Phân lập tuyển chọn vi khuẩn lên men LACTIC từ rễ cây lúa hỗ trợ tăng trưởng cây trồng và kháng nấm gây bệnh đạo ôn trên cây lúa ORYZA SATIVA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC TỪ RỄ CÂY LÚA HỖ TRỢ TĂNG TRƢỞNG CÂY TRỒNG VÀ KHÁNG NẤM GÂY BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN CÂY LÚA (ORYZA SATIVA) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoài Hương Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Dưỡng MSSV: 1611100273 Lớp: 16DSHA1 Trần Quang MSSV: 1611100041 Lớp: 16DSHA2 TP Hồ Chí Minh, 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC TỪ RỄ CÂY LÚA HỖ TRỢ TĂNG TRƢỞNG CÂY TRỒNG VÀ KHÁNG NẤM GÂY BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN CÂY LÚA (ORYZA SATIVA) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoài Hương Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Dưỡng MSSV: 1611100273 Lớp: 16DSHA1 Trần Quang MSSV: 1611100041 Lớp: 16DSHA2 TP Hồ Chí Minh, 2020 Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Người thực đề tài xin cam đoan: Đồ án cơng trình nghiên cứu thực nhóm thực hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Hồi Hương Các số liệu thu thập phân tích đề tài trung thực, nghiêm túc không trùng lặp với đề tài nghiên cứu Những thơng tin tham khảo trích dẫn cụ thể nguồn sử dụng Nếu có sai sót chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tp HCM, Ngày 30 tháng 09 năm 2020 Sinh viên thực HỒ THỊ DƯỠNG TRẦN QUANG Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi để em học tập hồn thành tốt khóa học 2016 – 2020 Em xin cảm ơn thầy cô Viện Khoa học Ứng dụng tận tình dạy truyền đạt cho em kiến thức quan trọng tạo tảng kiến thức vững để hoàn thành tốt Đồ án sau ứng dụng vào công việc thực tiễn Em xin cảm ơn thầy phụ trách phịng thí nghiệm Cơng nghệ sinh học, Viện Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt giúp cho em thực hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hoài Hương tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Và em gửi lời cảm ơn đến bạn khóa tận tình hỗ trợ, giúp đỡ, động viên khích lệ tinh thần, trải qua khó khăn suốt q trình thực Đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, gia đình ln bên cạnh, cổ vũ động viên tinh thần, tạo điều kiện để hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Tp HCM, Ngày 30 tháng 09 năm 2020 Sinh viên thực HỒ THỊ DƯỠNG TRẦN QUANG Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH v MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Tình hình nghiên cứu 2.1 Ngoài nước 2.2 Trong nước Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp luận Phƣơng pháp xử lý số liệu Kết đạt đƣợc Kết cấu đồ án CHƢƠNG TỔNG QUAN .5 1.1 Các vi sinh vật khả hỗ trợ tăng trưởng trồng .5 1.1.1 Khả phân giải lân 1.1.2 Khả sinh Indole-3-acetic acid (IAA) 1.1.3 Khả tạo màng sinh học biofilm 1.2 Giới thiệu chung nấm đạo ôn hại lúa 10 1.2.1 Triệu chứng bệnh lúa 10 1.2.2 Nguyên nhân gây bệnh đạo ôn 11 1.2.3 Giới thiệu chung Pyricularia oryzae 13 1.2.4 Cơ chế xâm nhiễm nấm Pyricularia oryzae 15 1.2.5 Biện pháp phòng trị bệnh đạo ôn lúa 18 1.3 Tổng quan vi khuẩn lactic nội sinh 21 1.3.1 Giới thiệu vi khuẩn lactic nội sinh 21 1.3.2 Nhu cầu dinh dưỡng vi khuẩn lactic nội sinh .25 i Đồ án tốt nghiệp 1.3.3 Quá trình trao đổi chất 26 1.3.4 Khả sinh hợp chất kháng khuẩn, kháng nấm 29 1.3.5 Ứng dụng vi khuẩn lactic nội sinh .32 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .35 2.1 Địa điểm nghiên cứu 35 2.2 Thời gian thực 35 2.3 Vật liệu nghiên cứu 35 2.3.1 Vật liệu 35 2.3.2 Hóa chất sử dụng 35 2.3.3 Thiết bị 36 2.3.4 Dụng cụ 36 2.4 Phương pháp nghiên cứu .37 2.4.1 Phân lập, khảo sát chủng vi khuẩn lactic nội sinh rễ lúa sống bề mặt rễ lúa .38 2.4.2 Khảo sát hoạt tính sinh học hỗ trợ tăng trưởng trồng chủng phân lập 43 2.4.3 Xác định khả gây bệnh đạo ôn nấm thị sàng lọc hoạt tính kháng nấm in vitro cùa chủng phân lập 47 2.4.4 Tuyển chọn hoạt tính kháng nấm in vivo 49 2.4.5 Ứng dụng chủng tuyển chọn xử lý hạt giống lúa 49 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 52 3.1 Phân lập, khảo sát chủng vi khuẩn lactic nội sinh rễ lúa sống bề mặt rễ lúa .52 3.1.1 Phân lập chủng LAB nội sinh sống bề mặt rễ lúa 52 3.1.2 Khảo sát đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa 53 3.2 Khảo sát hoạt tính sinh học hỗ trợ tăng trưởng trồng chủng phân lập 59 3.2.1 Khảo sát khả lên men lactic tăng trưởng sinh khối .60 3.2.2 Khả tổng hợp sinh khối 61 3.2.3 Khảo sát khả phân giải lân 63 3.2.4 Khảo sát khả sinh IAA .65 ii Đồ án tốt nghiệp 3.2.5 Khả tạo màng biofilm 66 3.2.6 Khả sinh enzyme ngoại bào .67 3.3 Xác định khả gây bệnh đạo ôn nấm thị sàng lọc hoạt tính kháng nấm in vitro cùa chủng phân lập 69 3.3.1 Tái nhiễm theo quy tắc Koch .70 3.3.2 Định danh nấm thị phương pháp giải trình tự vùng ITS 72 3.3.3 Khảo sát khả kháng nấm gây bệnh đạo ôn in vitro 74 3.4 Tuyển chọn hoạt tính kháng nấm in vivo 75 3.4.1 Khảo sát khả kháng nấm gây bệnh đạo ôn in vivo chủng RL1T, RL, L5 mật độ 108, 107, 106 (cfu/ml) sau ngày .75 3.4.2 3.5 Định danh chủng tuyển chọn .77 Ứng dụng chủng vi khuẩn lactic hỗ trợ tăng trưởng trồng .79 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 4.1 Kết luận 83 4.2 Kiến nghị .84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 A PHỤ LỤC THÀNH PHẦN MƠI TRƢỜNG SỬ DỤNG TRONG THÍ NGHIỆM B PHỤ LỤC PHƢƠNG PHÁP Mean N NTHUC A 8.52010 0%NaCl B 8.48441 1%NaCl C 8.41049 2%NaCl D 8.30715 3%NaCl E 8.21878 4%NaCl F 8.16670 5%NaCl D.6.4 Chủng RL KHA NANG CHIU MUOI CHUNG RL The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values NTHUC 0%NaCl 1%NaCl 2%NaCl 3%NaCl 4%NaCl 5%NaCl Number of Observations Read 18 Number of Observations Used 18 KHA NANG CHIU MUOI CHUNG RL The ANOVA Procedure Dependent Variable: NDMUOI Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 0.31247235 0.06249447 100.12 F 0.31247235 0.06249447 100.12 F Model 1.44889679 0.48296560 2811.86 F NTHUC 1.44889679 0.48296560 2811.86 F Model 1.35438400 0.45146133 757.55 F NTHUC 1.35438400 0.45146133 757.55