Phân lập, tuyển chọn một số chủng nấm cộng sinh có khả năng phân giải photphat và kích thích sinh trưởng IAA trong sản xuất rau mầm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM PHẠM TRUNG ĐỨC PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG NẤM CỘNG SINH CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI PHOTPHAT VÀ KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG IAA TRONG SẢN XUẤT RAU MẦM LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HÀ NỘI 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM TRUNG ĐỨC PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG NẤM CỘNG SINH CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI PHOTPHAT VÀ KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG IAA TRONG SẢN XUẤT RAU MẦM LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 8540101 Người hướng dẫn khoa học 1: TS Nguyễn Thị Mai Hương Người hướng dẫn khoa học 2: TS Phạm Thị Thu Hồi HÀ NỢI 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực Tôi xin cam đoan giúp đỡ việc hoàn thành luận văn cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 23 tháng 12 năm 2021 HỌC VIÊN Phạm Trung Đức i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Đầu tiên, xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Mai Hương, TS Phạm Thị Thu Hoài - Trường Đại học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Qua đây, xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô Khoa Công nghệ thực phẩm – Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp Cuối cùng, với lịng biết ơn, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, khích lệ giúp đỡ suốt thời gian vừa qua Trong q trình thực tập, hồn thiện luận văn tơi khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn để báo cáo hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! HỌC VIÊN Phạm Trung Đức ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lý luận đề tài 1.2 Cơ sở thực tiễn .4 1.3 Giới thiệu khu hệ nấm cộng sinh đất rễ .8 1.3.1 Phân loại khu hệ nấm cộng sinh đất rễ .9 1.3.1.1 Nấm rễ ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza Ectotrophicmycorrhiz) 10 1.3.1.2 Nấm rễ nội cộng sinh (Endomycorrhiza) 11 1.3.1.3 Nấm rễ nội ngoại cộng sinh (Ectoendo mycorrhiza) 12 1.4 Vai trò khu hệ nấm cộng sinh đất rễ chủ 13 1.4.1 Tăng khả hấp thụ Photphat dinh dưỡng chủ .13 1.4.2 Hình thành chất kích thích sinh trưởng .14 1.4.3 Nâng cao sức chống chịu thích nghi với mơi trường trồng .14 1.4.4 Tăng khả kháng bệnh trồng 15 1.5 Tổng quan cơng trình nghiên cứu ngồi nước có liên quan 18 1.5.1 Trên giới .18 1.5.2 Tại Việt Nam .20 1.6 Tình hình ni trồng phát triển dược liệu Việt Nam 24 1.6.1 Thực trạng nguồn dược liệu thiên nhiên 24 1.6.2 Tình hình phát triển dược liệu 27 CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 30 iii 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 30 2.2 Đối tượng nghiên cứu 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 30 2.4 Phạm vi nghiên cứu 30 2.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn 31 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .32 3.1 Nguyên Vật Liệu 32 3.1.1 Mẫu thí nghiệm 32 3.1.2 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm 32 3.1.3 Thiết bị phịng thí nghiệm 32 3.1.4 Môi trường nuôi cấy 32 3.2 Phương pháp nghiên cứu 33 3.2.1 Phương pháp thu thập mẫu 33 3.2.2 Phương pháp phân lập chủng nấm vùng rễ 33 3.3.3 Phương pháp định lượng khả phân giải photphat khó tan nấm rễ .34 3.3.4 Xác định khả sinh tổng hợp IAA nấm rễ 34 3.3.5 Xác định khả kích thích sinh trưởng thực vật chủng nấm vùng rễ 34 3.3.6 Phương pháp xác định hoạt tính enzyme phosphataza nấm vùng rễ .35 3.3.7 Đánh giá hiệu nảy mầm sản xuất rau mầm 35 3.4 Quy trình thử nghiệm nảy mầm sản xuất rau mầm 35 3.4.1 Quy trình trồng rau mầm .35 3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ IAA đến nảy mầm rau cải mầm .36 3.4.3 Ảnh hưởng chủng nấm cộng sinh có khả sản sinh chất kích thích IAA đến sinh trưởng rau cải mầm .37 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 38 iv CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .39 4.1 Thu thập xử lý mẫu vùng rễ đất trồng số (cỏ ngọt, đinh lăng, bạch chỉ) số vùng phía Bắc Việt Nam 39 4.2 Phân lập khu nấm vùng rễ mẫu thu thập .40 4.3 Tuyển chọn chủng có khả phân giải photphat sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA chủng phân lập .44 4.3.1 Đánh giá hoạt tính enzyme phosphatase chủng nấm vùng rễ phân lập 44 4.3.2 Đánh giá khả phân giải photphat khó tan 46 4.3.3.Đánh giá khả sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA chủng nấm 47 4.3.4 Xác định khả đối kháng chủng nấm vùng rễ 49 4.4 Đánh giá đa dạng sinh học .50 4.5 Thử nghiệm đánh giá hiệu phân giải phophat sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA chủng phân lập sản xuất rau mầm 55 4.5.1 Ảnh hưởng nồng độ IAA đến nảy mầm rau cải mầm 55 4.5.2 Ảnh hưởng chủng nấm cộng sinh có khả sản sinh chất kích thích IAA đến sinh trưởng rau cải mầm .56 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 58 Kết luận .58 Kiến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ Viết Tắt Từ Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt IAA Inodole Acetic Inodole Acetic PTNT Rural Development Phát triển nông thôn GLS Gluosinonates Gluosinonates ITC Isothiocyanates Isothiocyanates AM Mycorrhizal Mycorrhizal P Phosphor Photpho K Potassium Kali N Nitrate Nitrat WHO World Helth Tổ Chức Y Tế Thế Giới Organization Bảo Vệ Thực Vật BVTV vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Commented [D1]: Thứ tự: xếp Danh mục bảng biểu đặt trước Danh mục hình vẽ đồ thị Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng có 100g rau mầm đậu tương Bảng 4.1 Sự hấp thụ trình sản xuất IAA 37 Bảng 5.1 Ký hiệu mẫu nơi thu thập loại mẫu 40 Bảng 5.2 Đặc điểm ký hiệu chủng nấm phân lập 41 Bảng 5.3 Đánh giá hoạt tính enzyme phosphatase chủng nấm 45 Bảng 5.4 Khả phân giải photphat chủng nấm 46 Bảng 5.5 Khả sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA 47 Bảng 5.6 Khả đối kháng chủng lựa chọn 50 Bảng 5.7: Bảng đánh giá đa dạng sinh học dựa vào khả phân giải 51 photphat khả sản sinh chất IAA Bảng 5.8 Ảnh hưởng nồng độ IAA chủng nấm lên tỷ lệ nảy 55 mầm hạt rau cải sau ngày thí nghiệm Bảng 5.9 Ảnh hưởng chủng nấm lên khả sinh trưởng rau cải mầm điều kiện phịng thí nghiệm vii 56 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Nấm rễ ngoại cộng sinh 11 Hình 2.2 Hình ảnh nấm rễ nội sinh 12 Hình 4.1 Phương trình biểu đồ đường chuẩn IAA 37 Hình 5.1 Mẫu đất rễ loại cỏ ngọt, đinh lăng, bạch 39 địa điểm khác Hình 5.2 Màu sắc khuẩn ty chủng nấm vùng rễ phân lập 42 từ Cỏ Hình 5.3 Màu sắc khuẩn ty chủng nấm vùng rễ phân lập 43 từ đinh lăng Hình 5.4 Màu sắc khuẩn ty chủng nấm vùng rễ phân lập 43 từ Bạch Hình 5.5 Khả phân giải photphat 10 chủng nấm 47 Hình 5.6 Khả sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA 48 chủng ĐC, BC1, BC4, BC6, BC7, BC8 Hình 5.7 Khả sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA 49 chủng ĐC, CN5, ĐL3, ĐL6, Đl1, CN7, BC1 Hình 5.8 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng CN7 52 Hình 5.9 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng ĐL1 52 Hinh 5.10 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng ĐL3 53 Hình 5.11 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC1 53 Hình 5.12 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC6 54 Hinh 5.13 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC7 54 Hình 5.14 Khả kích thích nảy mầm sinh trưởng rau 57 cải mầm dung dịch chứa chủng nấm cộng sinh ĐL3 viii Bảng 4.6: Khả đối kháng chủng lựa chọn Chủng CN5 CN7 ĐL1 ĐL3 ĐL6 BC1 BC4 - CN5 BC6 BC7 BC8 - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - + - - CN7 - ĐL1 - - ĐL3 - - - ĐL6 - - - - BC1 + - - - - BC4 - - - - - - BC6 - - - - - - - BC7 - - - - + - - - BC8 - - - - - - + - - Ghi chú: + đối kháng; - không đối kháng Từ bảng 4.6, ta kết luận có số cặp đối kháng CN5 với BC1; ĐL6 với BC7 BC4 với BC8 Căn vào hoạt tính enzyme có khả phân giải photphat khó tan khả sinh tổng hợp IAA, cho thấy chủng CN5, ĐL6, BC4, BC8 chủng có hoạt tính đối kháng với Do vậy, lựa chọn chủng CN7, ĐL1, ĐL3, BC1, BC6 BC7 có khả phân giải photphat sản sinh chất kích thích sinh trưởng cao không đối kháng để làm sở cho phối trộn sản xuất chế phẩm sau 4.4 Đánh giá đa dạng sinh học Dựa kết bảng 4.1 bảng 4.2, phân lập tổng cộng 27 chủng nấm từ mẫu vật thu thập từ vùng rễ loại : Cỏ ngọt, Đinh Lăng, Bạch Chỉ 06 địa điểm: Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Nam Định, Lào Cai, Ninh Bình, Phú Thọ Chúng tơi nhận thấy: - Phân bố theo nhóm thực vật: Cỏ phân lập 07 chủng nấm, Đinh Lăng thu 11 chủng nấm, Bạch Chỉ : 09 chủng nấm 50 - Phân bố theo khu vực : Cỏ có 04 chủng rễ 03 chủng đất, Đinh Lăng có 06 chủng đất 05 chủng đất, Bạch có 06 chủng rễ 03 chủng đất - Các chủng có màu sắc đa dạng, có 14 chủng màu trắng (52%), chủng màu đen (22%),3 chủng màu xám(11%) lại chủng màu xanh vàng (7.5%) Dựa kết đánh giá khả phân giải photphat chủng nấm, khả sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA, khả đối kháng chủng lựa chọn từ bảng 4.4 bảng 4.5, 4.6 Chúng thu kết sau: Bảng 4.7: Bảng đánh giá đa dạng sinh học dựa vào khả phân giải photphat khả sản sinh chất IAA Hoạt tính enzyme TT Ký hiệu Phosphatase (D-d, chủng mm Khả phân giải photphat (Hàm lượng P2O5, ppp Khả kích thích sinh trưởng (Hàm lượng IAA, ppm CN7 12 341,9 49 ĐL1 11 1255,04 40 ĐL3 12 390,79 33,34 BC1 10 1498,46 52,35 BC6 14 79,1 51,3 BC7 11 1243,24 67,83 51 Hình 4.8: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng CN7 Hình 4.9: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng ĐL1 52 Hinh 4.10: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng ĐL3 Hình 4.11: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC1 53 Hình 4.12 : Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC6 Hình 4.13: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng BC7 54 4.5 Thử nghiệm đánh giá hiệu phân giải phophat sản sinh chất kích thích sinh trưởng IAA chủng phân lập sản xuất rau mầm 4.5.1 Ảnh hưởng nồng độ IAA đến nảy mầm rau cải mầm Tiến hành ngâm hạt rau cải mầm dung dịch nuôi cấy 3.3.5 thí nghiệm xử lý riêng rẽ chủng nấm cộng sinh vùng rễ với nồng độ IAA là: ppm; 10 ppm; 15 ppm; 20 ppm Thời gian ngâm hạt trước gieo công thức giờ Đối chứng ngâm nước lã Kết khảo sát ảnh hưởng xử lý IAA cho hạt trước gieo sau ngày thí nghiệm trình bày Bảng 4.8 Bảng 4.8: Ảnh hưởng nồng độ IAA chủng nấm lên tỷ lệ nảy mầm hạt rau cải sau ngày thí nghiệm Chủng VSV Nồng độ (ppm) Tỉ lệ nảy mầm (%) CN7 ĐL1 ĐL3 BC1 BC6 BC7 82,5e 82,5d 82,5e 82,5e 82,5d 82,5d 95,8d 93,7c 96,6d 95,2d 93,5c 94,7c 10 98,6b 96,5b 98,8b 97,7b 96,8b 97,6b 15 100,0 a 98,2a 100,0a 99,5a 98,9a 99,6a 20 97,6c 96,1b 97,5c 96,3c 96,2b 95,3c Lưu ý: Trong cột số có chữ theo sau giống khơng khác biệt ý nghĩa thống kê mức 5% (p