Phân lập vi khuẩn vi hiếu khí giảm độc chất mangan trên đất phèn ở đồng bằng sông cửu long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHÂN LẬP VI KHUẨN VI HIẾU KHÍ GIẢM ĐỘC CHẤT MANGAN TRÊN ĐẤT PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG TRẦN CHÍ NHÂN An Giang, tháng 10 -2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHÂN LẬP VI KHUẨN VI HIẾU KHÍ GIẢM ĐỘC CHẤT MANGAN TRÊN ĐẤT PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS LÝ NGỌC THANH XUÂN TRẦN CHÍ NHÂN An Giang, tháng 10 -2018 Cơng trình nghiên cứu khoa học “Phân lập vi khuẩn vi hiếu khí giảm độc chất Mangan đất phèn đồng sông Cửu Long” sinh viên Trần Chí Nhân thực dƣới hƣớng dẫn ThS Lý Ngọc Thanh Xuân tác giả báo cáo kết nghiên cứu đƣợc Hội đồng Khoa học Đào tạo thông qua ngày 8/10/2018 THƯ KÝ Th.S ĐÀO THỊ MỸ TIÊN PHẢN BIỆN PHẢN BIỆN TS NGUYỄN VĂN CHƢƠNG ThS NGUYỄN PHÚ DŨNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS LÝ NGỌC THANH XUÂN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS HỒ THANH BÌNH LỜI CẢM ƠN Để có đƣợc hồn thành cơng trình nghiên cứu này, ngồi nổ lực thân nhóm nghiên cứu, cịn có giúp đỡ động viên gia đình thầy bạn bè phận khu khí nghiệm thực hành Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trƣờng Đại học An Giang, Ban Chủ Nhiệm Khoa Nông Nghiệp – Tài Nguyên Thiên Nhiên môn Khoa Học Cây Trồng, Phịng Quản Trị Thiết Bị - Khu Thí Nghiệm Thực Hành tạo điều kiện, môi trƣờng thuận lợi để tơi thực hồn thành cơng trình nghiên cứu Xin gủi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Lý Ngọc Thanh Xuân, ngƣời hƣớng dẫn trực tiếp thời gian qua Xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thanh Xuân, thầy Nguyễn Quốc Khƣơng nhiệt tình tƣ vấn, lỗi sai, vấn đề q trình thực cơng trình nhƣ viết Xin cảm ơn bạn nhóm nghiên cứu sát cánh tơi vƣợt qua khó khăn giải vấn đề, bỏ qua mâu thuẫn trình nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thúy Loan, thầy Trần Lê Kim Trí, Nguyễn Thị Xn Đào – Khu thí nghiệm thực hành Đã nhiệt tình giúp đỡ bảo, tạo điều kiện để tơi thực cơng trình nghiên cứu phịng thí nghệm khu thí nghiệm thực hành TÓM TẮT Mục tiêu nghiên cứu (i) phân lập tuyển chọn dòng vi khuẩn quang dƣỡng khơng lƣu huỳnh màu tía có khả chống chịu điều kiện mơi trƣờng có hàm lƣợng độc chất Mn2+ cao từ đất phèn trồng lúa; (ii) đánh giá khả hấp thu mangan khả cố định đạm, tiết indole acetic acid (IAA), hòa tan lân dòng vi khuẩn tuyển chọn Mẫu đất phèn đƣợc thu bốn vùng phèn Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) Kết cho thấy sáu dịng vi khuẩn tiềm có khả chống chịu tốt mơi trƣờng có ngƣỡng độc chất Mn2+ đƣợc tuyển chọn từ 118 dòng vi khuẩn đƣợc phân lập từ vùng đất phèn trồng lúa Dòng vi khuẩn 5S56, 5S96 có giới hạn sinh trƣởng thấp điện kiện gần yếm khí sáng dịng vi khuẩn 7S62 có giới hạn sinh trƣởng thấp điện kiện háo khí tối Đặc biệt, dịng vi khuẩn 5S42 có giới hạn sinh trƣởng thấp hai điều kiện ủ ngƣỡng độc chất Mn2+ 1.100 mg/l, với giới hạn sinh trƣởng thấp 20% Khả hấp thu mangan dòng vi khuẩn dòng 5S96 với hàm lƣợng 5,563 mg/l dòng vi khuẩn lại lần lƣợt 5S56, 7S42, 7W95, 5S36, 7S62 có khả hấp thu mangan lần lƣợt 148,97, 162,14, 170,25, 144,79, 186,62 mg/l Từ khóa: đất phèn, lúa, độc chất Mn2+, vi khuẩn khơng lƣu huỳnh màu tía ABSTRACT This research aimed to isolate and select the Mn2+ - resistant purple nonsulfur bacteria (PNSB) from paddy fields on acid sulfate soil (ASS); (ii) examine absorption manganese and the capacity of selected families for nitrogen-fixing, indole acetic acid (IAA) production, and phosphorus solubilization Soil samples was collected from ASS in Mekong Delta including Ca Mau Peninsula, Long Xuyen Quadrangle, Depressed of Hau River and Plain of Reed areas The results showed that six selected PNSB resisted to critical value of Mn2+ at 1.100 mg/l were selected from 118 PNSB isolates Families 5S56, 5S96 had the lowest growth inhibition under microaerobic light conditions while strain 7S62 showed highest tolerance under aerobic dark conditions However, familie 5S42 obtained the higest resistance under both conditions at threshold Mn2+ 1.100 mg/l, with only 20% of growth inhibition The manganese adsorption capacity of families 5S96 had the lowest with the 5,563 mg L-1 The familie 5S56, 7S42, 7W95, 5S36, 7S62, They also possessed ability to adsor manganese from with 148,97, 162,14, 170,25, 144,79, 186,62 mg/l, respectively Key words: acid sulfate soils, rice, manganese toxicity, purple nonsulfur bacteria Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu cơng trình nghiên cứu có xuất xứ rõ ràng Những kết luận mặt khoa học cơng trình nghiên cứu chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Long xun, ngày tháng 10 năm 2018 NGƯỜI THỰC HIỆN TRẦN CHÍ NHÂN MỤC LỤC Trang Chƣơng 1: MỞ ĐẦU…………………………………………………………….….….1 1.1 Đặt vấn đề……………………………………………………………… ….….… 1.2 Câu hỏi nghiên cứu………………………………………………….……….….….2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………… …….….….2 Chƣơng 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU………………….………………… ……3 2.1 Hiện trạng đất phèn tài đồng Sông Cửu Long………………………….…….3 2.2 Độc chất mangan đất phèn…………………………………………… ……4 2.3 Nhóm vi khuẩn quang dƣỡng khơng lƣu huỳnh màu tía (PNSB)…………… … Chƣơng 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP…………………………… …… 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu……………………………………………….…9 3.1.1 Thời gian…………………………………………………………………… ….9 3.1.2 Địa điểm………………………………………………………….………………9 3.2 Phƣơng tiện nghiên cứu………………………………………… ……………….9 3.2.1 Vật liệu………………………………………………………… ……………….9 3.2.2 Dụng cụ………………………………………………………………………… 3.2.3 Thiết bị………………………………………………………… ……………… 3.2.4 Hóa chất……………………………………………… ……………………… 10 3.3 Phƣơng tiện nghiên cứu………………………………………………………… 10 3.3.1 Thu thập mẫu………………………………… ……………………………….10 3.3.2 Phân lập vi khuẩn từ mẫu đất nƣớc…………….……………………………11 3.3.3 Tuyển chọn dòng vi khuẩn có khả thích nghi mơi trƣờng nhiễm mangan………………………………………………………………………….…….12 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………………….…13 4.1 Kết phân tích đất vùng nghiên cứu…………………………………… ……13 4.2 Kết phân lập vi khuẩn quang dƣỡng không lƣu huỳnh màu tía… …………15 4.3 Kết tuyển chọn……………………………………………………………….17 4.3.1 Tuyển chọn vi khuẩn quang dƣỡng không lƣu huỳnh màu tía có khả chịu đựng điều kiện giảm pH………………………………………………… …….17 4.3.2 Tuyển chọn vi khuẩn quang dƣỡng không lƣu huỳnh màu tía có khả chịu đựng độc chất Mn2+ ngƣỡng 1000ppm 1.100 ppm…………………… ………19 4.3.3 Đánh giá khả hấp thu mangan dòng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn 20 4.3.4 Đánh giá khả giảm độc chất mangan dòng vi khuẩn tuyển chọn ……………………………………………………………………………………… 22 4.3.5 Đánh giá dòng vi khuẩn quang dƣỡng khơng lƣu huỳnh màu tía tiềm sử dụng nhƣ nguồn cung cấp dƣỡng chất cho trồng………………………22 Chƣơng 5: KẾT LUẬN……………… …………………………………… ………26 5.1 Kết luận……………………………………………………… ………………….23 5.2 Đề xuất…………………………………………………… ………… ……… 23 DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang Bảng Độ nhạy cảm mangan với loại trồng (Brett Upjohn, 2005) Bảng Kết phân tích đặc tính đất vùng nghiên cứu 14 Bảng Đặc điểm hình thái dạng tế bào dòng vi khuẩn quang dƣỡng khơng lƣu huỳnh màu tía phân lập đƣợc 16 Bảng Lƣợng sinh khối thu đƣợc tăng sinh dòng vi khuẩn 20 Bảng Lƣợng mangan hấp thu sinh khối dòng vi khuẩn (khảo sát sau 30 phút chủng vi khuẩn vào môi trƣờng) 22 (Hịn Đất, Thoại Sơn, Tri Tơn), Đồng Tháp Mười: mẫu (Thạnh Hóa, Tân Thạnh, Tháp Mười, Tân Phước) Mẫu đất dùng nghiên cứu thu thập trà lúa từ 20-25 ngày (trước lúa trổ) theo quy trình sau: đất lấy độ sâu từ 0-10cm, lấy lượng đất khoảng 100 gram cho vào túi đựng mẫu nén hết khơng khí ngồi, giữ lạnh Bờ ruộng X X X X X X X X X X X X X Hình Sơ đồ điểm thu mẫu đất ruộng lúa 3.3.2 Phân lập vi khuẩn từ mẫu đất nước BIM môi trường sử dụng phân lập có cơng thức cho lít gồm: 1,0 g (NH4)2SO4, 0,5 g K2HPO4, 0,2 g MgSO 4, 2,0 g NaCl, 5,0 g NaHCO3, 1,5 g chiết xuất nấm men, 1,5 g glycerol, 0,03 g L-cysteine nước cất thêm vào đến đủ lít điều chỉnh pH mơi trường 7,0 (Brown, 2013) Đối với môi trường thạch thêm 15g agar/ lít mơi trường, để sử dụng môi trường cần phải qua trùng 1210C 15 phút Phân lập vi khuẩn, g đất 10 mL nước từ mẫu thu được, thêm vào 10 ml dung dịch BIM (môi trường tăng gấp đôi mẫu nước) Parafin lỗng, vơ trùng phủ lên bề mặt môi trường với chiều cao Parafin khoảng cm để đảm bảo điều kiện vi hiếu khí Tất mẫu nuôi cấy ủ điều kiện chiếu sáng liên tục với cường độ ánh sáng khoảng 2000 - 4000 lux 5-7 ngày Bất kỳ mẫu nuôi cấy chuyển sang màu đỏ hồng 11 sử dụng để trãi lên đĩa thạch BIM thu dòng Tất mẫu sau trãi lên đĩa ủ bình kín khí suốt (dùng gói hút khơng khí để đảm bảo điều kiện vi hiếu khí) chiếu đ n liên tục khoảng 5-7 ngày với cường độ ánh sáng không đổi từ 2000-4000 lux Liên tục truyền đĩa thạch tách rịng, mẫu khiết trì ni cấy khuẩn lạc Quan sát hình thái khuẩn lạc, hình dạng vi khuẩn đo kích thước vi khuẩn kính hiển vi quang học qua phương pháp nhuộm Gram Các dòng vi khuẩn khiết lưu trữ glycerol 20% bảo quản nhiệt độ âm 80ºC 3.3.3 Tuyển chọn dịng vi khuẩn có khả thích nghi mơi trường nhiễm mangan Thí nghiệm 1: Tuyển chon vi khuẩn điều kiện giảm pH Các dòng vi khuẩn phân lập phải qua tuyển chọn môi trường giảm pH Tăng sinh dịng vi khuẩn mơi trường BIM lỗng pH 7,0 48-72 chuyển sang pH 5,0 Trong điều kiện vi hiếu khí (micro aerobic), hút 10% (tính tổng thể tích dung dịch) vi khuẩn vào pyrex sau thêm mơi trường ủ điều kiện có chiếu sáng với cường độ ánh sáng 2000 – 4000 lux Sau 72 ni cấy, dịng vi khuẩn đo độ đục để đánh giá mật số (OD bước sóng 660 nm), dịng vi khuẩn có OD > dịng lựa chọn Thí nghiệm 2: Tuyển chọn vi khuẩn điều kiện có mangan Các dịng vi khuẩn chọn thí nghiệm tăng sinh mơi trường có pH 5,0, sau 48 - 72 xác định độ đục dịch nuôi cấy điều chỉnh OD = 0,5 dung dịch môi trường BIM pH 5,0 cho tất dịng vi khuẩn Tiến hành ni cấy mơi trường có mangan với nồng độ 1000 ppm pH = 5,0 với tỷ lệ 10% dịch vi khuẩn 90% môi trường Sau 72 đo độ đục chọn dịng vi khuẩn có OD > Thí nghiệm 3: đánh giá khả hấp thu mangan dòng vi khuẩn tuyển chọn Tăng sinh dịng vi khuẩn chọn mơi trường BIM pH 7,0 Sau 48h, chuyển vi khuẩn vào môi trường Bim pH 5,0 ủ 48h, sau đo độ đục điều chỉnh OD = 0,5 dung dịch mơi trường BIM pH 5,0 hút vi khuẩn có OD = 0,5 tiếp tục ni mơi trường BIM có pH 5,0 với tỷ lệ 10% vi khuẩn 90% mơi trường Sau 48 ly tâm 8000 vịng/phút 15 phút 12 Hút phần sinh khối hòa vào dung dịch nước khử khoáng cho dung dịch sau có nồng độ mangan 1000ppm sau chiếu sáng 30 phút Ly tâm lấy dịch để đo nồng độ mangan lại máy hấp thu nguyên tử Đối chứng thí nghiệm dung dịch nước khử khống 1000 ppm mangan khơng chủng vi khuẩn 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH VÙNG NGHIÊN CỨU Để thực nghiên cứu 65 mẫu đất thu thập từ vùng phèn Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), bao gồm bán đảo Cà Mau (15 mẫu), Trũng Sông Hậu (15 mẫu), Tứ Giác Long Xuyên (15 mẫu) Đồng Tháp Mười (20 mẫu) Hình Thu mẫu phân lập mẫu đất phân tích Các mẫu đất thu đem phân tích đặc tính đất, bao gồm tiêu pH, EC, hàm lượng Mn tổng số đất (bảng 2) Bảng Kết phân tích đặc tính đất vùng nghiên cứu EC Mn (µS cm-1) (mg kg-1) Vùng phèn pHH2O pHKCl Bán Đảo Cà Mau 4,62 ± 0,24 4,34 ± 0,33 249,50 ± 53,15 267,11 ± 7,11 Trũng sông Hậu 4,89 ± 0,26 4,57 ± 0,31 112,84 ± 22,35 720,87 ± 10,21 Tứ Giác Long Xuyên 4,77 ± 0,13 4,46 ± 0,11 112,92 ± 22,92 131,52 ± 1,56 Đồng Tháp Mười 4,69 ± 0,16 4,42 ± 0,19 209,90 ± 35,28 14 520,12 ± 9,28 Kết phân tích 65 mẫu đất vùng nghiên cứu cho thấy đặc tính đất để phân lập vi khuẩn có pH nhỏ 5,0 nên mẫu thu có đặc tính axít, với độ biến động pH trích nước bốn vùng 4,62 - 4,89 phù hợp với kết công bố Nguyễn Mỹ Hoa Trịnh Thị Thu Trang năm 2006 Tương tự, pH đất trích dung dịch KCl M đạt giá trị thấp 4,34 - 4,57 Hàm lượng Mn đất xác định 131,52 - 720,87 mg/kg Điều cho thấy đất ph n có hàm lượng Mn cao chưa đến ngưỡng gây chết cho trồng, trường hợp lúa Ngưỡng Mn2+ gây độc cho lúa (Upjohn et al., 2005) Để đáp ứng sản xuất lúa an toàn gắn liền với hàm lượng độc chất hạt gạo thấp, nên cần thiết nghiên cứu biện pháp giảm hàm lượng độc chất Mn 4.2 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VI KHUẨN QUANG DƯỠNG KHÔNG LƯU HUỲNH MÀU TÍA Sau q trình phân lập thu tất 118 dịng vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía Đã tiến hành làm thuần, trữ mẫu, quan sát hình thái khuẩn lạc đo kích thước Kết cho thấy phần lớn khuẩn lạc có màu đỏ tía, số có màu vàng cam Kích thước khuẩn lạc biến động từ - mm tất khuẩn lạc có dạng bìa ngun có độ mơ 100% dịng vi khuẩn vi khuẩn ram âm, tế bào dạng hình que, có khả chuyển động Hình Các khuẩn lạc sau ngày nuôi cấy, hai dạng màu sắc khuẩn lạc chủ yếu tổng số 118 dòng vi khuẩn phân lập 15 Bảng Đặc điểm hình thái dạng tế bào dịng vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía phân lập Đặc điểm Màu sắc khuẩn lạc Độ Dạng bìa Số dịng vi khuẩn Tỷ lệ (%) 116 98.3 1.7 Nổi mô 118 100 Mô lài - - Bìa nguyên 118 100 Bìa cưa - - 118 100 - - Hình que 118 100 Hình cầu - - 118 100 - - Màu đỏ tía Màu vàng cam Gram âm Gram Gram dương Tế bào Khả chuyển động Chuyển động Khơng 16 Hình Tế bào vi khuẩn chụp kính hiển vi quang học vật kính 40 4.3 KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN 4.3.1 Tuyển chọn vi khuẩn quang dưỡng không lưu huỳnh màu tía có khả chịu đựng điều kiện giảm pH Kết phân lập vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía đất phèn trồng lúa ĐBSCL cho thấy có 118 dịng vi khuẩn đạt sau kiểm tra độ kính hiển vi Trong đó, có 96 vi khuẩn sống 17 điều kiện gần yếm khí sáng háo khí tối Các dịng vi khuẩn sống tốt hai môi trường sử dụng cho đánh giá khả thích nghi điều kiện chua 56 dịng chọn sinh trưởng tốt (OD660 >1,0) điều kiện pH 5,0 Hình Các dịng vi khuẩn tăng sinh điều kiện vi hiếu khí có chiếu sáng Hinh 10 Các dịng vi khuẩn tăng sinh điều kiện háo khí tối 18 4.3.2 Tuyển chọn vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía có khả chịu đựng độc chất Mn2+ ngưỡng 1000ppm 1.100 ppm Trong 56 dòng vi khuẩn lựa chọn phải trải qua thử nghiệm môi trường có chứa độc chất mangan nồng độ 1.000ppm, tuyển chọn 20 dịng vi khuẩn điều kiện gần yếm khí sáng háo khí tối tiếp thực tương tự, nồng độ mangan tăng lên ngưỡng 1.100ppm (hình 10) Có 13 tổng số 20 dòng vi khuẩn bị ảnh hưởng độc chất Mn2+ thấp 50%, đó, sáu dịng chọn có giới hạn sinh trưởng Sự giới hạn sinh trưởng (%) độc chất thấp 25% Gần yếm khí sáng Háo khí tối 100 75 A 50 B B efg 25 E i Bb C De D h Dg fg a b ef E d E a Bc D Dịng vi khuẩn Hình 10 Sự giới hạn sinh trưởng dòng vi khuẩn tiềm chọn điều ủ gần yếm khí sáng háo khí tối mơi trường chua ngưỡng độc chấtMn2+ 1.100 mg L-1 Ghi chú: Sự giới hạn sinh trưởng độc chất Mn2+ dòng vi khuẩn so sánh với ký tự in hoa cho điều kiện gần yếm khí sáng, ký tự in thường cho điều kiện háo khí tối Trong điều kiện ủ gần yếm khí sáng háo khí tối, dịng vi khuẩn có giới hạn sinh trưởng thấp chọn bao gồm 5S36, 5S56, 5S96, 5S42, 7S62 7W95 (Hình 10) Trong điều kiện ủ có độc chất Mn2+ ngưỡng 1.100 mg L-1, dịng vi khuẩn 5S56, 5S96 có giới hạn sinh trưởng thấp điện kiện gần yếm khí sáng dịng vi khuẩn 7S62, 7W95 có giới hạn sinh trưởng thấp điện kiện háo khí tối Đặc biệt, dịng vi khuẩn 5S42 có giới hạn sinh trưởng thấp hai điều kiện ủ Đối 19 với dòng vi khuẩn 5S36, điều kiện ủ gần yếm khí sáng giới hạn sinh trưởng theo sau dòng tuyển chọn 5S42 ~ 5S56 ~ 5S96 < 5S36 ~ 7S62 ~ 7W95 ~ 5S82 Tuy nhiên, dòng 7S62 7W95 tuyển chọn dựa điều kiện háo khí tối Riêng dịng 5S82 có giới hạn sinh trưởng điều kiện ủ háo khí tối cao nên dịng 5S36 tuyển chọn (Hình 10) Các dịng vi khuẩn có khả thích nghi mơi trường có Mn2+ cao chúng có khả sử dụng lượng Mn cho trình trao đối chất 4.3.3 Đánh giá khả hấp thu mangan dòng vi khuẩn tuyển chọn Sau 72 giở ủ điều kiện gần yếm khí có chiếu sáng, sinh khối sáu dòng vi khuẩn thu sau: dòng vi khuẩn 7S42 cho lượng sinh khối nhiều với trọng lượng thu 1,359/l dòng vi khuẩn 5S96 dịng có lượng sinh khối thu đạt 0,919/l Mặc khác sau 72 giở ủ điều kiện háo khí khơng có ánh sáng, sinh khối sáu dòng vi khuẩn thu sau: dịng vi khuẩn 7S62 có lượng sinh khối nhiều với trọng lượng 1,082/l dịng có lượng sinh khối dịng 5S96 với lượng sinh khối thu 0,773/l Trong hai điều kiện dòng vi khuẩn 7S42 dịng tỏ có khả gia tăng sinh khối tốt với lượng trung bình hai điều kiện ủ 1,1575/l cao dòng vi khuẩn cao dòng thấp 5S96 có trọng lượng sinh khối trung bình 0,8460/l đến 36,82% Bảng: khối lượng sinh khối khô vi khuẩn thu sau 72 ủ hai điều kiện háo khí tối yếm khí sáng Bảng Lượng sinh khối thu tăng sinh dòng vi khuẩn Sinh khối vi khuẩn (gram/lít) Dịng vi khuẩn Háo khí, tối Yếm khí, sáng 5S36 0,841 1,034 5S56 0,880 1,119 5S96 0,773 0,919 7S42 0,956 1,359 7S62 1,082 1,113 7W95 1,001 1,095 20 Lượng sinh khối thu dịng vi khuẩn hai điều kiện tìm điều kiện mơi trường ni cấy thích hợp chọn dòng vi khuẩn tốt để gia tăng sinh khối, qua thấy vi khuẩn ni cấy điều kiện có chiếu sáng thu lượng sinh khối cao hơn, nhiều dòng 7S42 cao 42.15% so với điều kiện ánh sáng Chứng tỏ điều kiện mơi trường có chiếu sáng mang lại hiệu gia tăng mật số vi khuẩn cao hơn,về mặc lý thuyết dịng vi khuẩn có khả gia tăng nhanh mật số hấp thu độc chất tốt tiết nhiều hoạt chất có lợi Tuy nhiên để đánh giá đâu dịng vi khuẩn có khả hấp thu độc chất tốt phải qua trình đánh giá khả hấp thu sinh học dịng vi khuẩn Hình 11 Sinh khối (biomas) số dòng vi khuẩn vi khuẩn lắng đáy ống sau ly tâm 21 4.3.4 Đánh giá khả giảm độc chất mangan dòng vi khuẩn tuyển chọn Cả sáu dòng vi khuẩn chọn có khả thích nghi sinh trưởng tốt điều kiện thử nghiệm có khả hấp thu sinh học lượng định độc chất mangan từ môi trường (bảng 5) Bảng Lượng mangan hấp thu sinh khối dòng vi khuẩn (khảo sát sau 30 phút chủng vi khuẩn vào mơi trường) STT Dịng vi khuẩn % lượng mangan hấp thu sau 30 phút Lượng mangan hấp thu quy đổi theo sinh khối (mg/l) 5S36 14,479 144,787 5S56 14,897 148,966 5S96 5,563 55,631 7S42 16,214 162,138 7S62 18,662 186,623 7W95 17,025 170,250 Ghi chú: nồng độ mangan sau chủng vi khuẩn 1000ppm, đối chứng thí nghiệm dung dịch mơi trường có nồng độ mangan 1000ppm Kết cho thấy dịng vi khuẩn có khả hấp thu mangan dòng 5S96, lại tất dòng khác theo thừ tự 5S56, 7S42, 7W95, 5S36, 7S62 có khả hấp thu mangan 14,897, 16,214, 17,025, 14,479, 18,662 (bảng 4) 22 CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 KẾT LUẬN Sáu dòng vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía tiềm tuyển chọn từ đất phèn trồng lúa vùng nghiên cứu thuộc đồng Sơng Cửu Long có khả chịu đựng điều kiện mơi trường có độc chất Mn2+ ngưỡng 1.100 mg/l gây hại cho lúa Có khả hấp thu lượng độc chất mangan từ môi trường 5.2 ĐỀ XUẤT Cần thực định danh đến mức lồi dịng vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía tuyển chọn Thực thí nghiệm đánh giá khả cung cấp dưỡng chất cố định đạm, hòa tan lân, tiết IAA dịng vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía đất phèn số vùng đồng Sông Cửu Long 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO Brett Upjohn, Greg Fenton & Mark Conyers Agfact (2005) Soil acidity and liming Batool, K., Rehman, Y 2017 Arsenic-redox transformation and plant growth promotion by purple nonsulfur bacteria Rhodopseudomonas palustris CS2 and Rhodopseudomonas faecalis SS5 BioMed Research International 2017: 6250327 Barton L L & D E Northup (2011) Microbial Ecology tr 279 – tr 298 Brown, J.W 2013 Enrichment and isolation of purple non-sulfur bacteria Department of Biological Sciences College of Sciences North Carolina State University http://www.mbio.ncsu.edu/mb452/purplenonsulfurs/purples.html Access date: 15 November 2015 Cao Ngọc Điệp Ngô Thanh Phong (2016) Công nghệ sản xuất phân sinh học Cần Thơ: Nhà xuất Đại Học Cần Thơ Dong, R., Zhang, J., Huan, H., Bai, C., Chen, Z., Liu, G 2017 High salt tolerance of a Bradyrhizobium strain and its promotion of the growth of Stylosanthes guianensis International Journal of Molecular Sciences 18(8): 1625 Duca, D., Lorv, J., Patten, C.L., Rose, D., Glick, B.R 2014 Indole-3-acetic acid in plant–microbe interactions Antonie Van Leeuwenhoek 106(1): 85-125 Elisa, A.A., Shamshuddin, J., Fauziah, C.I 2011 Root elongation, root surface area and organic acid exudation by rice seedling under Al3+ and/or H+ stress American Journal of Agricultural and Biological Sciences 6: 324-331 J Habibah, J Khairiah, B.S Ismail & M.D Kadderi (2014) A world perspective on acid sulphate soils Quyển (67), tr 263 – tr 276 J Sakpirom, D Kantachote, T Nunkaew, E Khan (2017) Research in Microbiology Quyển (168), tr 266 – tr 275 Kamen, M.D., Gest, H 1949 Evidence for a nitrogenase system in the photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum Science 109: 560 Koh, R.H., Song, H.G 2007 Effects of application of Rhodopseudomonas sp on seed germination and growth of tomato under axenic conditions Journal of Microbiology and Biotechnology 17(11): 1805-1810 Norrish, K., Rosser, H 1983 Mineral phosphate In: Greenslade, P.J.M., Greenslade, P (Eds.), Soils: an Australian viewpoint Academic Press, Melbourne, CSIRO/London, UK, Australia Pp 335-361 Nguyễn Quốc Khương (2016) Selection of acid-, aluminum- and ferrous ironresistant purple nonsulfur bacteria isolated from paddy fields on acid sulfate soils and their biosorption of Al3+ and Fe2+ to reduce toxicity for agricultural application Ngô Ngọc Hưng, Nguyễn Bảo Vệ, Võ Quang Minh, Nguyễn Hữu Hiệp, Nguyễn Quốc Khương (2016) Quản lý độ phì nhiêu đất lúa đồng sông cửu long Cần Thơ: Nhà xuất Đại Học Cần Thơ Phongjarus, N., Suvaphat, C., Srichai, N., Ritchie, R.J 2018 Photoheterotrophy of photosynthetic bacteria Rhodopseudomonas palustris growing on oil palm and soybean cooking oils Environmental Technology & Innovation 10: 290–304 Rana, G., Meikap, S., Mondol, M., Bose, P.P., Mandal, T 2016 Green-fertilizer, Rhodospirillum rubrum, for agricultural development on fly-ash without any toxic metal ion release Basic Research Journal of Agricultural Science and Review 5(8): 109-117 Rengel, Z., Marschner, P 2005 Nutrient availability and management in the rhizosphere: exploiting genotypic differences New Phytologist 168: 305-312 Vo Tong Xuan and Matsuit, 1998 Development of faming systems in the Mekong delta of Vietnam Ho Chi Minh City Publ House, Ho Chi Minh City ... nhiên Vi? ??t Nam chưa có nhiều nghiên cứu chủng loại vi khuẩn vi hiếu khí có khả phân giải độc chất mangan đất phèn, vi? ??c nghiên cứu phân lập dòng vi khuẩn vi hiếu khí có khả phân giải độc chất mangan. .. lúa đồng Sông Cửu Long 1.2 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Vi khuẩn PNSB phân lập đất phèn vùng nghiên cứu thuộc đồng sông Cửu Long có khả chịu đựng độc chất Mangan đất phèn không ? Khả giảm độc chất Mangan. .. NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHÂN LẬP VI KHUẨN VI HIẾU KHÍ GIẢM ĐỘC CHẤT MANGAN TRÊN ĐẤT PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS LÝ NGỌC THANH XUÂN TRẦN CHÍ