DSpace at VNU: Nghiên cứu sử dụng hai chủng Bacillus T20 và M27 như các chế phẩm sinh học để tăng năng suất cây rau cải làn Brassica Oleracea var. Albolabra Bailey

TẠP CHi KHOA H Ọ C DHQGHN KHTN & CN T.xx, số 2PT 2004 NGHIÊNCỨUSỬDỤNGHAI CHỦNGB A C I L L U S T20VÀM27 NHƯCÁCCHÊ' PHAMsinh học đe tảng SUẤT CÂYRAUCẢI LÀNB R A S S I C A O L E R A C E A VAR ALBOLABRABAILEY N gô T ự T h n h K hoa S in h học, Trường Đ ại học Khoa học T ự nhiên, Đ H Q G H N M đ ầu B acillus m ột chi vi khuẩn có nhiều hoạt tính sinh học quý H àng loạt hoạt tính enzym p h t [7], đặc biệt proteaza kiểm [3,4,8] Các hoạt tính khác bao gồm: khả nãng kh án g vi khuẩn gây bệnh héo xanh ỏ cà chua [1], sinh axit indol axetic (IAA) [2], ph ân hu ỷ p h o h at khó ta n [9], ph ân h u ỷ bã th ả i động v ậ t giáp xác [10] C hính nhò th ế, vi k h u ẩ n dùng dể đư a vào ch ế phẩm phân sinh học [1,2,6] Trong nghiên cứu chúng tơi trìn h bày đặc tín h sinh học hai chủng Bacillus sp T20 M27 việc ứng dụng chúng nhằm tăng năn g s u ấ t u cải ịBrassica oleracea var albolabra bailey) Đ ôi tư ợ n g v p h n g p h p n g h iê n u a) Vi s in h vật: Hai chủng ưa kiềm Bacillus sp T20 M27 phân lập từ đất b) Môi trư n g nuôi: Môi trường Horikoshi & Akiba cải tiến (môi trường sô' 1) để nuôi dịch th ể hai chủng, có th àn h phần sau (g /ỉ): glucoza 10, gelatin 5, cao nấm men 0,3, KH2P 2, M gS 04.7H20 0,2 • Mơi trường thạch d in h dưỡng (mơi trưòng số 2) để xác định tổng sô' vi sinh v ật hiếu khí đ ất trồng, có th àn h ph ần sau (g/l): pepton 5, cao th ịt 3, NaCl 5, thạch 16 c) Xác định hoạt tính enzym axit indol axetic (IAA) - Proteaza xác địn h phương pháp khuyếch tá n trê n thạch 0,2m l dịch nuôi nhỏ vào lỗ có đường kính 10m m trê n đĩa thạch có chất (gelatin, sữa gầy) giữ tủ lạnh 36 S au vòng phân huỷ p h át cách trá n g lên đĩa 1m l sulphat am ôn bão hồ Đưòng kính vòng phán huỷ đo, tính m m ■ A m ilaza Carboxymetyl xenlulaza (CMC-aza) xác định cách cấy điểm đĩa thạch có chất tương ứng (tinh bột, CMC), sau 48 giờ, trá n g lên 1m l lugol đo vòng phân huỷ x u ất xung quanh khuẩn lạc, tín h mm - Ureaza định tính cách cho vào ơng nghiệm dịch sau (ml): dịch nuôi vi khuẩn 1; đệm p h o h at 0,1M, p H ,l 2; u rê 3% 1; nưốc c â t 0; toluen giọt; phenolphtalein 1% cồn giọt Trong ống dối chứng u rê thay nước cất 167 Ngfl T ự Thành 168 Nếu dịch ni có hoạt tín h ureaza, th ì ơng thí nghiệm có m àu hồng so với ơng đối chứng khơng màu • A xit indol axetic (IAA) định tính cách cho 1m l dịch ni (trê n mơi trường có bố sung tryptophan) tác dụng với 2m t thuốc thử Salkowski (Xanpe) K ết dương tính xuất m àu hồng, từ hồng n h t đến đỏ, tuỳ theo hàm lượng IAA d) Đếm tô n g s ố vi s in h vậ t h iếu k h í đất Cấy g ạt 0,1m l huyền dịch đ ấ t độ pha lỗng thích hợp lên đĩa mơi trưòng Đếm khuẩn lạc xuất hiện, từ tín h sơ’ CFU/g đ ất sau: Sơ lương CFU/g = a — 10 = - k Trong đó: k a: sơ’khuẩn lạc trung bình đĩa k: độ pha lỗng huyền dịch 10: hệ sô để quy 1m l huyền dịch e) X ác đ ịn h ả n h h ng c ủ a c h ế p h ẩ m c h ủ n g B a c illu s lên s in h trư n g n ă n g suất rau cải ( B r a s s i c a o l e r a c e a var Albolabra Bailey) Huyền dịch ni sục khí 24 tuổi hai chủng T20 M27 dùng để tưối cho rau cải Một luông u cải diện tích 30m chọn làm th í nghiệm Luông chia làm nhiều ô ứng vối công thức 1, 2, 3, (CT|, CT2, CT3) xen kẽ nh au (tổng diện tích cúa công thức 10m2): CT,: tưới mỏi trường không nuôi vi khuẩn CT>: tưới huyền dịch chủng T20 CT3: tưới huyền dịch chủng M27 • Lịch tưới là: 8; 15; 23 33 ngày tuổi (lúc thu hoạch) Lượng tưói (mllgốc) theo thứ tự lần tưới 10, 50, 70 70 Nền phân bón vơ trê n tồn diện tích (kg ) u rê 1,2; supe lân 1,7; KC1 0,7 • Các đại lượng đ ể đánh giá sinh trường rau cải n : C hiểu cao cảy (trung bình 10 ngẫu nhiên công thức, cm), sô’ (tru n g bình trên), su ất diện tích 10m2của cơng thức (tổng trọng lượng (bỏ gốc già) công thức kg) K ết q u ả v th ả o lu ậ n a) Một s ố đ ă c tín h s in h học củ a h a i ch ủ n g T20 M27 • Hoạt tính proteaza Hoạt tính đánh giá qua khả phân huỷ gelatin sữa gầy Kết nêu h inh cho th h chủng đểu có h h o ạt tín h n ày , ch ủ n g T20 m ạnh chủng M27 Nghiên cứu sứ dụng hai chủng bacillus T20 M27 25 - 20s Khả phâr huỷ gelatin ■ Khả phâr b u ỷ rta 15 Ằ_ Chủng Hình Hoạt tính phân huỷ gelatin sữa gầy chủng T20 M27 Ghi chú: D dường kính vòng phân huỷ (mrn) • Hoạt tính am ilaza CMC-aza Bằng kỹ th u ặ t cấy điểm, hoạt tính xác định tương đương hai chủng: đường kính vòng p h ân hnỷ tin h bột T20 M27 19,5 20mm, đưòng kính vòng phân huỷ CMC 20mm • H oạt tính ureaza hoạt tín h sinh axit indol axetỉc (IAA) Các phép định tín h cho thấy hoạt tính ureaza dương tín h chủng M27, âm tín h chủng T20, hoạt tính IAA dương tính hai chủng, M27 m ạnh so với T20 b) Tác d ộ n g c ủ a c h ế p h ẩ m h a i ch ủ n g T20 M27 đ ến tổ n g s ố vi s in h v ậ t (VSV) h iếu k h í tr o n g đ ấ t trồ n g rau i n CFU(xlO ')!g 136 150 112 100a H ình Sơ' lượng v sv hiếu khí loại đất Xác định tổng sơ 'v s v hiếu k h í công thức đất: trưốc trồng u cải (TT), đô'i chứng = cõng thức (CTt): tưối định kỳ môi trường không nuôi h chủng, công Ngô Tự Thành 170 thức (CTo): tưới định kỳ huyền dịch nuôi chủng T20, công thức (CT3): tưới định kỳ huyền dịch nuôi chủng M27 Kết nêu trê n hình cho th sơ lượng v s v hiếu khí tăn g dần từ trước trồng tới sau thu hoạch Điểu đáng ý sô' lượng h loại đ ấ t tưới hai huyền dịch hai chủng đểu cao so với đ ất dối chứng (CT,) Ngồi ra, chủng T20 có tác dụng tãng cưòng sơ' lượng v s v hiếu khí m ạnh so vối M27 c) T ác động c h ế p h ẩ m h a i chủng T20 M27 đến sinh trưởng rau cài l Thí nghiệm tiến hàn h theo công thức m ục b K ết nêu hinh 3, bảng 1, hình ŒCT1 (Tưới môi trường không nuôi chủng) ■ CT2 (Tưái huyền dịch chủng T20) EỈCT3 (Tưới huyên dịch chủng M27) Hình Chiều cao rau cài ba công thúc thi nghiệm B ả n g Sơ trung bình rau cải cơng thức th í nghiệm _Công thức Tuổi ~ CT1 CT2 Trưốc trồng (cây con) 4 CT3 15 ngày 5,8 6,2 6,1 23 ngày 7,3 8,0 8,5 33 ngày (thu hoạch) 6,7 7,5 8,3 Qua hình 3, bảng hình th rằ n g chế phẩm h chủng đểu có tá c dụng tích cực đến đại lượng theo dõi (chiểu cao, sô'lá, trọng lượng cây) Tác dụng này, theo tuổi cây, vê sau rõ Ngoài thấy tác dụng cùa chế phẩm chủng M27 lớn chủng T20 Điều có th ể liên quan trực tiếp gián tiếp đến h đặc tín h vượt trội M27: hoạt tính ureaza m T20 khơng có, hoạt tính sinh IAA m ạnh T20 ứ dung haj cluing bacillus T20 M27 CT1 CT2 CT3 Công thức Hình Tơng trọng lượng rau cài cơng thức thí nghiệm (10 m2) K ế t lu ậ n Hai chủng Bacillus ưa kiểm T20 M27 có hoạt tính phân huỷ gelatin sữa gầy, phân huỷ tinh bột, cacboxymetyl xenluloza, tổng hợp axit indol axetic Riêng M27 có thêm hoạt tính ureaza Huvền dịch ni hai chủng đêu có tác dụng tô t vâi rau cải Brassica oleracea var albolabra bailey (tăng chiểu cao, sô'lá, trọng lượng cây) Tác dụng chúng M27 lớn chủng T20 T À I L IỆ U TH A M KH Ả O Nguyễn Thị Phương Chi, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Quỳnh Mai, Hồ Kim Anh, Nguyễn Ngọc Dũng, Nguyễn Thị Hồng Nhị Phạm Văn Toàn, Lựa chọn thành phần chủng vi khuẩn phân vi sinh vặt đa chức cho cà chua, Báo cáo khoa học Hội nghị Cõng nghệ sinh học toàn quốc lần thử hai NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003, tr.194-198 Phạm Việt Cường, Phạm Văn Toản, Nguyễn Thị Tuyết Mai, Nguyễn Thị Kim Cúc, Sinh tổng hợp indol-acetic-acid (IAA) số chủng vi khuẩn chi Bacillus phân lập từ đất trồng Việt Nam, Báo cáo khoa học Hội nghị Cơng nghệ sinh học tồn quốc lẩn thứ 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003, tr.213-217 Horikoshi K., Production of alkaline enzymes by alkalophilic microorganisms, P art I Alkaline protease produced by Bacillus No 221, Agr, Biol Chem, 1971, 35, pp 1407-1414 Horikoshi K., and T Akiba, Alkaline microorganisms: A new microbial Scientific Society Press, Tokyo, 1982 Madan M Dhillon s., Singh R- Production of alkaline protease by a UV-mutant of Bacillus polymvxa, Indian J Microbiol, 2000, 40 (1), pp 25-28 Lâm Tú Minh Trần Vãn Tuân, Nguyễn Tuấn, Nguyễn Thuỳ Châu, Nghiên cửu công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vặt đơn chủng đa chủng ứng dụng cho số trồng, Báo cáo khoa học Hội nghị Cơng nghệ sinh học tồn quốc lần th ứ 2, NXB Khoa học Kỳ thuật, H Nội 2003, tr.325-329 world, Japan N g ỏ T ự Thành 172 Priest F.G., Extracellular enzyme synthesis in the genus Bacillus, Bacteriological reviews, 1977, Vol.41, No.8, pp 711-753 Scriban R., Biotechnologie, 2ème édition, Technique Documentation (Lavoisier), Paris, 1984 Trấn Tú Thuỷ, Vũ Thuý Nga, Phạm Văn Toản, Nguyễn Ngọc Quyên, Lê Văn Nhương, Nguyễn Lan Hương, sử dụng vi sinh vật cố định nitơ, phân giải lân để sản xuất phân hữu vi sinh từ phân mùn, rác đánh giá hiệu quà trổng, Hội thảo Quốc tế sinh học, Hà Nội, 2001, tr.464-469 10 Yang J.K., L.Shihi, Y Tzeng, and s Wang., Production and purification of protease from a Bacillus subtilis th a t can deproteinize crustacean w astes, Enzyme and microbial technology, 2000, 26 (5), pp 406-413 VNU JOURNAL OF SCIENCE Nat Sci & Tech T.xx Np2AP 2004 U S E O F T W O S T R A I N S B A C I L L U S S P T A N D M A S B IO L O G IC A L PREPARATIONSAPPLIEDTOTHECABBAGE(B R A S S Ỉ C A O LERACEA VAR ALBOLABRA) Ngo T u T h a n h D epartm ent o f Biology, College o f Science, VN U The two alkalophilic bacterial strain s Bacillus sp T20 and M27 showed th e following activities: degradation of gelatin, milk, starch, carboxym ethyl cellulose They also synthesized indol acetic acid Only th e strain M27 presented urease activity Both fluid cultures of the two s tra in s showed positive effect on th e grow th of th e cabbage (Brassica oleracea var albolabra): they increased th e height and th e w eight of the cabbage as well as th e num ber of leaves  ... Riêng M27 có thêm hoạt tính ureaza Huvền dịch ni hai chủng đêu có tác dụng tơ t vâi rau cải Brassica oleracea var albolabra bailey (tăng chiểu cao, sô'lá, trọng lượng cây) Tác dụng chúng M27 lớn chủng. .. g chế phẩm h chủng đểu có tá c dụng tích cực đến đại lượng theo dõi (chiểu cao, sô'lá, trọng lượng cây) Tác dụng này, theo tuổi cây, vê sau rõ Ngồi thấy tác dụng cùa chế phẩm chủng M27 lớn chủng. .. ạnh chủng M27 Nghiên cứu sứ dụng hai chủng bacillus T20 M27 25 - 20s Khả phâr huỷ gelatin ■ Khả phâr b u ỷ rta 15 Ằ_ Chủng Hình Hoạt tính phân huỷ gelatin sữa gầy chủng T20 M27 Ghi chú: D dường