Colletotrichum spp. trong điều kiện phòng thí nghiệm
Qua thí nghiệm đánh giá nhanh khả năng đối kháng của 120chủng xạ khuẩn thì chỉ có 36 chủng xạ khuẩn (chiếm tỉ lệ 30%) biểu hiện khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp.
Kết quả đánh giá khả năng đối kháng của 36 chủng xạ khuẩn đối với nấm
Colletotrichum spp. ở bảng 3.2 cho thấy:
Vào 3 ngày sau khi cấy (NSKC) các chủng xạ khuẩn đều thể hiện khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp. qua chỉ tiêu bán kính vòng vô khuẩn (BKVVK) ở nhiều mức độ khác nhau. Có 6 chủng BCT_TG4, NCT_TG18, BCT_TG1, NCT_TG3, NCT_TG4, GCT_TG9 bán kính vòng vô khuẩn cao nằm trong khoảng 3,8-6,2 mm. Trong đó, chủng NCT_TG4 có BKVVK là 6,2 mm cao nhất và khác biệt có ý nghĩa với các chủng còn lại, kế đến chủng NCT_TG3 với BKVVK là 5,2 mm cao hơn và khác biệt có ý nghĩa với các chủng còn lại, kế đến là 2 chủng GCT_TG9 và BCT_TG1 với BKVVK đều là 4,4 mm cao hơn và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng còn lại nhƣng không khác biệt về mặt thống kê với 2 chủng xạ khuẩn BCT_TG4 và NCT_TG18, tiếp đến là 2 chủng BCT_TG4 và NCT_TG18 có BKVVK lần lƣợt là 4,0 mm và 3,8 mm cao hơn và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại nhƣng không khác biệt thống kê hoàn toàn so với các chủng NCT_TG24 , NCT_TG6 và GCT_TG8 đều có BKVVK là 3,6 mm.
25
Ở thời điểm 5 NSKC, hầu hết các chủng xạ khuẩn đều có BKVVK giảm dần theo thời gian. Tuy nhiên, có 8 chủng NCT_TG3, NCT_TG4, GCT_TG9, BCT_TG4, NCT_TG18, NCT_TG24, NCT_TG10 và BCT_TG1 vẫn cho hiệu quả đối kháng cao có bán kính vòng vô khuẩn trong khoảng 3,2 – 5,4 mm. Trong đó, chủng xạ khuẩn NCT_TG4 có vòng bán kính vô khuẩn là 5,4 mm vẫn duy trì khả năng đối kháng cao hơn và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng còn lại, kế đến là 2 chủng NCT_TG3 và GCT_TG9 có bán kính vòng vô khuẩn lần lƣợt là 4,4 mm và 4,2 mm cao hơn và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng còn lại, kế sau đó là các chủng BCT_TG4, NCT_TG18, NCT_TG24, NCT_TG10 và BCT_TG1 có bán kính vòng vô khuẩn nằm trong khoảng 3,2-3,6 mm cao hơn và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại.
Ở thời điểm 7 NSKC các chủng xạ khuẩn có BKVVK giảm dần theo thời gian biến động từ 0,0-3,6 mm. Tuy nhiên, vẫn có một số chủng xạ khuẩn vẫn cho thấy khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp. Có bán kính vòng vô khuẩn trong khoảng 2-3,6 mm là các chủng BCT_TG4, NCT_TG18, NCT_TG3, NCT_TG4 và GCT_TG9 và NCT_TG10. Trong đó, chủng NCT_TG4 có bán kính vòng vô khuẩn là 3,6 mm vẫn duy trì tốt khả năng đối kháng với nấm
Colletotrichum spp. và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại, kế đến là các chủng BCT_TG4, NCT_TG3, NCT_TG10 và GCT_TG9 có bán kính vòng vô khuẩn lần lƣợt là 2,4 mm, 2,6 mm, 2,6 mm, 2,4 mm cao hơn và khác biệt ý nghĩa so với chủng xạ khuẩn NCT_TG18 có bán kính vòng vô khuẩn là 2,0 mm.
Nhìn chung, BKVVK của các chủng xạ khuẩn đối kháng đƣợc thử nghiệm giảm dần theo thời gian. Tuy nhiên, có 5 chủng xạ khuẩn NCT_TG4, NCT_TG3, GCT_TG9, BCT_TG4, NCT_TG18 và NCT_TG10 vẫn duy trì hiểu quả đối kháng tốt hơn so với các chủng còn lại qua các thời điểm khảo sát.
26
Bảng 3.2 Bán kính vòng vô khuẩn (BKVVK) của các chủng xạ khuẩn đối kháng với nấm
Colletotrichum spp. ở các thời điểm 3, 5, 7 ngày sau khi cấy (NSKC)
STT Xạ khuẩn BKVVK (mm) ở các NSKC
3 ngày 5 ngày 7 ngày
1 ATT_AG6 2,0 g –i 1,2 f – i 1,1 de 2 OM_CT6 1,4 I – k 0,1 k 0,0 h 3 NCT_TG16 2,4 f – h 1,8 d – f 0,9 e 4 NCT_TG10 3,0 ef 3,4 c 2,6 b 5 NCT_TG3 5,2 b 4,4 b 2,6 b 6 NCT_TG4 6,2 a 5,4 a 3,6 a 7 NCT_TG5 2,4 f – h 1,4 f – h 1,0 e 8 NCT_TG6 3,6 de 0,6 i – k 0,0 h 9 NCT_TG7 2,4 f – h 0,1 k 0,0 h 10 NCT_TG14 2,2 f – h 0,1 k 0,0 h 11 NCT_TG9 0,7 k 0,1 k 0,0 h 12 NCT_TG12 2,4 f – h 1,0 g – j 0,7 ef 13 NCT_TG18 3,8 cd 3,6 c 2,4 b 14 NCT_TG24 3,6 de 3,2 c 1,8 c 15 NCT_TG25 2,4 f – h 0,1 k 0,0 h 16 BCT_TG1 4,4 c 3,2 c 1,1 de 17 BCT_TG4 4,0 cd 3,4 c 2,0 c 18 BCT_TG6 2,2 f – h 1,3 f – h 1,0 e 19 BCT_TG7 2,4 f – h 2,2 d 0,5 fg 20 BCT_TG12 3,0 ef 1,2 f – i 1,0 e 21 BCT_TG15 2,2 f – h 0,9 h – j 0,9 e 22 BCT_TG18 2,6 fg 1,4 f – h 0,9 e 23 MT_TG1 2,2 f – h 1,6 e – g 1,4 d 24 MT_TG2 2,8 fg 2,0 de 0,5 fg 25 CG_TG3 1,6 h – j 0,1 k 0,0 h 26 CG_TG4 1,1 jk 0,1 k 0,0 h 27 GCT_TG3 2,6 fg 1,1 g – j 0,9 e 28 GCT_TG6 2,4 f – h 0,6 i – k 0,0 h 29 GCT_TG7 2,6 fg 0,5 jk 0,0 h 30 GCT_TG8 3,6 de 1,3 f – h 0,1 h 31 GCT_TG9 4,4 c 4,2 b 2,4 b 32 GCT_TG10 2,9 ef 2,2 d 1,0 e 33 GCT_TG11 2,6 fg 2,2 d 1,4 d 34 GCT_TG12 1,0 jk 1,3 f – h 0,7 ef 35 GCT_TG13 1,2 jk 0,6 jk 0,18 gh 36 GCT_TG14 1,1 jk 0,1 k 0,0 h Mức ý nghĩa(%) * * * CV(%) 20,05 25,97 29,93
Ghi chú: Các số trong cùng một cột được theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. * : khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. NSKC: ngày sau khi cấy
27
Khi khảo sát hiệu suất đối kháng (HSĐK) của các chủng xạ khuẩn đối với chủng nấm Colletotrichum spp. qua bảng 3.3 cho thấy tất cả các chủng xạ khuẩn thử nghiệm đều thể hiện hiệu quả đối kháng với nấm Colletotrichum spp. qua chỉ tiêu HSĐK và tăng dần theo thời gian.
Hiệu suất đối kháng tại thời điểm 3 NSKC, hầu hết các chủng xạ khuẩn đều có HSĐK đối với nấm Colletotrichum spp. ở các mức độ khác nhau tùy theo từng xạ khuẩn. Chủng NCT_TG4, GCT_TG9 và BCT_TG1 có hiệu suất đối kháng cao và trên 20%, trong đó chủng NCT_TG4 cho HSĐK là 36,27% cao nhất và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng còn lại, kế đến là chủng GCT_TG9 có HSĐK là 27,22% cao hơn và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại, tiếp đến là chủng BCT_TG1 có HSĐK là 20,24% cao hơn và khác biệt có ý nghĩa so với các chủng còn lại (trừ chủng BCT_TG4), các chủng còn lại có hiệu suất đối kháng dao động từ 2,69-16,75%.
Tại thời điểm 5 NSKC, các chủng xạ khuẩn có hiệu suất đối kháng cao trên 40% là các chủng NCT_TG4, GCT_TG9, GCT_TG10, GCT_TG11, BCT_TG1 và NCT_TG5. Trong đó chủng NCT_TG4 có HSĐK là 59,29% cao nhất và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại, kế đến là các chủng GCT_TG9, GCT_TG10, GCT_TG11, BCT_TG1 và NCT_TG5 có HSĐK lần lƣợt là 49,55%, 40%, 43,2%, 42,6% và 41,4% cao hơn so với các chủng còn lại.
Tại thời điểm 7 NSKC, 2 chủng xạ khuẩn NCT_TG4 và GCT_TG9 có hiệu suất đối kháng lần lƣợt là 65,66% và 60,16 % trên 60% cao hơn và khác biệt ý nghĩa so với các chủng xạ khuẩn còn lại.
Nhƣ vậy, qua các thời điểm khảo sát, 2 chủng xạ khuẩn NCT_TG4 và GCT_TG9 có hiệu suất đối kháng cao nhất, cụ thể chủng NCT_TG4 có HSDK dao đông từ 36,27-65,66%, GCT_TG9 có HSĐK dao động từ 27,22-60,16% qua các thời điểm khảo sát là 3, 5 và 7 NSKC.
Theo nghiên cứu của Prapagdee và ctv. (2008) phân lập và xác định chủng SRA14 là Streptomyces hygroscopicus có khả năng kháng lại Colletotrichum gloeosporioides và Sclerotium rolfsii gây ra bệnh thán thƣ và bệnh cháy lá , thối gốc trong nhiều loại cây trồng nông nghiệp. Chủng SRA14 thể hiện khả năng ức chế nấm bằng cách tiết ra các emzyme ngoại bào nhƣ chitinase và β - 1, 3- glucanase, còn có khả năng làm biến dạng các sợi nấm.
Theo nghiên cứu của Alexopoulos (1941), 45 chủng xạ khuẩn trong tổng số 80 chủng xạ khuẩn đƣợc khảo sát đã ức chế sự phát triển của Colletotrichum gloeosporoides thông qua cơ chế tiết kháng sinh. Bên cạnh đó, chủng Streptomyces
sp. A1022 cho hiệu quả cao trong phòng trị bệnh thán thƣ do C. gloeosporoides trên ớt (Lee và ctv., 2012).
28
Bảng 3.3 Hiệu suất đối kháng (%) (HSĐK) của các chủng xạ khuẩn đối với nấm
Colletotrichum spp. ở các thời điểm 3, 5, 7 NSKC
STT Xạ Khuẩn HSDK (%) tại các ngày sau khi cấy
3 ngày 5 ngày 7 ngày
1 ATT_AG6 8,58 h – k 35,38 c – h 50,41 b – g 2 OM_CT6 8,59 h – k 26,79 f – k 17,23 j 3 NCT_TG16 7,40 i – m 33,50 c – h 48,04 b – g 4 NCT_TG10 10,27 f – i 35,78 c – h 49,54 b – g 5 NCT_TG3 11,00 e – i 35,79 c – h 50,95 b – f 6 NCT_TG4 36,27 a 59,29 a 65,66 a 7 NCT_TG5 14,16 d – f 41,40 bc 54,83 b – d 8 NCT_TG6 7,98 h – l 20,08 k 41,44 e – h 9 NCT_TG7 4,43 n – p 18,91 k 26,33 i 10 NCT_TG14 5,26 l – o 23,86 i – k 39,38 gh 11 NCT_TG9 3,07 op 1,80 l 2,00 l 12 NCT_TG12 9,18 g – j 34,00 c – h 45,25 d – g 13 NCT_TG18 7,92 h – l 34,81 c – h 50,28 b – g 14 NCT_TG24 8,89 h – k 36,59 c – f 51,89 b – f 15 NCT_TG25 3,13 op 20,47 k 40,78 e – h 16 BCT_TG1 20,24 c 42,61 bc 52,48 b – e 17 BCT_TG4 16,75 cd 39,51 c – e 54,43 b – d 18 BCT_TG6 10,21 f – i 35,07 c – h 48,95 b – g 19 BCT_TG7 3,48 n – p 30,01 e – j 44,67 d – h 20 BCT_TG12 5,60 k – o 33,30 c – h 49,77 b – g 21 BCT_TG15 2,69 p 26,64 g – k 40,30 f – h 22 BCT_TG18 9,32 g – j 31,11 d – i 44,86 d – h 23 MT_TG1 14,28 d – f 38,23 c – e 52,14 b – e 24 MT_TG2 4,57 m – p 34,43 c – h 49,02 b – g 25 CG_TG3 11,54 e – h 26,07 h – k 9,87 k 26 CG_TG4 6,21 j – n 26,90 g – k 34,21 hi 27 GCT_TG3 13,28 d – g 35,94 c – g 50,75 b – g 28 GCT_TG6 10,94 e – i 26,41 g – k 42,00 e – h 29 GCT_TG7 8,97 h – k 27,23 f – k 46,32 c – g 30 GCT_TG8 6,32 j – n 23,27 i – k 44,79 d – h 31 GCT_TG9 27,22 b 49,55 b 60,16 ab 32 GCT_TG10 14,90 de 40,10 b – d 55,14 b – d 33 GCT_TG11 11,44 e – h 43,20 bc 57,62 a – c 34 GCT_TG12 10,49 f – i 38,41 c – e 54,61 b – d 35 GCT_TG13 5,84 k – o 22,37 jk 29,39 i 36 GCT_TG14 4,47 m – p 20,37 k 18,31 j Mức ý nghĩa(%) * * * CV(%) 15,73 12,29 10,69
Ghi chú: Số liệu được chuyển đổi sang và arcsin ở các thời điểm còn lại. Các số trung bình trong cùng một cột được theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. *: khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. NSKC: ngày sau khi cấy
29
Theo Phạm Văn Kim (2006), vi sinh vật tác động ngăn chặn mầm bệnh bằng nhiều cơ chế khác nhau: cơ chế kháng sinh là sự ức chế mầm bệnh thông qua tiết kháng sinh ức chế sự phát triển của tác nhân gây bệnh; cơ chế tiêu sinh là vi sinh vật tiết ra các enzyme phân hủy vách tế bào mầm bệnh thông qua cạnh tranh dinh dƣỡng và nơi cƣ trú; cơ chế cạnh tranh là hạn chế sự phát triển của mầm bệnh thông qua cạnh tranh dinh dƣỡng và nơi cƣ trú… Xạ khuẩn đặc biệt là Streptomyces spp. có khả năng tiết ra kháng sinh và tiết enzyme phân hủy vách tế bào tác nhân gây bệnh (trích Shimizu và ctv., 2009).
Khi hai nhóm vi sinh vật có cùng nhu cầu dinh dƣỡng sống chung với nhau sẽ xảy ra sự cạnh tranh và ức chế lẫn nhau (trích dẫn bởi Niranjan-Rạj và ctv., 2006), sự cạnh tranh này có thể diễn ra theo nhiều cách nhƣ gây ra những biến đổi bất thƣờng trong sự hình thành bào tử, làm trƣơng phòng sợi nấm, phá hủy hoặc làm hƣ hại các cấu trúc của sợi nấm hay tiết ra các enzyme phân hủy sợi nấm (Upadhyay và jayaswa, 1992).
Tóm lại, qua bảng 3.2 và bảng 3.3 cho thấy 5 chủng xạ khuẩn NCT_TG4, GCT_TG9, NCT_TG3, BCT_TG4 và NCT_TG18 có BKVVK cao hơn so với các chủng xạ khuẩn còn lại, có HSĐK tƣơng đối cao. Trong đó, 2 chủng xạ khuẩn NCT_TG4 và GCT_TG9 có BKVVK lớn và HSĐK cao nên đƣợc chọn cho các thí nghiệm kế tiếp (hình 3.1).
Hình 3.1: khả năng đối kháng của 4 chủng xạ khuẩn NCT_TG4, GCT_TG9, ATT_AG6 và
GCT_TG10 với nấm Colletotrichum spp. ở thời điểm 7 ngày sau khi cấy
3.2 Hiệu quả phỏng trừ bệnh trên trái gấc do nấm Colletotrichum spp. gây ra
bằng xạ khuẩn trong điều kiện in vivo.
Thời điểm 2 NSKCB
Qua kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.5 cho thấy đƣợc hiệu quả ức chế bệnh thán thƣ của 2 chủng xạ khuẩn NCT_TG4 và GCT_TG9. Trong đó, chủng xạ khuẩn NCT_TG4 có hiệu quả ức chế bệnh thán thƣ tốt hơn và có đƣờng kính vết bệnh
30
trung bình tƣơng ứng là 8,65 mm nhỏ hơn và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng 11,93 mm và chủng xạ khuẩn GCT_TG9.
Khi so sánh đƣờng kính vết bệnh trung bình ở thời điểm xử lí (TĐXL) thì ta thấy cả 3 thời điểm xử lí trƣớc, sau và trƣớc+sau đều hiệu quả. Trong đó, thời điểm xử lí trƣớc+sau có đƣờng kính vết bệnh là 10,3 mm có hiệu quả ức chế bệnh thán thƣ trên Gấc tốt hơn so với thời điểm xử lí sau có đƣờng kính vết bệnh là 11,83 mm, nhƣng không khác biệt so với thời điểm xử lí trƣớc có đƣờng kính vết bệnh là 11,17 mm.
Khi phân tích từng thời điểm xử lí trên từng xạ khuẩn ta thấy đối với xạ khuẩn GCT_TG9 ở thời điểm xử lí trƣớc+sau có đƣờng kính vết bệnh 9,57 mm cho hiệu quả cao và khác biệt có ý nghĩa so với thời điểm xử lí sau và trƣớc có đƣờng kính lần lƣợt là 13,69 mm và 14,89 mm. Đối với chủng xạ khuẩn NCT_TG4 ở thời điểm xử lí trƣớc có đƣờng kính vết bệnh là 6,7 mm có hiệu quả giảm bệnh cao đối với bệnh thán thƣ trên trái do nấm Colletotrichum spp. và khác biệt có ý nghĩa so với 2 thời điểm xử lí sau và trƣớc+sau có đƣờng kính vết bệnh lần lƣợt là 9,87 mm và 9,39 mm.
Bảng 3.4 Đƣờng kính vết bệnh (mm) trên trái ở tất cả các nghiệm thức ở 2 NSKCB
TĐXL (B) XK (A)
Đƣờng kính vết bệnh (mm) qua thời điểm 2 NSKCB
Trƣớc Trƣớc+sau Sau TB (A)
NCT_TG4 6,7 b 9,39 a 9,87 a 8,65 B
GCT_TG9 14,89 a 9,57 b 13,69 a 12,72 A
ĐC 11,93 a 11,93 a 11,93 a 11,93 A
TB (B) 11,17 AB 10,3 B 11,83 A
Mức ý nghĩa F(A)*, F(B)*, F(AxB)*
CV (%) 13,95
Ghi chú: Các số trung bình trong cùng một bảng theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Ducan*: khác biệt ở mức ý nghĩa 5% NSKCB: ngày sau khi chủng bệnh
Thời điểm 4 NSKCB
Từ kết quả trung bình của các xạ khuẩn ở bảng 3.6 cho thấy tại thời điểm 4 NSKCB, 2 nghiệm thức xạ khuẩn NCT_TG4 và GCT_TG9 cho thấy đƣợc sự hiệu quả ức chế đối với bệnh thán thƣ do nấm Collectotrichum spp. có đƣờng kính vết bệnh nhỏ hơn đối chứng. Trong đó, xạ khuẩn NCT_TG4 vẫn duy trì khả năng ức chế mạnh đối với bênh thán thƣ có đƣờng kính vết bệnh là 9,63 mm và khác biệt có ý nghĩa so với xạ khuẩn GCT_TG9 và đối chứng có đƣờng kính vết bệnh tƣơng ứng là 19,02 mm và 25,67 mm.
31
Khi so sánh đƣờng kính vết bệnh trung bình thời điểm xử lí cho thấy cả 3 thời điểm xử lí trƣớc, sau và trƣớc+sau đều cho thấy hiệu quả ức chế bệnh thán thƣ trên trái Gấc, trong đó 2 thời điểm xử lí trƣớc (hình 3.2) và trƣớc+sau (hình 3.3) có đƣờng kính vết bệnh tƣơng ứng là 17,62 mm và 16,6 mm có hiệu quả tốt hơn và khác biệt có ý nghĩa so với thời điểm xử lí sau (hình 3.4) có đƣờng kính vết bệnh là 20,1 mm.
Khi phân tích tƣơng tác từng thời điểm xử lí trên từng xạ khuẩn ta thấy đối với xạ khuẩn NCT_TG4 ở thời điểm xử lí trƣớc (hình 3.2b) có đƣờng kính vết bệnh 5,29 mm cho hiệu quả cao và khác biệt có ý nghĩa so với 2 thời điểm xử lí trƣớc+sau và sau có đƣờng kính vết bệnh lần lƣợt là 10,71 mm và 12,89 mm. Đối với chủng xạ khuẩn GCT_TG9 thì thời điểm xử lí trƣớc+sau (hình 3.3b) có đƣờng kính vết bệnh là 13,43 mm cho hiệu quả ức chế bệnh thán thƣ tốt hơn và khác biệt có ý nghĩa so với 2 thời điểm xử lí sau và trƣớc có đƣờng kính vết bệnh lần lƣợt là 21,75 mm và 21,89 mm.
Bảng 3.5 Đƣờng kính vết bệnh (mm) trên trái ở tất cả các nghiệm thức ở 4 NSKCB