] • Biện pháp hóa học Biện pháp hóa học phòng trừ bệnh việc dùng thuốc hóa học (gồm chất vô cơ, hữu cơ…) có tác dụng trực tiếp tiêu diệt ức chế VSV gây bệnh cây, chống lại phá hại bệnh, bảo vệ trồng Biện pháp có tác dụng ngăn chặn dập tắt dịch bệnh nhanh, hiệu rõ rệt nên người nông dân sử dụng phổ biến thực tế Tuy nhiên, biện pháp hóa học có số nhược điểm lớn sau: - Nếu sử dụng không hợp lý, không liều lượng cho hiệu thấp, gây độc cho người gia súc ô nhiễm MT - Phần lớn thuốc hóa học có khả tiêu diệt nấm bệnh đồng thời tiêu diệt sinh vật có ích, làm phá vỡ cân sinh học, gây khó khăn cho việc áp dụng biện pháp sinh học Mặt khác, chúng để lại dư lượng nông sản mức cho phép - Nếu sử dụng liên tục loại thuốc trừ bệnh vùng dẫn đến làm cho vi sinh vật gây bệnh thích nghi với thuốc nhờn thuốc [3, 7, 11] • Biện pháp sinh học Biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại đa dạng dựa nguyên tắc chung sử dụng sinh vật có ích để hạn chế sinh vật có hại [5] Trong phạm vi đề tài giới thiệu biện pháp sinh học việc sử dụng chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ VSV Chế phẩm sinh học có ưu điểm không độc cho cây, người gia súc, không gây ô nhiễm MT Chúng có tác dụng trì cân hệ sinh thái MT không làm thay đổi kết cấu đất, góp phần tăng độ phì nhiêu cho đất [3, 7, 11, 18] Chế phẩm sinh học làm tăng khả phân hủy, chuyển hóa chất hữu bền vững, phế thải sinh học, phế thải công nghiệp, nông nghiệp góp phần làm MT Các chế phẩm sinh học sản phẩm dạng bột, viên, lỏng…có nguồn gốc trực tiếp từ sinh khối VSV từ sản phẩm trao đổi chất VSV Các chế phẩm sinh học đa dạng dựa vào mục đích chia thành nhóm: nhóm dùng cho sản xuất phân bón hữu sinh học, phân hữu vi sinh, chất kích thích tăng trưởng bón cho trồng; nhóm dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp nhóm dùng để phòng trừ sâu bệnh hại Đây nhóm sử dụng rộng rãi ứng dụng sớm lĩnh vực trồng Hiện nay, thị trường Việt Nam có số chế phẩm sinh học sử dụng phổ biến như: chế phẩm score 250EC (difenoconazole) trừ bệnh đốm đen, phấn trắng, thán thư, gỉ sắt, giác ban rau, đốm vòng cà chua hành Bayleton 250EC (triadimefon) trừ phấn trắng rau họ thập tự hay bavistin 50FL (SC), carben 50 SC, zoom 50SC (carbendazim) phòng trừ bệnh đốm dưa chuột, mốc xám cà chua, bệnh phấn trắng bầu bí… Tóm lại, để hướng đến nồng nghiệp bền vững nước giới nói chung Việt Nam nói riêng cần tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu canh tác trồng thay dần cho việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật Đặc biệt đáng ý chế phẩm có nguồn gốc từ XK đóng góp vai trò lớn phòng trừ bệnh hại trồng nông nghiệp Trong loại rau màu cà chua loại chủ mang đặc điểm thích hợp cho gây bệnh Fusarium 1.1.2 Cây cà chua (Lycopersicon esculentum (L) Mill.) 1.1.2.1 Đặc điểm sinh học Cây cà chua có tên khoa học Lycopersicon esculentum (L) Mill., thuộc họ Cà (Solanaceae), loại rau ăn có nguồn gốc từ Nam Mỹ Cây cà chua dài ngày, có rễ chùm, ăn sâu phân nhánh mạnh, khả phát triển rễ phụ lớn Thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, lớn gốc thân hóa gỗ Thân mang phát hoa Lá thuộc kép lông chim lẻ, có - đôi chét, có riêng gọi đỉnh Rìa chét có cưa nông hay sau tùy giống Phiến thường phủ lông tơ Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn Trái thuộc loại mọng nước, có hình dạng thay đổi từ tròn, bầu dục đến dài Vỏ trái nhẵn hay có khía Màu sắc trái thay đổi tùy giống điều kiện thời tiết Hạt cà nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng tối Hạt nằm buồng chứa nhiều dịch bào kìm hãm nảy mầm hạt Vòng đời cà chua từ lúc để hạt làm giống 65 – 80 ngày, chia làm giai đoạn sau: - Cây giống: mầm xuất sau – 10 ngày, sau lá chét bắt đầu mọc đoạn thân chưa phân nhánh hệ rễ phát triển mạnh mẽ khoảng 30 cm tuần - Giai đoạn tăng trưởng cà chua: kéo dài tuần, giai đoạn tăng vọt chiều cao, xuất 4- cành thân Số lượng phát triển nhiều, tán rộng Giai đoạn bắt đầu tích lũy chất dinh dưỡng để chuẩn bị hoa - Giai đoạn hoa tạo quả: hoa thụ phấn trưởng thành sau 50 – 55 ngày sau thụ tinh Quả chín có thu hoạch sau tuần 9 Trong vòng đời phát triển cà chua giai đoạn giống giai đoạn hoa tạo dễ bị nhiễm bệnh Cây cà chua sinh trưởng nhiều loại đất khác đất sét, đất cát, đất pha cát, có độ pH = – 6.5 Đất có độ ẩm cao ngập nước kéo dài làm giảm khả sinh trưởng Độ ẩm đất thích hợp cho cà chua 60 – 70% (Barehyi, 1971), độ ẩm không khí 78 – 81% Tuy nhiên, độ ẩm không khí cao (> 90%) dễ làm hạt phấn bị trương nứt, hoa bị rụng (Tạ Thu Cúc, 1983) Nhiệt độ thích hợp cho cà chua để đạt suất cao, chất lượng tốt khoảng 21 – 240C thời tiết khô Nhiệt độ 120C kéo dài gây thiệt hại nghiêm trọng, nhiệt độ 270C kéo dài hạn chế hoa, đậu Các tế bào phôi hạt bị hủy hoại nhiệt độ 380C Trước sau thụ phấn nhiệt độ ban đêm 210C khả đậu 1.1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến suất chất lượng cà chua Các yếu tố ảnh hưởng đến suất chất lượng cà chua chia làm nhóm chính: nhóm nguyên nhân phi sinh vật nhóm nguyên nhân sinh vật  Nguyên nhân phi sinh vật yếu tố tự nhiên, điều kiện ngoại cảnh không phù hợp - Đất trồng nguồn cung cấp chủ yếu chất dinh dưỡng nước cho trồng Cũng trồng khác, cà chua cần 20 nguyên tố dinh dưỡng cho trình sinh trưởng phát triển bình thường Trong nguyên tố đa lượng cà chua cần nhiều kali cả, sau đến đạm lân Nếu đất thiếu đạm cà chua bị bệnh, bị biến đổi màu sắc lá, héo úa, cằn cỗi Trường hợp đất thiếu lân làm chậm phát triển cây, đặc biệt trình hình thành quan Cây bị chết đất thiếu kali mô bị chết dần Nhưng ngược lại, thừa kali làm cho hình chín sớm nhỏ, sinh trưởng Mặt khác, thiếu nguyên tố vi lượng gây triệu chứng bệnh Thiếu bo điểm sinh trưởng bị chết + Nước: đất trồng thiếu nước bị khô héo, dễ gây tượng rụng hoa, trường hợp thiếu nước đột ngột Ngược lại đất thừa nước, nạn ngập úng ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình trạng thiếu dưỡng khí đất, gây [...]... loài có khả năng sinh chất kháng sinh cao, trong đó có nhiều chất kháng sinh có khả năng chống nấm mạnh Từ những lí do trên, với mong muốn tìm hiểu và khai thác nguồn tài nguyên VSV vô cùng phong phú của Việt Nam, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài nghiên cứu: 2 Nghiên cứu một số chủng xạ khuẩn sinh hoạt chất kháng nấm Fusarium gây hại trên cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill. ) 2 Mục tiêu Thu... chất kháng Fusarium gây bệnh trên cây cà chua từ chủng xạ khuẩn tuyển chọn 3 Nội dung nghiên cứu - Phân lập và tuyển chọn chủng XK có khả năng sinh hoạt chất kháng nấm Fusarium cao từ đất trồng cà chua tại Ấp Long Giêng, xã Phước Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An - Nghiên cứu đặc điểm sinh học và phân loại đến loài của chủng XK tuyển chọn - Khảo sát điều kiện lên men thích hợp cho việc sinh chất kháng. .. trừ bệnh hại cây trồng trong nông nghiệp hiện nay Trong các loại rau màu thì cà chua là loại cây chủ mang những đặc điểm rất thích hợp cho sự gây bệnh của Fusarium 1.1.2 Cây cà chua (Lycopersicon esculentum (L) Mill. ) 1.1.2.1 Đặc điểm sinh học Cây cà chua có tên khoa học là Lycopersicon esculentum (L) Mill. , thuộc họ Cà (Solanaceae), là loại rau ăn quả có nguồn gốc từ Nam Mỹ Cây cà chua là cây dài ngày,... sinh chất kháng Fusarium của chủng XK - Thu nhận chất kháng Fusarium từ chủng XK nghiên cứu - Bước đầu thử nghiệm ứng dụng dịch lên men chất kháng nấm để phòng trừ Fusarium gây bệnh trên cây cà chua 4 Đối tượng nghiên cứu - Các chủng XK phân lập từ đất trồng cà chua, tại Ấp Long Giêng, xã Phước Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An - Nấm Fusarium do Trường ĐH Nông Lâm cung cấp - Giống cà chua được cung... của dịch lên men đến sự phát triển của rễ cây cà chua 66 Hình 3.23 Cây cà chua sinh trưởng bình thường sau thời gian 68 Hình 3.24 Cây cà chua bị nhiễm Fusarium sau thời gian 68 Hình 3.25 Cây cà chua sau 4 tuần ở lô ĐC 1 69 Hình 3.26 Cây cà chua sau 4 tuần ở lô ĐC 2 69 Hình 3.27 Cây cà chua sau 4 tuần ở lô TN1 69 Hình 3.28 Cây cà chua sau 4 tuần ở lô TN2 69 1 MỞ... này, năng suất cà chua trung bình hiện nay là 70 tấn/ha/vụ Tuy nhiên, các loại bệnh do vi nấm gây ra đã làm giảm năng suất thu hoạch từ 30-70% trên rau màu Đặc biệt, Fusarium là tác nhân gây bệnh trên rất nhiều loại cây trồng, trong đó có cây cà chua Chúng có thể gây hại trên mọi giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua, làm lá biến vàng héo khô dần, cây sinh trưởng yếu và cuối cùng toàn cây bị héo chết... 50% (Khan et al., 200 2) [23] Ở Braxin, nấm này cũng làm năng suất cây cà chua giảm từ 45 – 80% hàng năm [24] Fusarium gây ra nhiều bệnh khác nhau trên cây trồng như héo do tắc bó mạch, thối rễ, thân, củ Một số loài cũng sản sinh độc tố nấm lẫn tạp trong hạt ngũ cốc Ví dụ, sự có mặt của F oxysporum trên cây gây các bệnh héo do tắc mạch, hay ký sinh trên hệ rễ gây bệnh thối rễ Chúng gây thối dưa hấu và... ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt tính kháng Fusarium của chủng S pseudogriseolus 56 Hình 3.15 Động thái quá trình lên men sinh tổng hợp chất kháng Fusarium của chủng S pseudogriseolus theo thời gian 58 Hình 3.16 Biểu đồ hoạt tính kháng Fusarium của chủng S pseudogriseolus được chiết bằng các dung môi hữu cơ từ sinh khối 60 Hình 3.17 Hoạt tính kháng Fusarium của chủng S pseudogriseolus... Tp.HCM) 5 Ý nghĩa của đề tài Góp phần tìm hiểu về khả năng phòng trừ các bệnh do nấm Fusarium gây ra trên cây trồng của xạ khuẩn 6 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian: 12/2013 – 8/2014 Địa điểm: phòng thí nghiệm Vi sinh – Sinh hóa Trường Đại học Sư phạm TP.HCM Tiến hành thực nghiệm tại 96 A, Lý Phục Man, Bình Thuận, quận 7, Tp.HCM 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Fusarium gây bệnh trên cây cà chua. .. LIỆU 1.1 Fusarium gây bệnh trên cây cà chua 1.1.1 Nấm Fusarium 1.1.1.1 Đặc điểm sinh học Fusarium là chi lớn nhất trong họ Tuberculariaceae Chúng sống hoại sinh hoặc ký sinh trên nhiều cây trồng, cây ăn trái và rau Hệ sợi nấm phân nhánh, có vách ngăn, sợi nấm thường không màu và chuyển màu nâu khi già Hệ sợi nấm sản sinh độc tố tiết vào hệ mạch gây héo cây chủ Cơ thể dinh dưỡng dạng sợi đa bào, phân