Luận văn sư phạm Khảo sát sự phân bố của một số nhóm xạ khuẩn phân giải Xenluloza phân lập từ đất Xuân Hòa

Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan LI CM N Là sinh viên khoa Sinh – KTNN bao sinh viên khác, với mong muốn nghiên cứu đề tài khoa học Dưới hướng dẫn Th.S Nguyễn Khắc Thanh, TS Đinh Thị Kim Nhung, em hồn thành khố luận tốt nghiệp Thầy dành cho em bảo thường xuyên, quý báu đầy hiệu Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2007 Sinh viên Đào Thị Lan Tr­êng §H S­ Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan LI CAM OAN Khoỏ lun tt nghiệp hoàn thành hướng dẫn tận tình ThS Nguyễn Khắc Thanh Em xin cam đoan: Đây kết nghiên cứu riêng em Kết khơng trùng với kết tác giả công bố Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên Đào Thị Lan Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan MC LC Mở đầu Lí chọn đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa đề tài Chương Tổng quan tài liệu 1.1 Sơ lược nhóm vi sinh vật có khả phân giải xenluloza 1.2 Sơ lược xạ khuẩn 1.3 Hệ vi sinh vật đất 1.4 Sơ lược xenluloza Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu Chương Kết thảo luận 3.1 Kết nghiên cứu 3.2 Thảo luận Phần kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan DANH MC BNG, HÌNH ẢNH TRONG LUẬN VĂN Bảng: Trang Bảng 3.1 Số lượng khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza hộp petri độ sâu mẫu đất Bảng 3.2 Sự phân bố xạ khuẩn phân giải xenluloza số mẫu đất Xn Hòa Hình: Hình 3.1 Ảnh khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza Hình 3.2 Ảnh số chủng xạ khuẩn phân giải xenluloza Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan M U Lí chọn đề tài Vi sinh vật phân bố rộng khắp nơi Trái Đất, từ đáy biển sâu đến độ cao hàng nghìn mét khơng khí, từ thể động vật, thực vật, người đến vật liệu khơ cằn kính, sắt Đều phát thấy sống vi sinh vật Tuy nhiên đất nơi cư trú phổ biến nhóm vi sinh vật kể thành phần số lượng Bởi chúng đóng vai trò quan trọng, trước hết trình hình thành phát triển đất Chính nhờ vi sinh vật tự dưỡng mà thành phần đá mẹ bị phân huỷ thành đất Sự hoạt động nhóm vi sinh vật khác hình thành tích luỹ chất mùn làm nên độ phì nhiêu đất Vi sinh vật tham gia mạnh mẽ vào q trình chuyển hố vật chất đất, góp phần khép kín vòng tuần hồn vật chất tự nhiên Hầu hết khâu chu trình chuyển hố vật chất đất có tham gia vi sinh vật [7] Đầu tiên phải kể đến nhóm vi sinh vật tham gia vào trình phân huỷ xenluloza - hợp chất hữu có nhiều đất, thành phần cấu tạo nên thể thực vật Ở xenluloza chiếm tới 90 % trọng lượng khô, loài gỗ khác xenluloza chiếm 40-50% Hàng ngày, hàng lượng lớn xenluloza thải thân, lá, rễ chết đi, rụng xuống Mặt khác xenluloza hợp chất hữu khó phân giải Vì việc phân giải xenluloza đóng vai trò quan trọng vòng tuần hồn C Nếu khơng có q trình phân giải vi sinh vật lượng chất hữu khổng lồ tràn ngập trái đất [8] Có nhiều nhóm vi sinh vật có khả phân giải xenluloza cư trú đất vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc, niêm vi khuẩn Đáng ý xạ khuẩn Chúng phân bố rộng rãi đất, tham gia vào nhiều q trình phân giải Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan cỏc hp cht hu c: xenluloza, tinh bột Góp phần khép kín vòng tuần hồn vật chất tự nhiên Đặc tính ứng dụng trình chế biến phân huỷ rác Từ lí với mục đích tìm hiểu, làm quen với phương pháp nghiên cứu vi sinh vật nói chung, phương pháp nghiên cứu xạ khuẩn phân giải xenluloza nói riêng, hướng dẫn tận tình ThS Nguyễn Khắc Thanh, chọn đề tài “Khảo sát phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất Xuân Hoà” Mục tiêu đề tài Với phạm vi đề tài này, chúng tơi tiến hành phân lập số nhóm xạ khuẩn có khả phân giải xenluloza độ sâu: 5cm, 10cm, 20cm địa điểm: Đồi Thằn Lằn, ruộng trồng lúa, vườn trồng rau làng Yên Mỹ – phường Xuân Hoà - thị xã Phúc Yên - tỉnh Vĩnh Phúc, từ khảo sát phân bố chúng Ý nghĩa đề tài Nội dung đề tài “Khảo sát phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất Xn Hồ” tìm hiểu đặc điểm xạ khuẩn, khẳng định vai trò chúng môi trường đất Đồng thời xem xét điều kiện ảnh hưởng tới phân bố xạ khuẩn phân giải xenluloza Đề tài góp phần tạo sở khoa học cho phương thức canh tác, cày xới, cải tạo đất, bón phân Theo hướng lợi dụng vi sinh vật phân giải xenluloza, tăng cường trình phân giải hợp chất hữu để làm giàu dinh dưỡng cho đất, tăng suất trồng Mặt khác đề tài cho phép tuyển chọn chủng xạ khuẩn có khả phân giải xenluloza mạnh, từ tạo chế phẩm vi sinh vật chứa chủng xạ khuẩn phục vụ cho việc rỏc sinh hc Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nhóm vi sinh vật có khả phân giải xenluloza Tất nhóm vi sinh vật phân giải xenluloza thuộc nhóm dị dưỡng, hoại sinh Chúng có khả nhờ có hệ enzym xenlulaza ngoại bào Trong đất nhóm vi sinh vật gồm nhiều loại khác nhau: vi khuẩn, niêm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc Vi nấm nhóm có khả phân giải xenluloza mạnh tiết mơi trường lượng lớn enzym đầy đủ thành phần Các nấm mốc có hoạt tính phân giải xenluloza đáng ý Tricoderma Hầu hết loài thuộc chi Tricoderma sống hoại sinh đất có khả phân giải xenluloza Chúng tiến hành phân huỷ tàn dư thực vật để lại đất góp phần chuyển hoá lượng hữu khổng lồ Tricoderma sống tre, nứa, gỗ tạo thành lớp mốc màu xanh phá huỷ vật liệu Trong nhóm vi nấm, ngồi Tricoderma có nhiều giống khác có khả phân giải xenluloza Aspergillus, Fusarium, Mucor [8] Nhiều lồi vi khuẩn có khả phân huỷ xenluloza, nhiên cường độ không mạnh vi nấm Do số lượng enzym tiết môi trường vi khuẩn thường nhỏ hơn, thành phần loại enzym khơng đầy đủ Ở đất thường có lồi vi khuẩn có khả tiết đầy đủ loại enzym hệ enzym xenlulaza Nhóm tiết loại enzym, nhóm khác tiết loại khác, chúng phối hợp với để phân giải chất mối quan hệ hỗ sinh Nhóm vi khuẩn hiếu khí đại diện là: Cellulomonas, Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus [11] Nhóm vi khuẩn kị khí Clostridium, đặc biệt cầu khuẩn thuộc chi Ruminococcus có khả phân huỷ xenluloza thành đường axit hữu cơ, Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan sng d c ca động vật nhai lại.Chính nhờ nhóm mà trâu, bò sử dụng xenluloza có cỏ, rơm rạ làm thức ăn [11] Niêm vi khuẩn (Myxobacteriales) vi khuẩn Gram âm, có khuẩn lạc nhày ướt, tế bào hình que, nhỏ bé (0,3 – 0,4 x 0,7 - 10  m), uốn cong Thường có đầu nhọn, có thành tế bào mỏng nhuộm màu so với vi khuẩn khác Niêm vi khuẩn phân giải xenluloza tìm thấy giống Promyxobacterium, Cytophaga, Sporocytophaga, Sorangium Chúng sống mơi trường axit kiềm Trên bề mặt vật liệu chứa xenluloza, niêm vi khuẩn phát triển dạng thể nhày khơng có hình xác định, lan rộng, khơng màu có màu vàng, da cam hay đỏ Màu sắc khuẩn lạc thường tương ứng với chỗ xenluloza bị phân giải nhiều hay Tế bào niêm vi khuẩn bám sát vào sợi xenluloza thuỷ phân chúng tiếp xúc trực tiếp [1] Xạ khuẩn có khả phân giải xenluloza mạnh, tiết đầy đủ thành phần hệ enzym xenlulaza Vì vậy, độc lập phân giải xenluloza mà sống mối quan hệ hỗ sinh với lồi khác Xạ khuẩn phân giải xenluloza gồm giống: Proactinomyces, Actinomyces, Micromonospora đặc biệt chi Streptomyces thuộc nhóm ưa nóng, sinh trưởng phát triển tốt nhiệt độ 45-500C thích hợp cho trình ủ rác thải Người ta thường sử dụng xạ khuẩn để phân huỷ rác thải sinh hoạt 1.2 Sơ lược xạ khuẩn 1.2.1 Vị trí phân loại xạ khuẩn sinh giới Theo Krasilnikov (1970), xạ khuẩn tách thành lớp riêng gồm xạ khuẩn bậc cao (có hệ sợi phát triển, có quan sinh sản riêng) nhóm xạ khuẩn bậc thấp (có hệ sợi khơng phát triển, tế bào hình que hình cầu) Trong Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bergeys Manual (1970), Bergey ó xếp xạ khuẩn thành riêng (Actinomycetales) Xạ khuẩn phát triển thành hệ sợi ngắn họ Mycobacteriaceae Actinomycetaceae hệ sợi dài họ Streptomycetaceae Theo hệ thống phân loại - hệ thống phân loại chia sinh giới thành giới xạ khuẩn thuộc ngành: Tenericutes Giới: Eubacteria Siêu giới: Procaryote 1.2.2 Hình thái kích thước Xạ khuẩn có cấu tạo gần giống vi khuẩn Gram dương Tuy đa số tế bào xạ khuẩn lại có cấu tạo dạng sợi, phân nhánh phức tạp có nhiều màu sắc giống nấm mốc Khi nuôi cấy môi trường đặc (thạch, gelatin, silicagen) xạ khuẩn mọc thành khuẩn lạc có hình dạng khác nhau, khuẩn lạc gồm nhiều sợi kết vào với tạo thành Màu sắc xạ khuẩn phong phú: màu trắng, vàng, da cam, đỏ, lục, lam, tím, nâu, đen đặc điểm phân loại quan trọng Đường kính sợi xạ khuẩn khoảng từ 0,1- 0,5  m (chỉ đến vài phần mười đường kính sợi nấm (0,5 – 1,5  m) Có thể phân biệt loại sợi khác Sợi khí sinh: hệ sợi mọc bề mặt môi trường tạo thành bề mặt khuẩn lạc xạ khuẩn, từ phát sinh bào tử Sợi chất: sợi cắm sâu vào môi trường làm nhiệm vụ hấp thu chất dinh dưỡng Sợi chất sinh sắc tố thấm vào môi trường, sắc tố thường có màu khác với màu sợi khí sinh Có loại sắc tố tan nước, có loại sắc tố tan dung mơi hữu Đây đặc điểm phân loại quan trng Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Mt số xạ khuẩn khơng có sợi khí sinh mà có sợi chất, loại sợi làm cho bề mặt xạ khuẩn nhẵn khó tách cấy truyền Loại có sợi khí sinh ngược lại dễ tách tồn khuẩn lạc khỏi mơi trường [8] Khuẩn lạc xạ khuẩn đặc biệt khơng trơn ướt vi khuẩn, nấm men mà thường có dạng thơ ráp, rắn chắc, xù xì, dạng phấn, dạng da, dạng nhung, dạng vôi, phụ thuộc vào kích thước bào tử Trường hợp khơng có sợi khí sinh khuẩn lạc có dạng màng dẻo Kích thước khuẩn lạc thay đổi tuỳ loài xạ khuẩn tuỳ điều kiện ni cấy Khuẩn lạc thường có dạng phóng xạ (vì gọi xạ khuẩn), số có dạng vòng tròn đồng tâm cách khoảng cách định Nguyên nhân tượng xạ khuẩn sinh chất ức chế sinh trưởng sợi mọc qua vùng chúng sinh trưởng yếu đi, qua vùng có chất ức chế chúng lại sinh trưởng mạnh thành vòng Vòng lại sinh chất ức chế sinh trưởng sát với khiến khuẩn ti lại phát triển yếu Cứ tạo khuẩn lạc có dạng vòng tròn đồng tâm [1,7,8] Còn ni cấy mơi trường lỏng số lồi xạ khuẩn mọc thành dạng màng nhày hay vòng thành bình ni cấy bề mặt mơi trường Một số khác phát triển thành dạng dạng kết tủa kiểu vi khuẩn Khi ni cấy chìm máy lắc nồi lên men khuấy đảo liên tục xạ khuẩn phát triển thành dạng bơng chứa đầy thể tích mơi trường thành dạng lắng cặn xốp hay đặc Nhưng thường gặp xạ khuẩn phát triển thành dạng cầu nhỏ với kích thích từ hạt cát (0,1 mm) đến hạt đậu Hà Lan (2 - mm) Những cầu nhỏ tạo lên sợi khuẩn ti đan xen vào Kích thước cầu phụ thuộc vào chất chủng, lồi xạ khuẩn phụ thuộc vào thành phần môi trường nuôi cy [10] Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 10 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan - Lấy phần nước đem đo pH máy đo hãng Horiba (độ xác đến 0,01) 2.3.4.4 Chuẩn bị môi trường phân lập bảo quản Đầu tiên, chúng tơi bao gói dụng cụ thí nghiệm rửa làm khô Tiến hành khử trùng nồi hấp (ở áp suất 0,8 - 1at thời gian 30 45 phút) đưa sang tủ sấy Cùng với thời gian tiến hành cân hố chất để làm môi trường, chọn môi trường Czapek tinh bột, bình đựng mơi trường phải đảm bảo: bình rửa khử trùng trước đó, độ cao mơi trường bình chiếm đến 2/3, sau nút bơng bao miệng bình Tiếp theo cho bình đựng mơi trường vào nồi hấp khử trùng theo phương pháp Pasteur Giấy lọc cắt tròn có diện tích diện tích đáy hộp petri, cho vào hộp lồng, bao gói cẩn thận đem khử trùng dụng cụ thí nghiệm Tất dụng cụ thí nghiệm mơi trường hấp, sấy lần liên tiếp ngày Ngày 1: để tiêu diệt vi sinh vật Ngày 2: để tiêu diệt bào tử Ngày 3: đảm bảo điều kiện vô trùng Môi trường sau khử trùng đổ hộp petri khử trùng, bề dày môi trường hộp petri khoảng từ - mm đủ Sau đơng, bề mặt thạch thường có số giọt nước cần tiến hành sấy khô bề mặt thạch trước cấy cách: cho nhiệt độ tủ sấy lên cao để khử trùng tủ, sau hạ xuống 800C đưa đĩa thạch vào, úp ngược hộp petri lại ghếch đáy hộp kênh thành nắp hộp để dễ thoát nước tránh bụi rơi vào bề mặt thạch Tắt tủ ấm đợi cho nhiệt độ tủ hạ xuống nhit phũng thỡ y Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 23 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào ThÞ Lan hộp petri lại lấy Cũng sấy khơ mặt thạch nhiệt độ 60 - 700C 15 phút Để có mơi trường giữ giống ống thạch nghiêng ta rót khoảng 3ml - ml môi trường vào ống nghiệm đậy nút khử trùng phương pháp nêu Sau khử trùng song đặt nghiêng ống nghiệm đựng môi trường nóng 2.3.4.5 Phương pháp phân lập xạ khuẩn từ mẫu đất Mỗi mẫu đất cân lấy 10 g đất cho vào cối sứ nghiền kĩ, trộn Sau cho vào bình tam giác vơ trùng có dung tích 500 ml chứa sẵn 100 ml nước cất vô trùng, lắc 10 - 15 phút để lắng Dùng pipet hút lấy ml dung dịch đất cho sang ống nghiệm có chứa sẵn ml nước cất khử trùng, lắc trộn đều, lúc ta có dịch đất với độ pha lỗng 10-2 Lại lấy tiếp ml dịch pha loãng nồng độ 10-2 cho sang ống nghiệm chứa ml nước cất vơ trùng thu dung dịch pha lỗng có nồng độ 10-3 Cứ tiếp tục làm với ống nghiệm ta có dung dịch đất với độ pha loãng 10-4, 10-5 ,10-6 Tuỳ vào mật độ phân bố xạ khuẩn mẫu đất mà ta chọn dịch đất có độ pha lỗng thích hợp Ở chúng tơi chọn dịch đất có độ pha lỗng 10-5 Dùng pipet vơ trùng 0,5ml dung dịch đất có độ pha lỗng 10-5 nhỏ lên bề mặt thạch hộp petri, lấy bàn trang thuỷ tinh gạt giọt dịch lên khắp bề mặt thạch Sau đặt miếng giấy lọc vơ trùng lên dùng bàn trang thuỷ tinh vô trùng làm cho giấy lọc dính sát vào bề mặt thạch Với độ sâu (5 cm, 10 cm, 20 cm) địa điểm tiến hành cấy vào đĩa petri Như địa điểm có tất 45 đĩa petri Sau dùng giấy báo gói hộp petri, đánh dấu đưa vào giữ tủ ấm nhiệt độ 28 - 300C Sau ngày mang hộp petri quan sát khuẩn lạc phát triển trờn mụi trng thch Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 24 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Ta thấy chỗ xuất khuẩn lạc giấy lọc bị bào mòn, nhìn thấy sợi giấy Đếm số lượng khuẩn lạc xạ khuẩn mọc khoang giấy lọc * Cách đếm khuẩn lạc: Dùng bút chì chia đáy hộp thành nhiều phần Sau đếm số lượng khuẩn lạc phần nhỏ Cũng dùng thiết bị đặc biệt để đếm số lượng khuẩn lạc cách thuận lợi hơn: thiết gỗ có chia thành nhiều nhỏ lắp kính lúp phía trên, lắp bút điện máy bấm đặc biệt giúp cho việc ghi cách tự động Số lượng xạ khuẩn g đất khơ tính theo cơng thức: X a.b c.d Trong đó: X: Số lượng xạ khuẩn trung bình gam chất a: Số lượng khuẩn lạc trung bình hộp petri b: Độ pha loãng dung dịch đất phân lập c: Số ml dịch đất phân lập hộp petri d: Số gam đất khô từ gam mẫu đất phân lập Cấy truyền khuẩn lạc xạ khuẩn mọc riêng biệt không bị nhiễm sang ống thạch nghiêng có chứa mơi trường Czapek tinh bột Các ống giống gói lại giấy báo đưa vào tủ ấm giữ nhiệt độ 28 - 300C Sau đến ngày mang kiểm tra lại, thấy ống nghiệm không mọc bị nhiễm loại bỏ hay cấy truyền lại để cuối ta ống nghiệm có chủng xạ khuẩn chủng 2.3.4.6 Phương pháp bảo quản giống Sau có chủng xạ khuẩn chủng bào tử chín, gói ống giống vào giấy báo đưa vào tủ lạnh nhiệt độ 40C C sau Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 25 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan khoảng tháng lại đem cấy truyền sang ống thạch khác, trước sử dụng giống phải cấy truyền sang ống thạch 2.3.4.7 Phương pháp xử lí số liệu thống kê tốn học - Tính giá trị trung bình: X= M   Xi n Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội 26 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan CHNG KT QU V THẢO LUẬN 3.1 Kết nghiên cứu Theo phương pháp lấy mẫu trên, vào ngày tháng 11,12 năm 2006 tháng năm 2007, thu thập 27 mẫu đất từ loại đất địa điểm khác khu vực phường Xuân Hoà: Đất đồi Thằn Lằn Đất ruộng Yên Mỹ Đất vườn Yên Mỹ Sau thu mẫu, tiến hành xác định độ ẩm, độ pH mẫu đất, phân lập xạ khuẩn phòng thí nghiệm vi sinh, khoa Sinh – KTNN trường ĐHSPHN2 Căn vào mật độ xạ khuẩn mẫu, chúng tơi chọn dịch đất có độ pha loãng 10-5 mẫu đất để phân lập, mẫu phân lập hộp petri Sau – ngày lấy quan sát khuẩn lạc mọc giấy lọc tức có khả phân giải xenluloza giấy lọc có cấu tạo từ xenluloza, vi sinh vật tiết hệ enzym xenlulaza để đồng hoá nên phát triển bề mặt giấy lọc Theo lý thuyết, môi trường Czapek, xạ khuẩn nấm mốc số vi khuẩn mọc Nguyên nhân loại vi sinh vật có khả phân giải xenluloza Nhưng phân biệt rõ ràng khuẩn lạc này: Khuẩn lạc vi khuẩn: thường nhày, ướt, nhẵn Khuẩn lạc xạ khuẩn: bơng, xốp, khơ, rắn chắc, xù xì, dạng da, dạng nhung, dạng phấn Trường hợp khơng có sợi khí sinh khuẩn lạc có dạng màng dẻo Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội 27 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Khun lc ca nm mc có nhiều màu sắc : khuẩn lạc xạ khuẩn Khuẩn lạc nấm mốc khác với xạ khuẩn chỗ phát triển nhanh hơn, thường to khuẩn lạc xạ khuẩn nhiều lần Dạng xốp kích thước sợi nấm to Thường khuẩn lạc sau ngày phát triển có kích thước – 10 mm, khuẩn lạc xạ khuẩn khoảng 0,5 – mm Sau xác định xác khuẩn lạc xạ khuẩn tiến hành đếm số lượng khuẩn lạc thu kết sau (trang bờn): Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 28 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Hình 3.1 Ảnh khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza Hình 3.2 Ảnh số chủng xạ khuẩn phân giải xenluloza Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 29 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bng 3.1 S lượng khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza hộp petri độ sâu mẫu đất Tháng Địa điểm Đồi Thằn Lằn 11 Ruộng Vườn 12 1 Hộp Petri thứ Độ sâu (cm) 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 30 1 11 12 13 12 3 17 15 10 1 5 10 11 6 1 11 6 15 2 16 5 11 1 13 11 1 21 12 11 12 13 10 1 11 12 11 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan Bảng 3.2 Sự phân bố xạ khuẩn phân giải xenluloza số mẫu đất Xuân Hòa Tháng Địa điểm 11 12 1 Độ sâu (cm) 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 Độ ẩm (%) pH 7,0 7,2 7,3 15,1 16,4 15,9 17,7 17,9 18,5 7,5 7,6 7,9 16,5 17,6 17,8 18,2 19,6 19,1 8,0 8,2 8,3 17,8 18,3 18,5 19,2 20,1 21,4 6,0 6,08 6,08 8,0 8,0 8,0 7,2 7,2 7,24 6,1 6,09 6,1 8,1 8,07 8,09 7,17 7,15 7,16 6,1 6,1 6,1 8,06 8,08 8,06 7,0 7,0 7,0 Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội S lng khuẩn lạc trung bình hộp Petri 1,0 1,0 1,2 4,8 4,6 4,6 9,4 9,4 9,2 1,2 1,2 1,4 5,2 5,0 5,0 9,8 9,6 9,4 1,6 1,8 2,0 5,8 5,8 5,4 11,0 10,6 10,4 31 Số lượng xạ khuẩn gram đất khô 2,15 105 2,16 105 2,59 105 11,31 105 11,00 105 10,94 105 22,84 105 22,90 105 22,58 105 2,59 105 2,60 105 3,04 105 12,46 105 12,14 105 12,16 105 23,96 105 23,88 105 23,24 105 3,48 105 3,92 105 4,36 105 14,11 105 14,19 105 13,25 105 27,23 105 26,53 105 26,46 105 Số lượng trung bình 2,30 105 11,08.105 22,77.105 2,74.105 12,25.105 23,69.105 3,92 105 13,85.105 26,64.105 K29A- Sinh Khãa luËn tèt nghiÖp Đào Thị Lan Qua kt qu phõn lp x khun phân giải xenluloza thống kê bảng 3.1 3.2 rút số nhận xét sau: Sự phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza số loại đất Xuân Hòa rộng Số lượng nhóm gam đất khô dao động từ 2,15.105 -> 27,23.105 Đất vườn trồng rau có số lượng xạ khuẩn phân giải xenluloza trung bình gam đất khơ cao (24,37.105) gấp 8,15 lần so với đồi Thằn Lằn (2,99.105), gấp 1,97 lần so với đất ruộng trồng lúa (12,39.105) Theo kết nghiên cứu xạ khuẩn khẳng định từ trước tới nhiều tác giả ngồi nước xạ khuẩn vi sinh vật sống hoại sinh, hiếu khí Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng phát triển xạ khuẩn 25 - 300C, độ ẩm thích hợp từ 40 – 55%, độ pH trung tính kiềm nhẹ Trên sở chúng tơi phân tích, lí giải khác mật độ xạ khuẩn phân giải xenluloza mẫu đất sau: Đất đồi Thằn Lằn loại đất Feralit đỏ vàng, bị xói mòn, rửa trôi mạnh, kết von trơ đá Loại đất nghèo chất dinh dưỡng, cối mọc được, có bạch đàn, keo tràm lớp cỏ mọc thấp, thưa thớt Đất lại chua, độ pH = 6,0 – 6,1 độ ẩm thấp (7,0 - 8,3%), thấp số mẫu thu Những đặc điểm không phù hợp cho sinh trưởng phát triển xạ khuẩn, đặc biệt xạ khuẩn phân giải xenluloza Điều phù hợp với kết phân lập có khoảng 2,99.105 mầm xạ khuẩn / g đất khô Đất ruộng Yên Mỹ đất canh tác vụ lúa / năm vào thời điển lấy mẫu bỏ không sau vụ gặt tháng Độ ẩm thấp (15,1 – 18,5%) đất thuộc loại kiềm (pH = 8,0 – 8,1) Đây điều kiện không thuận lợi Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 32 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan cho x khun phân giải xenluloza sinh trưởng phát triển nên số lượng xạ khuẩn trung bình g đất khơ 12,39.105 Đất vườn trồng rau Yên Mỹ đất thường xuyên trồng loại rau, màu, thường xuyên cuốc xới, chăm bón Do đất có độ tơi xốp, thống khí giàu chất dinh dưỡng Độ pH đo mẫu đất 7,0 7,2 Với tất đặc điểm thuận lợi nên đất vườn trồng rau có số lượng xạ khuẩn phân giải xenluloza trung bình g đất khô cao (24,37.105) Kết phân lập thống kê qua bảng cho thấy: Cả loại đất ruộng đất vườn có số lượng xạ khuẩn trung bình g đất khơ giảm dần theo chiều sâu lấy mẫu Điều hợp quy luật xạ khuẩn thuộc loại vi sinh vật hiếu khí nên lớp đất thống khí có số lượng xạ khuẩn Tuy nhiên chúng tơi không thấy quy luật đất đồi Ở đất đồi tượng số lượng xạ khuẩn lớp đất thấp so với lớp đất giải thích đất đồi trọc có thực vật che phủ nên lớp đất chịu tác dụng trực tiếp tác nhân lợi thay đổi nhiệt độ, bị rửa trơi xói mòn…Vì lớp đất khơng phù hợp cho sinh trưởng phát triển xạ khuẩn phân giải xenluloza so với lớp đất sâu Sau phân lập, thu khuẩn lạc xạ khuẩn riêng biệt hộp petri Chọn khuẩn lạc mọc tốt, không bị nhiễm cấy truyền sang ống thạch nghiêng chứa môi trường Czapek (tinh bột) Nuôi giữ tủ ấm nhiệt độ 28 – 300C, sau – ngày lấy quan sát, ống nghiệm bị nhiễm, chưa chủng phân lập lại Kết thu 32 mẫu xạ khuẩn từ 27 mẫu đất Căn vào màu sắc hệ sợi khí sinh chủng xạ khuẩn phân lập được, chia thnh mu nh sau: Trường ĐH Sư Phạm Hµ Néi 33 K29A- Sinh Khãa ln tèt nghiƯp Đào Thị Lan Mu trng: 14 mu chim 43,75% Mu hồng nhạt: mẫu chiếm 28,125% Màu vàng: mẫu chiếm 21,875% Màu trắng xanh: mẫu chiếm 6,25% Kết cho thấy: số 32 mẫu xạ khuẩn phân lập từ mẫu đất Xn Hồ số xạ khuẩn phân giải xenluloza có máu trắng cao nhất: 14/32 mẫu Sau mẫu màu hồng nhạt 9/32; màu vàng 7/32; màu trắng xanh có số mẫu xạ khuẩn thấp Đặc biệt, mẫu xạ khuẩn màu hồng có khuẩn lạc to mẫu khác, chứng tỏ chúng có khả phân giải xenluloza mạnh 3.2 Thảo luận Xạ khuẩn chiếm khoảng - 45% tổng số vi sinh vật đất Số lượng xạ khuẩn phân giải xenluloza đất không phụ thuộc vào loại đất mà phụ thuộc vào mức độ canh tác, độ pH, độ ẩm…Nhìn chung tuân theo quy luật sau: Đất giàu dinh dưỡng, chất hữu cơ, khống chất vùng có nguồn xenluloza cao phân bố xạ khuẩn phân giải xenluloza rộng rãi số lượng thành phần, thường 1g đất canh tác màu mỡ có khoảng 5.106 mầm xạ khuẩn Xạ khuẩn nhóm vi sinh vật ưa trung tính kiềm Vì pH axit hay q kiềm thường có xạ khuẩn Mặt khác xạ khuẩn nhóm hiếu khí, ưa ấm nên tầng đất bề mặt có nhiều xạ khuẩn lớp đất sâu xuống dưới, đất tơi xốp, thống khí có nhiều Vào mùa hè số lượng xạ khuẩn có nhiều mùa đơng Điều giải thích kết phân lập xạ khuẩn phân giải xenluloza nhìn chung thấp (vì thời gian lấy mẫu cỏc thỏng 11,12,1) Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 34 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận * Số lượng xạ khuẩn trung bình 1g đất khơ mẫu đất thuộc loại đất địa điểm, độ sâu khác khu vực phường Xn Hồ phụ thuộc vào loại đất, độ phì nhiêu, độ ẩm, độ pH mức độ canh tác đất… Đất vườn trồng rau thường xuyên cày xới, đảo trộn làm điều hoà chất dinh dưỡng, làm đất thống khí, có nhiều điều kiện thuận lợi cho sinh trưởng phát triển xạ khuẩn, tăng cường q trình phân giải xenluloza chúng Do loại đất có số lượng xạ khuẩn trung bình cao 24,37.105 Đất ruộng trồng lúa có độ ẩm thấp, đất lại cao, hệ thống tưới tiêu chưa hợp lí làm cho đất khơ hạn Điều ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng phát triển xạ khuẩn, ảnh hưởng gián tiếp đến suất trồng Đất đồi Thằn Lằn có nhiều đặc điểm khơng thuận lợi cho xạ khuẩn sinh trưởng phát triển (độ ẩm thấp, pH thấp, nghèo dinh dưỡng…) nên có số lượng xạ khuẩn thấp 2,99.105 * Trong số 32 mẫu xạ khuẩn phân lập có khả phân giải xenluloza từ 27 mẫu đất khác gồm loại màu: màu trắng chiếm 43,75%, màu hồng nhạt chiếm 28,125%, màu vàng chiếm 12,875% màu trắng xanh chiếm 6,25% Đề nghị Do thời gian nghiên cứu điều kiện thiết bị thí nghiệm lực thân em hạn hẹp nên phạm vi nghiên cứu đề tài chưa Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 35 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan rng Kt qu đề tài bước đầu khảo sát phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất Xuân Hoà Em hi vọng hệ sinh viên hướng dẫn, giúp đỡ thầy, cô giáo khoa Sinh-KTNN tiếp tục nghiên cứu đề tài với phạm vi rộng để đề tài thực tài liệu quan trọng học tập nghiên cu khoa hc Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 36 K29A- Sinh Khóa luận tốt nghiệp Đào Thị Lan TÀI LIỆU THAM KHẢO Đinh Thị Bích (2005), Phân lập, tuyển chọn nghiên cứu số chủng xạ khuẩn ưa nhiệt phân giải xenluloza, Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2000), Vi sinh vật học, Nxb Giáo dục, tr 17 - 18 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đăng Đức, Đặng Hồng Miên, Nguyễn Vĩnh Phước, Nguyễn Đình Quyến, Nguyễn Phùng Tiến, Phạm Văn Ty (1976), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh học, tập 2, Nxb Khoa học kỹ thuật, tr - 60 Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo (1990), Vi sinh vật học, Nxb Giáo dục, tr 102 Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo, Vương Trọng Hào (1990), Thực hành vi sinh vật học, Nxb Giáo dục Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Trần Cẩm Vân (2000), Đất môi trường, Nxb Giáo dục, tr 51 - 63 Trần Cẩm Vân (1993), Vi sinh vật đất, Nxb Hà Nội, tr - 10 Trần Cẩm Vân (2005), Giáo trình vi sinh vật học mơi trường, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, tr 11 - 81 Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan (1995), Công nghệ vi sinh bảo vệ môi trường, Nxb Khoa học kỹ thuật, tr 109 - 123 10 La Nam Vương (1999), Nghiên cứu xạ khuẩn sinh kháng sinh phân lập từ đất thị xã Lạng Sơn, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học quốc gia Hà Nội, tr 6-10 11 Huỳnh Thị Thoa (2005), Khảo sát phân bố số nhóm vi khuẩn có khả phân huỷ xenluloza số vị trí nước hồ Đại Lải, Luận văn tốt nghiệp, tr - Tr­êng §H Sư Phạm Hà Nội 37 K29A- Sinh ... Số lượng khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza hộp petri độ sâu mẫu đất Bảng 3.2 Sự phân bố xạ khuẩn phân giải xenluloza số mẫu đất Xuân Hòa Hình: Hình 3.1 Ảnh khuẩn lạc xạ khuẩn phân giải xenluloza. .. - tỉnh Vĩnh Phúc, từ khảo sát phân bố chúng Ý nghĩa đề tài Nội dung đề tài Khảo sát phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất Xn Hồ” tìm hiểu đặc điểm xạ khuẩn, khẳng định... nghiên cứu xạ khuẩn phân giải xenluloza nói riêng, hướng dẫn tận tình ThS Nguyễn Khắc Thanh, chúng tơi chọn đề tài Khảo sát phân bố số nhóm xạ khuẩn phân giải xenluloza phân lập từ đất Xuân Hoà”