Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn bản địa có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA để canh tác rau ở sóc trăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chun ngành: Cơng nghệ sinh học Mã ngành: 62420201 LÊ THỊ XÃ PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN BẢN ĐỊA CÓ KHẢ NĂNG CỐ ĐỊNH ĐẠM VÀ TỔNG HỢP IAA ĐỂ CANH TÁC RAU Ở SĨC TRĂNG Cần Thơ, 2021 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn chính: Người hướng dẫn phụ: PGS TS Nguyễn Khởi Nghĩa TS Phạm Ngọc Tú Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp sở Họp tại: Phòng Bảo vệ Luận án Tiến sĩ, Lầu – Nhà Điều hành, Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc 14 00 phút ngày 21 tháng 11 năm 2020 Phản biện 1: GS TS Ngô Ngọc Hưng Phản biện 2: TS Vũ Tiến Khang Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Le Thi Xa, Ngo Thi Phuong Thao , Nguyen Khoi Nghia, 2018 Phosphate solubilization, indole-3-acetic acid synthesis and nitrogen fixation of various indigenous microorganisms communities from different agri-ecosystem habitats Cantho University Journal of Science, Vietnam 54 (special issue on Agriculture):39-48 Le Thi Xa and Nguyen Khoi Nghia, 2019 Isolation and selection of biological nitrogen fixing and indole-3-acetic acid synthesizing bacteria from different cropping systems in Soc Trang province, Vietnam International Journal of Innovative Studies in Sciences and Engineering Technology (IJISSET); 5(11):15-23 Le Thi Xa and Nguyen Khoi Nghia, 2020 Microbial diversity of indigenous microorganism communities from different agri-ecosystems in Soc Trang province, Vietnam Journal of Science Ho Chi Minh City Open University 10(1):42-51 Le Thi Xa, Nguyen Khoi Nghia, 2020 Antagonistic activity against plant pathogenic fungus by various indigenous microorganisms from different cropping systems in Soc Trang province, Vietnam Environment and Natural Resources Journal; 18(3):249-256 Lê Thị Xã, Đỗ Thành Luân Nguyễn Khởi Nghĩa, 2020 Khảo sát khả kích thích nảy mầm sinh trưởng rau muống số dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 56(Số chuyên đề: Khoa học đất):37-46 Lê Thị Xã Nguyễn Khởi Nghĩa, 2019 Khảo sát chức có lợi cho trồng số hệ vi sinh vật địa thu thập từ đất mơ hình trồng khác thuộc tỉnh Sóc Trăng Kỷ Yếu Hội Thảo Khoa Học Quốc Gia: “Ứng dụng công nghệ sinh học sản xuất nông nghiệp-Thuỷ sản bền vững”; NXB Nông Nghiệp:55-65 Le Thi Xa, Nguyen Khoi Nghia, Huseyin Baris Tecimen, 2020 Organic material decomposition capacity of indigenous microorganisms communities from different farming systems in Soc Trang province, Vietnam Proceedings of 2020 Vietnam National Conference on Biotechnology "Biotechnology: from basic research to Application for industrialization and modernization" Hue University, 594-600 CHƢƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hiện việc áp dụng vi sinh vật trồng trọt phát triển mạnh giới nước Do việc khai thác vi sinh vật địa (tiếng Anh: Indigenous Microorganisms, viết tắt: IMO) để ứng dụng vào sản xuất nông nghiệp giúp giảm thiểu áp dụng chất hóa học từ phân bón vơ cơ, chất kích thích sinh trưởng giảm độc sản phẩm nông sản giảm thiểu tác động làm ô nhiễm môi trường việc quan trọng cần thiết Mặt khác, việc nghiên cứu vi sinh vật có ích Sóc Trăng góp phần tăng sản xuất rau sạch, rau an tồn cho Sóc Trăng nói chung cho Đồng sơng Cửu Long nói riêng Do đó, đề tài "Phân lập tuyển chọn vi khuẩn địa có khả cố định đạm tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) để canh tác rau Sóc Trăng" cần thiết thực 1.2 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu thực nhằm phân lập tuyển chọn số dịng vi khuẩn địa có hai chức cố định đạm tổng hợp IAA hệ IMO thu thập từ đất canh tác loại trồng khác tỉnh Sóc Trăng nhằm kích thích sinh trưởng, tăng suất rau muống, cải xanh giảm lượng phân bón đạm khuyến cáo điều kiện phịng thí nghiệm, nhà lưới ngồi đồng 1.3 Nội dung nghiên cứu Có nội dung nghiên cứu: (1) Khảo sát đa dạng nhóm vi sinh vật hệ IMO từ đất canh tác loại trồng khác tỉnh Sóc Trăng; (2) Đánh giá khả kích thích sinh trưởng trồng gồm cố định đạm, tổng hợp IAA hệ IMO thu thập; (3) Phân lập, tuyển chọn định danh dịng vi khuẩn địa có hai chức cố định đạm tổng hợp IAA từ hệ IMO thu được; (4) Đánh giá ảnh hưởng số dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA tuyển chọn IMO chứa dòng vi khuẩn lên khả nảy mầm sinh trưởng rau muống cải xanh điều kiện phịng thí nghiệm; (5) Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA tuyển chọn IMO chứa dòng vi khuẩn lên sinh trưởng suất rau muống cải xanh điều kiện nhà lưới; (6) Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA tuyển chọn IMO chứa dòng vi khuẩn lên sinh trưởng suất rau muống cải xanh điều kiện ngồi đồng 1.4 Đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Luận án cung cấp kết nghiên cứu khoa học bước đầu với số đặc tính 20 hệ vi sinh vật địa IMO thu từ 19 hệ thống canh tác trồng Sóc Trăng Kết cho thấy có đa dạng vi khuẩn, nấm xạ khuẩn thành phần vi sinh vật, đồng thời khơng có diện vi sinh vật gây bệnh Salmonella, Shigella, Coliforms, E coli Ngoài ra, hệ IMO thể chức kích thích sinh trưởng trồng cố định đạm tổng hợp IAA Bên cạnh kết nghiên cứu dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA hệ IMO hiệu chúng kích thích nảy mầm, sinh trưởng làm tăng suất rau, giảm nitrate tồn dư rau bón giảm phân kết nghiên cứu dòng vi khuẩn đa chức từ hệ IMO thu thập Việt Nam nghiên cứu quy tuyển chọn dịng vi khuẩn kích thích sinh trưởng, làm tăng suất rau Sóc Trăng Điều có ý nghĩa phát triển sản xuất rau sạch, rau an tồn tỉnh Sóc Trăng Tính luận án thể kết so sánh hiệu kích thích nảy mầm, sinh trưởng rau hệ IMO thu thập Sóc Trăng với dịng vi khuẩn có chức cố định đạm tổng hợp IAA phân lập từ hệ IMO cho thấy hai (IMO dòng vi khuẩn phân lập) cho hiệu kích thích nảy mầm sinh trưởng rau tương đương nhau, nhiên so sánh chức chuyên biệt cố định đạm dịng vi khuẩn phân lập cho hiệu kích thích sinh trưởng cao so với hệ IMO Kết nghiên cứu luận án tài liệu tham khảo tốt cho nghiên cứu làm tài liệu tham khảo giảng dạy cho ngành công nghệ sinh học, nông nghiệp sinh học khác Về mặt ý nghĩa khoa học, kết nghiên cứu luận án tài liệu tham khảo có ý nghĩa khoa học giảng dạy nghiên cứu luận án cung cấp nhìn tổng quan chuyên sâu hệ vi sinh vật địa nói chung hệ vi sinh vật địa thu thập hệ thống canh tác trồng Sóc Trăng nói riêng đa dạng thành phần vi sinh vật vi khuẩn, nấm xạ khuẩn chức kích thích sinh trưởng trồng chúng bao gồm cố định đạm, tổng hợp IAA Bên cạnh nghiên cứu cho thấy có diện với mật số cao đa dạng nhóm vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA hệ vi sinh vật địa IMO thu thập địa điểm khác tỉnh Sóc Trăng Ngồi kết so sánh hiệu kích thích nảy mầm kích thích sinh trưởng hệ vi sinh vật địa với dòng vi khuẩn phân lập mặt lý thuyết tương đương nhau, nhiên so sánh chức chuyên biệt cố định đạm tổng hợp IAA dịng vi khuẩn cho hiệu kích thích sinh trưởng tốt Về mặt ý nghĩa thực tiễn, luận án cung cấp cho ngành nông nghiệp chủng vi khuẩn kích thích sinh trưởng dùng để làm chế phẩm vi sinh phục vụ canh tác rau giúp tăng thu nhập cho người nông dân, giảm ô nhiễm mơi trường thơng qua việc giảm lượng phân bón hóa học sử dụng canh tác rau tạo sản phẩm an tồn sản xuất nơng nghiệp Trên sở nghiên cứu IMO cho thấy ứng dụng IMO canh tác rau để góp phần thay giảm thiểu phần lượng phân đạm hoá học Trong tương lai, dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA tuyển chọn hiệu hồn thiện quy mơ sản xuất có tiềm ứng dụng cao việc bổ sung vi khuẩn cố định đạm vào đất để góp phần giảm phân đạm hoá học sản xuất rau theo hướng an toàn, thân thiện bền vững cho tỉnh Sóc Trăng cho tỉnh khu vực Đồng sông Cửu Long CHƢƠNG II LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU Hiện nay, phương thức canh tác nông nghiệp bền vững, thân thiện với môi trường sinh thái thích ứng với biến đổi khí hậu quan tâm ưu tiên hàng đầu Trong nông nghiệp bền vững, áp dụng vi sinh vật kích thích sinh trưởng trồng (Plant Growth Promotion Microoganisms-PGPM) kết hợp với phân bón hóa học mức độ thích hợp khuyến khích sử dụng để đạt lợi ích tối đa Vi sinh vật kích thích sinh trưởng trồng đặc biệt vi sinh vật có nguồn gốc địa có vai trị quan trọng việc kích thích sinh trưởng trồng cải thiện độ màu mỡ phì nhiêu đất vi sinh vật có nguồn gốc địa có khả thích nghi cao, sống sót phát triển tốt điều kiện bất lợi môi trường đất, thời tiết, khí hậu mơi trường địa (Reddy, 2011) Vi sinh vật địa (IMO) bao gồm tập hợp vi sinh vật thu phương pháp bẫy vi sinh vật đất cách sử dụng gạo nấu chín làm nguồn dinh dưỡng dẫn dụ bao gồm nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, (Kyu and Koyama, 1997; Reddy, 2011) IMO có tiềm ứng dụng làm phân bón sinh học, ủ phân compost sinh học, phân hủy sinh học, hoà tan lân, cố định đạm, tổng hợp hormone thực vật đối kháng sinh học (Kumar and Gopal, 2015) Trên thực tế, tác động tích cực hệ IMO tính chất vật lý, hóa học sinh học đất hoạt động enzyme đất, sức khỏe đất suất trồng chứng minh nhiều nghiên cứu trước (Pham and Dok, 2009; Sumathi et al., 2012; Koon et al., 2013; Mbouobda et al., 2013; Hermann et al., 2013) Ngoài ra, Chiemela et al (2013) ứng dụng IMO nông nghiệp phương pháp thân thiện với mơi trường IMO giúp tăng cường tiến trình phân hủy chất hữu cơ, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, suất trồng tăng độ phì đất Như vậy, thấy việc tận dụng nguồn IMO sản xuất nơng nghiệp mang lại nhiều lợi ích cho trồng, đất người, nhiên, nghiên cứu chức hệ vi sinh vật địa cố định đạm, tổng hợp Indole-3-acetic acid (IAA) phân lập dòng vi khuẩn có hệ IMO có lúc chức cố định đạm sinh học tổng hợp hormone thực vật IAA để ứng dụng canh tác rau lĩnh vực nơng nghiệp cịn hạn chế phạm vi nước CHƢƠNG III PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu thí nghiệm Gạo IR50404 5% tấm, đường mía để thu thập lên men hệ vi sinh vật địa (IMO) Các hệ vi sinh vật địa thu thập từ đất trồng tre, đất ruộng lúa, đất trồng rau xen canh, đất trồng rau muống, mồng tơi, xà lách, ớt, hành tím, dưa hấu, ngị gai, củ lùn, bắp đất trồng màu luân canh, đất trồng bưởi, cam, ổi, mía đất đồng cỏ,… huyện thuộc tỉnh Sóc Trăng (Bảng 3.1) Bảng 3.1: Địa điểm số lượng mẫu IMO thu thập địa điểm khác tỉnh Sóc Trăng STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Loại đất Đất trồng tre Đất luân canh Đất trồng chuối Đất hành tím Đất xà lách Đất trồng lúa Đất dưa hấu Đất cỏ hoang Đất trồng bắp Đất rau xen canh Đất trồng cam Đất trồng bưởi Đất trồng ổi Đất trồng mía Đất rau muống Đất mồng tơi Đất trồng ớt Đất trồng củ lùn Đất trồng ngò gai IMO hỗn hợp Địa điểm thu IMO Xã Phú Tâm, huyện Châu Thành Phường 5, thành phố Sóc Trăng Phường 7, thành phố Sóc Trăng Xã Vĩnh Phước, huyện Vĩnh Châu Phường 3, thành phố Sóc Trăng Thị trấn Mỹ Xuyên, huyện Mỹ Xuyên Xã Trường Khánh, huyện Long Phú Xã Trường Khánh, huyện Long Phú Xã Thạnh Trị, huyện Thạnh Trị Xã Thạnh Quới, huyện Mỹ Xuyên Xã Xuân Hoà, huyện Kế Sách Xã Xuân Hoà, huyện Kế Sách Xã Xuân Hoà, huyện Kế Sách Xã Đại Ân II, huyện Cù Lao Dung Phường 8, thành phố Sóc Trăng Xã Viên Bình, huyện Trần Đề Xã An Ninh, huyện Mỹ Tú Phường 7, thành phố Sóc Trăng Xã An Ninh, huyện Mỹ Tú Hỗn hợp 19 hệ IMO Kí hiệu TP-1 MQ-2 CP-3 HV-4 RP-5 LM-6 DL-7 CL-8 BT-9 RM-10 CK-11 BK-12 OK-13 MC-14 MP-15 MT-16 OM-17 CP-18 NM-19 IMO hỗn hợp 3.2 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Nội dung nghiên cứu 1: Khảo sát đa dạng nhóm vi sinh vật hệ IMO thu thập 3.2.1.1 Thu thập nguồn vi sinh vật địa IMO Các hệ vi sinh vật địa IMO thực theo phương pháp Kyu and Koyama (1997) tóm tắt sau: Gạo nấu chín để nguội, cân 1.0 kg cho vào rổ nhựa vuông Dùng vải mùng dây buộc để bao xung quanh bên rổ chứa cơm tránh côn trùng chui vào Dùng leng đào hố đất với chiều sâu 20-30 cm, đặt rổ vào hố đất, phủ lên rổ cơm xác đất diện vị trí đặt mẫu Sau 3-4 ngày ủ, vi sinh vật phát triển khắp bề mặt cơm, tiến hành thu rổ cơm có chứa vi sinh vật xâm nhiễm cho vào bình thủy tinh có nắp đậy trộn mẫu cơm xâm nhiễm vừa thu thập Mẫu IMO hỗn hợp tạo cách cân khối lượng (250 g) tất IMO vừa thu thập trộn cho vào bình thuỷ tinh trộn lại với Sau đó, cho đường mía (đã đun sôi để nguội) vào keo thủy tinh chứa mẫu IMO với tỷ lệ 1:1 (w/w) dùng tay trộn hỗn hợp chuyển thành dạng sánh đặc đồng Đậy nắp kín để yên nơi thoáng mát, tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào tuần để lên men vi sinh vật chứa mẫu cơm vừa thu thập 3.2.1.2 Khảo sát đa dạng nhóm vi khuẩn, nấm xạ khuẩn hệ IMO thu thập phương pháp PCR Khảo sát mức độ đa dạng nhóm vi sinh vật gồm nấm, vi khuẩn xạ khuẩn Nested-PCR kết hợp điện di biến tính DGGE mật số chúng, đồng thời kiểm tra diện vi khuẩn gây bệnh đường tiêu hóa cho người Coliforms, E coli, Salmonella, Shigella spp hệ IMO thu thập 3.2.2 Nội dung nghiên cứu 2: Khảo sát đánh giá số chức kích thích sinh trƣởng trồng hệ IMO thu thập Khảo sát đánh giá chức có lợi trồng gồm khả tổng hợp IAA khả cố định đạm hệ IMO thu thập phương pháp so màu phản ứng với thuốc thử phenol nitroprusside Salkowski để xác định hàm lượng đạm IAA mơi trường lỏng bước sóng 636 nm 530 nm 3.2.3 Nội dung nghiên cứu 3: Phân lập, tuyển chọn định danh dòng vi khuẩn địa có hai chức cố định đạm tổng hợp IAA từ hệ IMO thu thập Phân lập dịng vi khuẩn vừa có khả cố định đạm tổng hợp IAA từ hệ IMO thu thập Môi trường Burks sử dụng để phân lập vi khuẩn cố định đạm sinh học tổng hợp IAA Ngoài ra, việc đánh giá khả cố định đạm, tổng hợp IAA dòng vi khuẩn tiến hành tuyển chọn lại số dòng vi khuẩn cho khả cố định đạm tổng hợp IAA tốt để thực nghiên cứu Cuối định danh 10 dòng vi khuẩn tuyển chọn để đánh giá mức độ đa dạng mặt di truyền dòng vi khuẩn phân lập 3.2.4 Nội dung nghiên cứu 4: Đánh giá ảnh hƣởng số dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA số hệ IMO chứa dòng vi khuẩn lên khả nảy mầm sinh trƣởng rau điều kiện phịng thí nghiệm Đánh giá khả kích thích nảy mầm kích thích sinh trưởng rau muống cải xanh điều kiện phịng thí nghiệm số dịng vi khuẩn tuyển chọn số hệ IMO chứa dịng vi khuẩn tuyển chọn Thí nghiệm tiến hành lựa chọn mật số vi khuẩn kích thích tốt khả nảy mầm, sinh trưởng lên rau muống cải xanh nồng độ pha loãng phù hợp IMO lên rau muống cải xanh Sử dụng môi trường agar 1% để kiểm tra khả nảy mầm sinh trưởng rau điều kiện phịng thí nghiệm 3.2.5 Nội dung nghiên cứu 5: Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn tuyển chọn hệ IMO chứa dòng vi khuẩn lên sinh trƣởng suất rau muống cải xanh điều kiện nhà lƣới Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn tuyển chọn gồm TP-1.3, TP-1.4, MQ-2.5, MT-16.5, OM-17.5 hệ IMO thu thập từ vườn tre, ớt, mồng tơi, củ lùn, IMO hỗn hợp lên sinh trưởng suất rau muống cải xanh điều kiện nhà lưới (khoa Nơng Nghiệp, trường Đại Học Cần Thơ) Thí nghiệm bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên, tổng cộng có 24 nghiệm thức lặp lại cho nghiệm thức Cơng thức phân bón khuyến cáo cho rau muống 100N-48P2O5-24K2O cải xanh 70N48P2O5-24K2O (Cao Ngọc Điệp ctv., 2011; Trần Thị Ba Võ Thị Bích Thủy, 2018), mức đạm giảm áp dụng cho đối tượng 25%N 50%N 3.2.6 Nội dung nghiên cứu 6: Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn tuyển chọn hệ IMO tuyển chọn lên sinh trƣởng, suất rau muống cải xanh điều kiện đồng Đánh giá hiệu dòng vi khuẩn hệ IMO tuyển chọn lên sinh trưởng, suất rau muống, cải xanh điều kiện thực tế đồng xã Trường Khánh huyện Long Phú tỉnh Sóc Trăng theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với nghiệm thức lặp lại Thông tin nghiệm thức thí nghiệm ngồi đồng trình bày Bảng 3.2 Chỉ tiêu theo dõi gồm tiêu sinh trưởng, tiêu suất tiêu hàm lượng đạm tổng số đạm nitrate rau Bảng 3.2 Các nghiệm thức thí nghiệm ngồi đồng cho rau muống cải xanh xã Trường Khánh huyện Long Phú tỉnh Sóc Trăng (từ 4/2020 đến 8/2020) STT 9 Nghiệm thức Rau muống NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 NT8 NT9 Cải xanh NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 NT8 NT9 Nội dung nghiệm thức Đối chứng 100N- 48P2O5-24K2O Đối chứng 75N-48P2O5-24K2O 75N-48P2O5-24K2O + chế phẩm sinh học EMpb 75N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn TP-1.3 75N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn TP-1.4 75N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn MQ-2.5 75N-48P2O5-24K2O + hỗn hợp dòng vi khuẩn 75N-48P2O5-24K2O + IMO Mồng tơi 75N-48P2O5-24K2O + IMO Tre Đối chứng 70N- 48P2O5-24K2O Đối chứng 52,5N-48P2O5-24K2O 52,5N-48P2O5-24K2O + chế phẩm sinh học EMpb 52,5N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn TP-1.3 52,5N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn TP-1.4 52,5N-48P2O5-24K2O + vi khuẩn MQ-2.5 52,5N-48P2O5-24K2O + hỗn hợp dòng vi khuẩn 52,5N-48P2O5-24K2O + IMO Mồng tơi 52,5N-48P2O5-24K2O + IMO Tre CHƢƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nội dung 1: Sự đa dạng nhóm vi sinh vật hệ IMO thu thập 4.1.1 Thu thập hệ vi sinh vật địa Tổng cộng có 20 hệ vi sinh vật địa thu thập tại 19 địa điểm khác tỉnh Sóc Trăng IMO hỗn hợp tạo từ hỗn hợp hệ vi sinh vật 4.1.2 Sự diện vi khuẩn, nấm xạ khuẩn hệ IMO thu thập Kết phản ứng PCR cặp mồi đặc hiệu cho vi khuẩn, nấm xạ khuẩn 20 IMO cho thấy nhóm vi sinh vật phát tất 20 mẫu IMO thu thập (Hình 4.1) Như vậy, 20 mẫu IMO thu thập có chứa quần thể vi sinh vật gồm vi khuẩn, nấm xạ khuẩn, nhiên, chưa thể nhận biết chúng thuộc chi loài Kết nghiên cứu tương tự nhận định Kyu and Koyama (1997), nghiên cứu Kalsom and Sariah (2006) Reddy (2011) Hình 4.1 Kết sản phẩm PCR cặp mồi đặc hiệu nhận diện nhóm vi sinh vật hệ IMO (A: vi khuẩn; B: nấm C: xạ khuẩn) *Ghi chú: giếng giếng 16: thang chuẩn 100 bp; giếng 2: IMO tre; giếng 3: IMO luân canh; giếng 4: IMO chuối; giếng 5: IMO hành tím; giếng 6: IMO xà lách; giếng 7: IMO lúa; giếng 8: IMO dưa hấu; giếng 9: IMO cỏ hoang; giếng 10: IMO bắp; giếng 11: IMO rau xen canh; giếng 12: IMO cam; giếng 13: IMO bưởi; giếng 14: IMO ổi; giếng 15: IMO mía; giếng 17: IMO rau muống; giếng 18: IMO mồng tơi; giếng 19: IMO ớt; giếng 20: IMO củ lùn; giếng 21: IMO ngò; giếng 22: IMO hỗn hợp 4.1.3 Sự đa dạng hệ vi khuẩn, nấm xạ khuẩn IMO Do giới hạn kích thước số lượng giếng load mẫu gel polyacryamide để thuận tiện cho phần mềm Gel Compare II phân tích kết điện di nên 14 IMO thu thập chọn để thực đánh giá đa dạng vi sinh vật kỹ thuật sinh học phân tử 4.3.5 Khả tổng hợp IAA 50 dòng vi khuẩn cố định đạm phân lập tuyển chọn Trong số 50 dòng vi khuẩn cố định đạm khảo sát có 44 có khả tổng hợp IAA môi trường Burks lỏng bổ sung 100 mg/L tryptophan, với hàm lượng IAA tổng hợp dao động mạnh từ 0,85 đến 58,04 mg/L IAA thời gian để đạt lượng IAA cao khác dòng vi khuẩn Kết cho thấy khả tổng hợp IAA dòng vi khuẩn nghiên cứu tương đương với dòng vi khuẩn nghiên cứu trước tác giả nước (Nguyễn Thị Phương Oanh ctv., 2013; Nguyễn Thị Huỳnh Như ctv., 2013; Nguyễn Thị Thu Hằng Nguyễn Thị Thủy, 2015; Nguyễn Khởi Nghĩa, 2017; Nguyễn Anh Huy Nguyễn Hữu Hiệp, 2018; Ahmad et al., 2005; Ahmad et al., 2008; Mohite, 2013; Kucuk and Cevheri, 2016; Chandra et al., 2018; Hasuty et al., 2018; Myo et al., 2019; Wang et al., 2020) Do đó, tuyển chọn 10 dịng vi khuẩn thể khả cố định đạm sinh tổng hợp IAA cao ổn định gồm dòng vi khuẩn ký hiệu TP-1.2, TP-1.3, TP-1.4, MQ-2.1, MQ-2.5, BK-12.3, MT-16.5, OM-17.2, OM-17.5 CP-18.2 để giải trình tự gen 16S rARN 4.3.6 Kết giải trình tự gen 16S rARN 10 dịng vi khuẩn tuyển chọn Kết giải trình tự gen 16S rARN 10 dòng vi khuẩn tuyển chọn cho thấy chúng thuộc chi khác gồm: Bacillus, Klebsiella, Paenibacillus, Paraburkholderia Pseudomonas Đặc biệt, kết hợp với đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình dạng gram tế bào, định danh Pseudomonas veronii TP-1.2, Paraburkholderia tropica TP-1.3, Paenibacillus cineris TP-1.4, Bacillus aryabhattai MQ-2.1, Bacillus megaterium MQ-2.5, Bacillus cereus BK-12.3, Klebsiella pneumoniae MT-16.5, Klebsiella pneumoniae OM-17.2 Bacillus megaterium OM-17.5 Pseudomonas boreopolis CP-18.2 Phân tích tương quan di truyền 10 dịng vi khuẩn phương pháp UPGMA cho thấy chúng có mối quan hệ di truyền chặt chẽ với thấy chúng thuộc nhóm quan hệ di truyền (Hình 4.9) Bacillus aryabhattai MQ-2.1 Bacillus megaterium OM-17.5 Bacillus megaterium MQ-2.5 Bacillus cereus BK-12.3 Paenibacillus cineris TP-1.4 Paraburkholderia tropica TP-1.3 Pseudomonas boreopolis CP-18.2 Pseudomonas veronii TP-1.2 Klebsiella pneumoniae OM-17.2 Klebsiella pneumoniae MT-16.5 Hình 4.9 Mối quan hệ di truyền 10 dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA tuyển chọn dựa phương pháp phân tích UPGMA 16 Kết tương tự nhiều nghiên cứu trước đa số dòng vi khuẩn cố định đạm tổng hợp IAA hiệu thuộc chi Bacillus, Klebsiella, Paenibacillus, Paraburkholderia, Pseudomonas (Ahmad et al.,,2005; Ding et al., 2005; Rivas et al., 2005; Ahmad et al., 2008; Dhara et al., 2009; Pankaj et al., 2012; Islam et al., 2013; Mohite, 2013; Grady et al., 2016; Li et al., 2017; Rojas-Rojas et al 2017; Choi and Im, 2018; Silva et al., 2018; Liu et al., 2019; Tiwari et al., 2019; Wang et al., 2020) Nhằm tuyển chọn dòng vi khuẩn đảm bảo an tồn canh tác dịng vi khuẩn ký hiệu TP-1.3, TP-1.4, MQ-2.1, MQ-2.5, MT-16.5, OM-17.2, OM-17.5 CP18.2 tuyển chọn để bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng chúng lên nảy mầm sinh trưởng rau muống cải xanh Do hệ IMO chứa dòng vi khuẩn bao gồm hệ IMO tre, củ lùn, mồng tơi, ớt hỗn hợp tuyển chọn để đánh giá ảnh hưởng chúng lên nảy mầm sinh trưởng rau muống cải xanh điều kiện phịng thí nghiệm 4.4 Nội dung 4: Ảnh hƣởng số dòng vi khuẩn tuyển chọn hệ IMO chứa dịng vi khuẩn lên khả kích thích nảy mầm sinh trƣởng rau muống cải xanh điều kiện phịng thí nghiệm Kết đánh giá dòng vi khuẩn IMO tuyển chọn cho thấy chúng có hiệu kích thích nảy mầm hạt kích thích sinh trưởng rau muống cải xanh điều kiện phịng thí nghiệm 4.4.1 Khả kích thích nảy mầm sinh trưởng rau muống dòng vi khuẩn tuyển chọn 4.4.1.1 Ảnh hưởng mật số vi khuẩn lên khả nảy mầm hạt rau muống Kết cho thấy mật số vi khuẩn khác ảnh hưởng lên tỷ lệ nảy mầm khác có ý nghĩa thống kê (p