nội sinh trong cây Diếp cá
Khi khảo sát khả năng cố định đạm của 17 dòng vi khuẩn phân lập được từ cây Diếp cá, kết quả cho thấy có 6 dòng vi khuẩn có lượng đạm tạo ra cao. Hầu hết các dòng vi khuẩn này chưa tổng hợp đạm ở ngày thứ 2, do trong môi trường vẫn còn đạm.
Ở ngày thứ 4 sau khi chủng, các dòng vi khuẩn này đã tổng hợp được một lượng đạm tương đối thấp và lượng đạm tăng cao nhất ở ngày thứ 6 sau khi chủng.
Dòng DR3 tổng hợp được lượng đạm cao nhất (1,39 µg/mL), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại. Tiếp đến là dòng DT2 cũng tổng hợp được một lượng đạm tương đối cao (0,90 µg/mL), dòng DT1 và dòng DL4 có lượng đạm thấp nhất với lượng đạm bằng nhau là 0,75 µg/mL. Điều này chứng tỏ, dòng DR3 là dòng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm mạnh nhất phân lập được từ rễ của mẫu Diếp cá thu ở huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Đồng thời, trong phạm vi nghiên cứu này, vi khuẩn phân lập được ở rễ có khả năng cố định đạm mạnh hơn vi khuẩn phân lập được ở thân và ở lá.
Tóm lại, khi khảo sát và so sánh khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn phân lập được từ cây Diếp cá cho thấy, lượng đạm mà vi khuẩn tổng hợp được có sự biến động theo hai chiều hướng rõ rệt. Hướng biến động thứ nhất, các dòng vi khuẩn có lượng đạm giảm ở ngày thứ 4 và tăng ở ngày thứ 6 sau khi chủng. Hướng biến động thứ hai, các dòng vi khuẩn có lượng đạm tăng ở ngày thứ 4 và giảm ở ngày thứ 6 sau khi chủng. Điều này cho thấy khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn khảo sát là khác nhau, thể hiện sự thích ứng khác nhau của các dòng vi khuẩn trong môi trường không đạm. Khuynh hướng này phù hợp với những mô tả về khả năng cố định đạm của vi khuẩn nội sinh trong cây Diếp cá của Phạm Thanh Sang (2014), vi khuẩn nội sinh trong cây mía của Nguyễn Thị Phương Tâm (2011), vi khuẩn nội sinh trong cây lúa của Nguyễn khánh Ngọc (2013).
Trong số mười bảy dòng vi khuẩn được khảo sát, dòng DR3 cho lượng đạm cao nhất (1,39 µg/mL), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng khác ở ngày thứ 6 sau khi chủng. Khi so sánh với khả năng cố định đạm của dòng vi khuẩn nội sinh triển vọng nhất (dòng MA3 với lượng đạm tổng hợp được là 16,01 µg/mL) phân lập được từ cây mía của Nguyễn Thị Phương Tâm (2011) thì nhận thấy khả năng cố định đạm của dòng DR3 thấp hơn. Nhưng khi so sánh với khả năng cố định đạm của dòng LA9 (lượng đạm tổng hợp được là 1,29 µg/mL) phân lập được từ cây lúa của Nguyễn Khánh Ngọc (2013) thì nhận thấy khả năng cố định đạm của dòng DR3 cao hơn. Như vậy, khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn nội sinh ở các cây khác nhau có thể khác nhau.
Hình 10: Vòng halo do dòng vi khuẩn DR1 tạo ra trên môi trường NBRIP
Hình chụp, ngày 29/10/2014
4.3. Kết quả khảo sát khả năng hòa tan lân khó tan ở các dòng vi khuẩn phân lập được từ cây Diếp cá
Trong số mười bảy dòng vi khuẩn phân lập được sau khi khảo sát khả năng hòa tan lân khó tan trong môi trường NBRIP đặc, kết quả cho thấy chỉ có 1 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân khó tan. Dòng vi khuẩn này phát triển tốt trên môi trường NBRIP đặc, được nhận biết thông qua khả năng tạo vòng halo. Đồng thời khi khuẩn lạc hình thành làm thay đổi màu môi trường từ xanh sang vàng (Hình 10), do trong quá trình sinh trưởng vi khuẩn tổng hợp ra acid hữu cơ làm giảm pH môi trường (môi trường có chất chỉ thị màu bromothymol blue).
Nhìn chung, hiệu quả hòa tan lân tăng dần từ ngày 2 đến ngày 6 sau khi ủ. Sau 2 ngày ủ đã quan sát thấy rõ vòng halo hình thành xung quanh khuẩn lạc với đường kính 10mm. Tuy nhiên, vòng halo còn tương đối nhỏ, do vi khuẩn chưa thích ứng được với môi trường nên chưa tổng hợp được nhiều acid hữu cơ để hòa tan lân. Đến ngày thứ 4 sau khi ủ, đường kính vòng halo tăng lên 15,3mm và ở ngày 6 đường kính vòng halo đạt mức 19,7mm với hiệu quả hòa tan lân là 180,6% (Bảng 14). Như vậy, dòng DR1 có khả năng hòa tan lân rất tốt và có thể xem dòng DR1 là dòng vi khuẩn có triển vọng.
Khi so sánh khả năng hòa tan lân của dòng DR1 (180,6%) với khả năng hòa tan lân của dòng MB45 (185,6%) nội sinh trong trong cây mè của Phùng Văn tạo (2013),
cho thấy khả năng hòa tan lân của dòng DR1 kém hơn dòng MB45. Tuy nhiên, khi so sánh với dòng LA8 và LB12 là hai dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân cao nhất (hiệu quả hòa tan lân lần lượt là 165% và 175%) nội sinh trong cây lúa của Nguyễn Khánh Ngọc (2013), nhận thấy hiệu quả hòa tan lân của dòng DR1 cao hơn. Điều này cho thấy, các dòng vi khuẩn nội sinh trong cây khác nhau thì khả năng hòa tan lân của chúng có thể khác nhau.
Bảng 14: Hiệu quả hòa tan lân của dòng DR1 trên môi trường NBRIP đặc
Dòng vi khuẩn
Thời gian ủ
Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6
D/d (mm) E (%) D/d (mm) E (%) D/d (mm) E (%)
DR1 1,389 138,90 1,533 153,30 1,806 180,60
(*Ghi chú: D là đường kính vòng halo, d là đường kính khuẩn lạc, E là hiệu quả hòa tan lân)
4.4. Kết quả khảo sát khả năng tổng hợp IAA (indol-3-acetic acid) của các dòng vi khuẩn phân lập từ cây Diếp cá khuẩn phân lập từ cây Diếp cá
Mười bảy dòng vi khuẩn phân lập được từ cây Diếp cá sau khi khảo sát khả năng tổng hợp IAA trong môi trường NFb lỏng không bổ sung Tryptophan, không N, không Yeast extract, kết quả cho thấy tất cả các dòng vi khuẩn phân lập được đều có khả năng tổng hợp IAA. Mười bảy dòng vi khuẩn phân lập được từ cây Diếp cá được chia thành 3 nhóm (nhóm vi khuẩn nội sinh ở rễ, ở thân và ở lá) để khảo sát và so sánh lượng IAA do vi khuẩn tạo ra ở các ngày 2, ngày 4 và ngày 6 sau khi chủng. Hầu hết các dòng vi khuẩn đều tổng hợp được một lượng IAA ở ngày thứ 2 sau khi chủng nhưng vẫn còn thấp, lượng IAA tiếp tục tăng và đạt mức cao nhất ở ngày thứ 4, sau đó giảm dần đến ngày thứ 6 sau khi chủng (Bảng 15).
Bảng 15: Khả năng tổng hợp IAA của 17 dòng vi khuẩn nội sinh phân lập được từ cây Diếp cá
STT Dòng vi khuẩn
Hàm lượng IAA trung bình (µg/mL)
Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6
1 DR1 2,44de 3,46h 1,37h 2 DR2 4,94a 6,93a 4,38b 3 DR3 2,39e 2,91k 1,00i 4 DR4 1,39f 3,19ij 1,14i 5 DR5 1,33f 2,17l 1,79g 6 DR6 1,17f 2,19l 1,84g 7 DR7 1,22f 3,78g 1,51h 8 DR8 4,28b 6,24b 5,41a 9 DT1 2,83cd 3,11ijk 2,21f 10 DT2 2,56de 4,31f 2,88e 11 DT3 4,39b 5,81c 4,14c 12 DT4 3,22c 5,44d 4,44b 13 DL1 2,83cd 4,76e 3,52d 14 DL2 1,39f 3,00jk 2,33f 15 DL3 2,67de 3,30hi 2,30f 16 DL4 1,17f 2,96jk 1,53h 17 DL5 4,06b 5,76c 3,53d CV (%) 9,27 3,87 3,82
(*Ghi chú: Những giá trị trong cùng một ngày có mẫu tự theo sau giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%).
4.4.1. So sánh khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn phân lập được từ rễ của cây Diếp cá (Nhóm 1) từ rễ của cây Diếp cá (Nhóm 1)
Ở ngày thứ 2 sau khi chủng, vi khuẩn đã tổng hợp được một lượng IAA (1,17 - 4,94 µg/mL), trong đó cao nhất là dòng DR2 với lượng IAA tổng hợp được là 4,94 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại. Tiếp đến là dòng DR8 với lượng IAA tổng hợp được là 4,28 µg/mL, thấp nhất là dòng DR6 với lượng IAA là 1,17 µg/mL (Bảng 16).
Ở ngày thứ 4 sau khi chủng, vi khuẩn đã thích nghi với môi trường và phát triển mạnh nên lượng IAA do các dòng vi khuẩn ở rễ tổng hợp tiếp tục tăng cao, dao động từ 2,17 – 6,93 µg/mL. Hàm lượng IAA cao nhất vẫn do dòng DR2 tổng hợp được với
lượng IAA là 6,93 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại. Dòng DR8 cũng tổng hợp được lượng IAA tương đối cao (6,24 µg/mL) và thấp nhất là dòng DR5 với lượng IAA tổng hợp được là 2,17 µg/mL.
Ở ngày thứ 6 sau khi chủng, do môi trường đã cạn kiệt chất dinh dưỡng, tốc độ phát triển của vi khuẩn cũng bị hạn chế nên vi khuẩn có khuynh hướng sử dụng lượng IAA do chúng tổng hợp được, dẫn đến hàm lượng IAA giảm xuống rõ rệt. Hàm lượng IAA còn lại cao nhất là của dòng DR8 (5,41 µg/mL), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại và lượng IAA còn lại thấp nhất sau 6 ngày chủng là của dòng DR3 (1 µg/mL).
Tóm lại, tất cả các dòng vi khuẩn phân lập được từ rễ của cây Diếp cá đều có khả năng tổng hợp IAA sau 2 ngày chủng, lượng IAA tiếp tục tăng và đạt mức cao nhất ở ngày thứ 4, sau đó giảm dần đến ngày thứ 6 sau khi chủng. Trong đó, hàm lượng IAA cao nhất do dòng DR2 tổng được ở ngày thứ 4 với lượng IAA là 6,93 µg/mL, kế đến là dòng DR8 với lượng IAA tổng hợp được là 6,24 µg/mL. Như vậy, dòng DR2 và dòng DR8 là hai dòng vi khuẩn triển vọng có khả năng tổng hợp IAA cao trong số các dòng vi khuẩn phân lập được từ rễ cây Diếp cá.
Bảng 16: Lượng IAA do các dòng vi khuẩn phân lập từ rễ tổng hợp theo thời gian (µg/mL)
STT Dòng vi khuẩn
Hàm lượng IAA trung bình (µg/mL)
Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6
1 DR1 2,44c 3,46d 1,37d 2 DR2 4,94a 6,93a 4,38b 3 DR3 2,39c 2,91f 1,00e 4 DR4 1,39d 3,19e 1,14e 5 DR5 1,33d 2,17g 1,79c 6 DR6 1,17d 2,19g 1,84c 7 DR7 1,22d 3,78c 1,51d 8 DR8 4,28b 6,24b 5,41a CV (%) 9,20 2,33 3,57
(*Ghi chú: Những giá trị trong cùng một ngày có mẫu tự theo sau giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%).
Hình 8: Hàm lượng IAA của các dòng vi khuẩn phân lập được từ thân cây Diếp cá
(*Ghi chú: Những giá trị trong cùng một ngày có mẫu tự giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%) bc c a b d c a b d c b a 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 DT1 DT2 DT3 DT4 Dòng vi khuẩn H à m l ư ợn g I A A ( µ g /m l) Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6
4.4.2. So sánh khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn phân lập được từ thân của cây Diếp cá (Nhóm 2)
Tương tự như các dòng vi khuẩn phân lập được từ rễ, ở ngày thứ 2 sau khi chủng vào môi trường NFb lỏng, không bổ sung Tryptophan, không N, không Yeast extract, các dòng vi khuẩn phân lập được từ thân cũng tổng hợp được một lượng IAA dao động từ 2,56 – 4,39 µg/mL. Trong đó cao nhất là dòng DT3 với lượng IAA tổng hợp được là 4,39 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại, thấp nhất là dòng DT2 với lượng IAA là 2,56 µg/mL (Hình 11).
Hàm lượng IAA do các dòng vi khuẩn tổng hợp được tiếp tục tăng lên và đạt mức cao nhất ở ngày thứ 4 sau khi chủng. Cao nhất vẫn là dòng DT3 với lượng IAA tổng hợp được là 5,81 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại. Dòng DT4 cũng tổng hợp được một lượng IAA tương đối cao (5,44 µg/mL) và thấp nhất là dòng DT1 với lượng IAA tổng hợp được là 3,11 µg/mL.
Đến ngày thứ 6 sau khi chủng, hàm lượng IAA do các dòng vi khuẩn phân lập từ thân tổng hợp giảm xuống rõ rệt. Hàm lượng IAA còn lại cao nhất là của dòng DT4
với lượng IAA là 4,44 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại và lượng IAA còn lại thấp nhất là của dòng DT1 (2,21 µg/mL). Ở ngày 6 sau khi chủng, có thể do môi trường đã cạn kiệt chất dinh dưỡng nên vi khuẩn đã sử dụng lượng IAA do chúng tổng hợp được dẫn đến hàm lượng IAA giảm đáng kể.
Như vậy, tất cả các dòng vi khuẩn phân lập được từ thân của cây Diếp cá đều có khả năng tổng hợp IAA sau 2 ngày chủng, lượng IAA tiếp tục tăng cao ở ngày thứ 4 và giảm ở ngày thứ 6 sau khi chủng. Hàm lượng IAA cao nhất do dòng DT3 tổng hợp được ở ngày thứ 4 sau khi chủng với hàm lượng IAA là 5,81 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại, kế đến là dòng DT4 với lượng IAA tổng hợp được là 5,44 µg/mL. Điều này cho thấy, dòng DT4 và dòng DT3 là 2 dòng vi khuẩn triển vọng có khả năng tổng hợp IAA cao trong số bốn dòng vi khuẩn phân lập được từ thân cây Diếp cá.
4.4.3. So sánh khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn phân lập được từ lá của cây Diếp cá (Nhóm 3) từ lá của cây Diếp cá (Nhóm 3)
Tương tự như các dòng vi khuẩn phân lập được ở thân và ở rễ, các dòng vi khuẩn phân lập được từ lá của cây Diếp cá cũng tổng hợp được lượng IAA ở ngày thứ 2 sau khi chủng (1,17 – 4,06 µg/mL). Hàm lượng IAA cao nhất do dòng DL5 tổng hợp được (4,06 µg/mL), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại, dòng DL4 tổng hợp được lượng IAA thấp nhất (1,17 µg/mL) (Bảng 17).
Ở ngày thứ 4 sau khi chủng, vi khuẩn đã thích nghi được với môi trường và phát triển mạnh nên hàm lượng IAA tổng hợp được của tất cả các dòng đều tăng, tuy nhiên tăng không nhiều so với ngày thứ 2. Hàm lượng IAA cao nhất vẫn là dòng DL5 tổng hợp được (5,76 µg/mL), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại, kế đến là dòng DL1 với lượng IAA tổng hợp được là 4,76 µg/mL. Thấp nhất là dòng DL4 với lượng IAA tổng hợp được là 2,96 µg/mL.
Đến ngày thứ 6 sau khi chủng, do môi trường đã cạn kiệt chất dinh dưỡng nên khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn cũng bị hạn chế, chúng không tổng hợp IAA nữa mà chuyển sang sử dụng lượng IAA do chúng đã tổng hợp dẫn đến hàm lượng IAA giảm ở ngày 6. Dòng DL5 là dòng có lượng IAA còn lại cao nhất (3,53 µg/mL), tuy nhiên khác biệt không ý nghĩa về mặt thống kê so với dòng DL1 (3,52 µg/mL) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các dòng còn lại. Hàm lượng IAA còn lại thấp nhất là của dòng DL4 với lượng IAA là 1,53 µg/mL.
Tất cả dòng vi khuẩn phân lập được từ lá của cây Diếp cá đều có khả năng tổng hợp IAA. Hàm lượng IAA tăng cao nhất ở ngày thứ 4 và giảm ở ngày thứ 6 sau khi chủng. Dòng DL5 tổng hợp được lượng IAA cao nhất vào ngày thứ 4 sau khi chủng với lượng IAA là 5,76 µg/mL, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với các dòng còn lại, kế đến là dòng DL1 với lượng IAA tổng hợp được là 4,76 µg/mL. Như vậy, dòng DL1 và dòng DL5 là hai dòng vi khuẩn triển vọng có khả năng tổng hợp IAA cao trong số 5 dòng vi khuẩn phân lập được từ lá của cây Diếp cá.
Bảng 17: Lượng IAA do các dòng vi khuẩn phân lập từ lá tổng hợp theo thời gian (µg/mL)
STT Dòng vi khuẩn
Hàm lượng IAA trung bình (µg/mL)
Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6
1 DL1 2,83b 4,76b 3,52a 2 DL2 1,39c 3,00c 2,33b 3 DL3 2,67b 3,30c 2,30b 4 DL4 1,17c 2,96c 1,53c 5 DL5 4,06a 5,76a 3,53a CV (%) 11,37 6,20 4,97
(*Ghi chú: Những giá trị trong cùng một ngày có mẫu tự theo sau giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%).
4.4.4. So sánh khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn triển vọng nội sinh trong cây Diếp cá trong cây Diếp cá
Khi khảo sát khả năng tổng hợp IAA của 17 dòng vi khuẩn phân lập được từ cây