Nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định khả năng ức chế Pyricularia grisea của dịch chiết từ rau trai và húng quế. Hoạt tính kháng nấm của dịch chiết methanol từ rau trai với các nồng độ khác nhau (0,1; 0,5; 1,0; 5,0 và 10 mg/ ml) đã được thử nghiệm trên 3 chủng nấm P. grisea (isolate 1, isolate 2 và isolate 3 được phân lập từ lúa hoang). Hoạt tính kháng nấm của dịch chiết methanol từ húng quế với các nồng độ khác nhau (10, 20, 30, 40 mg/ml) đã được thử nghiệm trên 2 chủng nấm P. grisea (isolate 4 và isolate 5 được phân lập từ lúa cao sản).
Khoa học Nông nghiệp Hiệu dịch chiết thực vật để kiểm soát nấm Pyricularia grisea gây bệnh đạo ôn lúa điều kiện in vitro Phạm Thị Thu Hà1*, Nguyễn Thị Ngọc Trâm1, Châu Thanh Trúc2, Nguyễn Thị Bảo Trân1, Võ Hoàng Kha2 Viện Nghiên cứu Di truyền Chọn giống, Trường Đại học Tôn Đức Thắng Khoa Khoa học ứng dụng, Trường Đại học Tôn Đức Thắng Ngày nhận 3/8/2020; ngày chuyển phản biện 6/8/2020; ngày nhận phản biện 4/9/2020; ngày chấp nhận đăng 14/9/2020 Tóm tắt: Nghiên cứu thực nhằm xác định khả ức chế Pyricularia grisea dịch chiết từ rau trai húng quế Hoạt tính kháng nấm dịch chiết methanol từ rau trai với nồng độ khác (0,1; 0,5; 1,0; 5,0 10 mg/ ml) thử nghiệm chủng nấm P grisea (isolate 1, isolate isolate phân lập từ lúa hoang) Hoạt tính kháng nấm dịch chiết methanol từ húng quế với nồng độ khác (10, 20, 30, 40 mg/ml) thử nghiệm chủng nấm P grisea (isolate isolate phân lập từ lúa cao sản) Kết cho thấy dịch chiết rau trai húng quế làm giảm phát triển P grisea tất nồng độ thử nghiệm Với nồng độ cao (10 mg/ml), dịch chiết rau trai có khả ức chế sinh trưởng phát triển chủng nấm đạo ôn (isolate 1, 3) là: 16,33; 29,67; 25,33 mm Đối với dịch chiết húng quế, nồng độ 40 mg/ml, dịch chiết có khả ức chế với chủng nấm isolate isolate tốt nhất, 65,50 55,00 mm Kết rằng, giá trị IC50=2,35 mg/ml dịch chiết rau trai IC50=19,68 mg/ml dịch chiết rau húng quế ức chế phát triển sợi nấm đạo ôn isolate isolate Sử dụng dịch chiết rau trai húng quế để ức chế sinh trưởng phát triển nấm bệnh đạo ôn in vitro bước đầu mang lại kết khả quan Do đó, cần tiếp tục tiến hành thí nghiệm điều kiện in vivo nhằm phát triển thuốc diệt nấm bệnh đạo ôn có nguồn gốc từ thực vật, góp phần giảm thiểu tác hại thuốc diệt nấm hóa học gây Từ khóa: dịch chiết thực vật, húng quế, lúa, Pyricularia grisea, rau trai Chỉ số phân loại: 4.1 Đặt vấn đề Trước bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp thời tiết, lúa đối tượng dễ bị tác động yếu tố sinh học phi sinh học, ảnh hưởng tới suất chất lượng sản xuất lúa gạo [1] Trong loại bệnh hại lúa, đạo ôn bệnh nhiễm nấm gây hại nặng nề nhất, với tổn thất lên tới 10-30% tổng sản lượng thu hoạch [2], chí số trường hợp tới 100% [3] Nấm P grisea nguyên nhân gây bệnh đạo ơn lúa, lây nhiễm gây tổn thương tất quan lúa bùng phát mối đe dọa nghiêm trọng sản xuất lúa gạo Việt Nam nói riêng tồn giới nói chung [4] Ngày nay, bệnh đạo ơn ngày trở nên khó kiểm sốt mầm bệnh có khả tồn sinh sơi điều kiện môi trường khắc nghiệt dễ dàng lây lan sang ruộng [5-7] Có nhiều biện pháp để quản lý bệnh đạo ôn hầu hết nông dân nước phát triển Việt Nam chủ yếu dựa vào thuốc bảo vệ thực vật để loại trừ nấm bệnh [8-10] Tuy mang lại hiệu nhanh chóng việc sử dụng mức hóa chất gây nhiễm mơi trường, phá vỡ hệ sinh học tự nhiên, gây độc hại cho sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe người [11] Đặc biệt, việc sử dụng thuốc hóa học vơ tình dẫn đến kháng thuốc nấm bệnh [12] Một phương pháp tốt để giải vấn đề tìm phương pháp trị liệu từ thực vật có chứa hoạt tính kháng nấm để chống lại vi sinh vật gây bệnh Gần đây, nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến việc ứng dụng dịch chiết thực vật làm thuốc diệt nấm sinh học để giảm nấm bệnh, thay cho thuốc diệt nấm tổng hợp Thuốc diệt nấm sinh học độc chúng khơng gây ảnh hưởng đến sinh vật khác mơi trường Do đó, việc tìm kiếm hợp chất chống nấm từ thực vật chất thay thế, an tồn, thân thiện với mơi trường, rẻ dễ phân hủy cần thiết [13] Trong nghiên cứu này, rau trai (tên khoa học Commelina communis L.) rau húng quế (tên khoa học Ocimum basilicum) sử dụng để khảo sát ảnh hưởng dịch chiết chúng methanol đến phát triến nấm gây bệnh đạo ôn lúa Rau trai có vùng Tác giả liên hệ: Email: phamthithuha@tdtu.edu.vn * 62(12) 12.2020 24 Khoa học Nông nghiệp Efficacy of plant extracts to control Pyricularia grisea fungus causing rice blast in vitro Thi Thu Ha Pham1*, Thi Ngoc Tram Nguyen1, Thanh Truc Chau2, Thi Bao Tran Nguyen1, Hoang Kha Vo2 Genomic Research Institute and Seed, Ton Duc Thang University Faculty of Applied Science, Ton Duc Thang University Received August 2020; accepted 14 September 2020 Abstract: This study was conducted to determine the resistance of Pyricularia grisea of dayflower (Commelina communis) and basil sweet (Ocimum basilicum) extracts Antifungal activity of methanol extract from dayflower with different concentrations (0.1, 0.5, 1.0, 5.0, and 10 mg/ml) was tested on three isolates of P grisea (isolate 1, isolate 2, and isolate 3) The antifungal activity of methanol extract from basil sweet with different concentrations (10, 20, 30, and 40 mg/ml) was tested on two isolates of P grisea (isolate and isolate 5) Results showed that both methanol extracts from dayflower and basil sweet reduced the growth of P grisea at all tested concentrations At the highest concentration (10 mg/ ml), the leaf extract of dayflower inhibited the three strains of P grisea (isolate 1, 2, and 3) with the zone of inhibition of 16.33; 29.67; 25.33 mm For basil sweet at a concentration of 40 mg/ml, the extract was most resistant to P grisea (isolate and isolate 5) strains with the zone of inhibition of 65.50 and 55.00 mm, respectively The results also indicate that the mycelial growth inhibition was high as IC50=2.35 mg/ml at isolate by dayflower and IC50=19.68 mg/ml at isolate by basil sweet The extracts of dayflower and basil sweet used to inhibit the development of P grisea in vitro initially brought positive results Therefore, it is necessary to continue conducting experiments in vivo to gradually develop plant-based blast fungicides, contributing to minimising the harm caused by chemical fungicides Keywords: Commelina communis, Ocimum basilicum, plant extract, Pyricularia grisea, rice Classification number: 4.1 phân bố rộng, từ ôn đới đến nhiệt đới Các chất chiết xuất từ rau trai sử dụng nguyên liêu thực phẩm quan trọng phịng ngừa bệnh tiểu đường loại [14] Ngồi ra, dẫn xuất từ alkaloid rau trai cịn có khả kháng virut A/PR/8/34 (H1N1) [15] Cây húng quế xem dược liệu tiếng nhận nhiều ý từ nhà khoa học vài thập kỷ qua Nhiều nghiên cứu cho thấy, dịch chiết từ húng quế có khả chống oxy hóa, kháng khuẩn kháng nấm, bao gồm loại vi khuẩn như: A niger, P ultimum, X campestris nấm bệnh như: Aspergillus flavus, Penicillium, Rhizopus solanai [16-19] Những năm gần đây, chiết xuất từ thực vật nông dân sử dụng biện pháp phịng trừ nấm bệnh thân thiện với mơi trường Tuy nhiên chưa có nghiên cứu húng quế rau trai có khả ức chế nấm P grisea gây bệnh đạo ôn lúa Do mục tiêu nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng dịch chiết đến phát triển nấm bệnh đạo ôn lúa điều kiện in vitro Vật liệu phương pháp nghiên cứu Nguồn nấm P grisea Mẫu bệnh đạo ôn thu thập cách ngẫu nhiên từ lúa hoang giống lúa cao sản tỉnh Đồng sông Cửu Long Phân lập nấm P grisea Các chủng nấm P grisea phân lập theo phương pháp Hayashi Fukuta [20] Các mẫu nấm đạo ôn thu thập phân lập từ lúa mang biểu bệnh đạo ôn (như vết bệnh có màu nâu có hình mắt én) Các bào tử nấm đơn bào chọn môi trường thạch ủ ba ngày, sau chuyển sang mơi trường cám gạo có giấy lọc để tiếp tục nghiên cứu Chuẩn bị dịch chiết rau trai húng quế Lá rau trai húng quế thu vườn thủy canh, Trường Đại học Tôn Đức Thắng Sau thu nhận rửa với nước để loại bỏ bụi bẩn, sấy khô nhiệt độ 55oC xay thành bột 10g bột ngâm với 100 ml methanol lắc 48 nhiệt độ phòng Dịch chiết sau lọc cô đặc sấy khô, cao chiết thu sau hịa tan lại methanol (99,5%) với nồng độ stock 50 mg/ml [21] Khảo sát hoạt tính kháng nấm in vitro dịch chiết rau trai húng quế Khả ức chế P grisea điều kiện in vitro dịch rau trai húng quế đánh giá theo phương pháp Toàn cs [22] P grisea phân lập môi trường thạch khoai tây (PDA) 28±2oC nồng độ dịch chiết rau 62(12) 12.2020 25 Khoa học Nông nghiệp trai (0,1; 0,5; 1; 10 mg/ml) nồng độ dịch chiết húng quế (10, 20, 30, 40 mg/ml) chuẩn bị cách hòa stock (50 mg/ml) dịch chiết với nước cất vơ trùng Sau đó, hịa ml dung dịch chiết rau trai húng quế vào đĩa Petri vô trùng chứa 10 ml môi trường PDA Đặt mm2 thạch nấm chuẩn bị vào đĩa Petri chứa dịch chiết ủ đĩa 25±2°C Đối với mẫu đối chứng, mẫu nấm cấy đĩa Petri chứa nước cất thay dịch chiết Sau ngày, đường kính vùng phát triển sợi nấm đo thước kẻ (cm) kết có chủng nấm đạo ôn phân lập đặt tên isolate isolate (bảng 2) Bảng Các chủng nấm đạo ôn phân lập vùng Đồng sông Cửu Long Sự ức chế dịch chiết rau trai húng quế nấm P grisea tính theo cơng thức sau: Trong đó: I ức chế (%); C đường kính vùng phát triển sợi nấm đối chứng (cm); T đường kính đường vùng phát triển sợi nấm nghiệm thức (cm) Sự ức chế nồng độ khác dịch chiết so sánh với giá trị IC50 - nồng độ (mg/ml) để ức chế 50% tăng trưởng sợi nấm P grisea Vùng ức chế cấp độ kháng nấm bệnh dịch chiết thể bảng [22] Bảng Vùng ức chế mức độ tương ứng hoạt động kháng nấm dịch chiết Vùng ức chế (mm) Mức độ ức chế >17 +++, kháng mạnh 12-16 ++, kháng 7-11 +, kháng 0-6 -, khơng kháng Phương pháp xử lý số liệu Số liệu phân tích phương sai yếu tố (ANOVA) với phần mềm thống kê SPSS 18 Sử dụng trắc nghiệm Duncan (Duncan’s Multiple Range Test) với mức ý nghĩa 0,05 (p