Để chọn pH thích hợp cho chủng vi khuẩn T5, thí nghiệm tiến hành khảo sát dãy pH: 5, 6, 7, 8. Kết quả được ghi nhận qua bảng 3.16.
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của các chủng vi khuẩn T5 Thời gian
theo dõi (ngày)
Chỉ số OD610nm của vi khuẩn T5 pH = 5 pH = 6 pH = 7 pH = 8 0 0,083 0,084 0,083 0,083 2 0,117 0,144 0,183 0,180 4 0,165 0,246 0,401 0,374 6 0,228 0,333 0,766 0,717 8 0,134 0,293 0,665 0,675 10 0,076 0,197 0,486 0,447
Ở các nghiệm thức về pH đều cho kết quả chỉ số OD cao nhất tức nồng độ tế bào trong dung dịch nuơi cấy cao nhất đều vào ngày thứ 6 nuơi cấỵ Kết quả này một lần nữa khẳng định thời gian nuơi cấy để thu sinh khối là 6 ngày trên mơi trường Nfb.
Ngồi ra, kết quả cịn cho thấy vi khuẩn T5 sinh trưởng tốt ở mơi trường Nfb cĩ độ pH = 7 - 8. Chúng sinh trưởng kém ở mơi trường cĩ pH = 6 và rất kém ở pH = 5. Theo kết quả nghiên cứu của B. Joseph và cộng sự (2007),
Azotobacter và Rhizobium sinh trưởng mạnh ở pH: 6,8 – 7,7 [46].
Qua đĩ chứng tỏ pH càng thấp, mơi trường càng chua thì vi khuẩn T5 bị ức chế sinh trưởng càng mạnh. Khi pH mơi trường cĩ sự thay đổi, màng sinh chất
sẽ bị phá vỡ hoặc hoạt tính enzyme bị ức chế, … do đĩ ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi khuẩn [8].
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0 2 4 6 8 10
Thời gian theo dõi (ngày)
C h ỉ số đ o O D ( 61 0n m ) pH = 5 pH = 6 pH = 7 pH = 8
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của các chủng vi khuẩn sinh IAA
Theo khĩa phân loại Bergey, căn cứ đặc điểm hình thái, một số đặc điểm sinh học và khả năng sinh IAA đã khảo sát, vi khuẩn T5 được mơ tả như sau:
T5 là vi khuẩn Gram âm. Tế bào sau 1 ngày nuơi cấy dạng que, khi già cĩ dạng trịn. Đường kính tế bào 2,9 – 3,0µm. Khuẩn lạc trịn, bề mặt bĩng, nhẵn, mép bằng phẳng, cấu trúc đồng nhất, màu ngà. Khơng tạo màu khi nuơi cấy trong mơi trường lỏng. Catalase dương tính; pH tối thích: 7- 8, nhiệt độ tối thích: 320C. Phát triển được trên mơi trường cĩ nguồn cacbon là Manitol. Cĩ khả năng cố định nitơ phân tử, khả năng sinh IAẠ
Dựa vào những đặc điểm trên, vi khuẩn T5 thuộc lồi Azotobacter chroococcum, chi Azotobacter, họ Pseudomonadaceae, bộ Pseudomonadales [35]. Theo tài liệu tham khảo, vào năm 1978, Harper, S.H.T và Lynch, J.M đã nghiên cứu ảnh hưởng của Azotobacter chroococcum đến sự nảy mầm và sinh trưởng thân mầm của lúa mạch [44]. Điều này phần nào phù hợp với nghiên cứu khác.
Dựa trên nghiên cứu của Cao Bình, trường Đại học Tây Nguyên về khả năng sinh IAA của chủng vi khuẩn được tuyển chọn trên các mơi trường nuơi cấy, trong đĩ cĩ vi khuẩn T5, kết quả thể hiện ở bảng 3.17.
Bảng 3.17. Khả năng sinh IAA của chủng vi khuẩn được tuyển chọn trên các mơi trường nuơi cấy
Nồng độ IAA (mg/l)
Mơi trường Nfb Mơi trường YEM Mơi trường YMA 34,794 ± 0,090j 5,789 ± 0,090b 8,276 ± 0,114f
Như vậy theo tác giả này, vi khuẩn chủng T5 được nuơi cấy trong mơi trường Nfb, lượng IAA được tạo ra rất cao so với nuơi cấy trong mơi trường YEM và YMẠ Vì vậy mơi trường Nfb đã được lựa chọn để nhân nuơi thu sinh khốị
Từ các kết quả nghiên cứu trên, để nhân nuơi sinh khối vi khuẩn T5,
Azotobacter chroococcum cần mơi trường lỏng Nfb, nhiệt độ thích hợp 320C, pH: 7 - 8, thời gian thu sinh khối: 6 - 8 ngày sau khi nuơi cấỵ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
- Đề tài đã xác định được chủng T5 cĩ khả năng tăng tỉ lệ nảy mầm và sinh trưởng của cây mầm, tăng diện tích lá, số lượng nốt sần, rút ngắn thời gian ra hoa, tăng tỉ lệ đậu quả và năng suất cây đậu Cơvẹ Ngồi ra khi tưới dịch vi khuẩn T5, mật độ vi khuẩn trong đất tăng 1,14 đến 1,76 lần so với đất trước khi trồng đậụ
- Căn cứ vào khĩa phân loại vi khuẩn của Bergey, đề tài xác định được vi khuẩn sinh IAA T5 là vi khuẩn Azotobacter chroococcum. Khi sử dụng mơi trường Nfb, pH 7,0 và nuơi cấy vi khuẩn này ở 320C thời gian thu sinh khối là 6 - 8 ngày
2. Kiến nghị
- Định danh vi khuẩn T5 bằng kỹ thuật sinh học phân tử.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của vi khuẩn sinh IAA chủng T5 đến một số đối tượng cây trồng khác, đặc biệt là các cây rau nhằm tìm biện pháp giảm tải việc sử dụng các chất kích thích sinh trưởng tổng hợp, đồng thời vẫn đáp ứng và nâng cao năng suất cây trồng.
- Phân lập và tuyển chọn từ các vùng đất khác ở Đắk Lắk cũng như ở Tây
Nguyên các chủng vi khuẩn sinh IAA cao để nghiên cứu ứng dụng đáp ứng cho sự
phát triển nơng nghiệp bền vững đồng thời bảo tồn đa dạng sinh học của địa phương.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Kim Anh và Phạm Thị Ngọc Anh (2008), Phân lập và tuyển chọn một số chủng vi khuẩn Azotobacter cĩ hoạt tính nitrogenaza và sinh tổng hợp IAA (Indol axetic acid) từ đất thơn Bình Kỳ - Hịa Quý - Ngũ Hành Sơn - TP. Đà Nẵng, Tạp chí sinh học, trang 300 - 304.
2. Cao Bình (2010), “Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn sinh IAA trong đất tại xã CưM’Lan, huyện EaSoup, tỉnh Đắk Lắk”, Luận văn Thạc sĩ sinh học.
3. Tạ Thị Cúc (2003), Kỹ thuật trồng một số rau màu, NXB Nơng Nghiệp. 4. Phạm Việt Cường (2003), “Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng thuộc chi Bacillus phân lập từ đất trồng tại Việt Nam”, Tạp chí sinh học, 213 - 217.
5. Lăng Ngọc Dậu (2004), “Khả năng cố định đạm, hịa tan lân và sinh tổng hợp IAA của vi khuẩn Azospirillum lipoferum”, Tạp chí sinh học, trang 445 - 448.
6. Nguyễn Ngọc Dũng (1992), “Khả năng sinh tổng hợp acid indole acetic của Azospirillum sp. phân lập từ vùng rễ cây lúa”, Tạp chí sinh học, 34 - 36.
7. Nguyễn Lân Dũng (1972), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nộị
8. Nguyễn Lân Dũng (1979), Vi sinh vật học, NXB Giáo Dục Hà Nộị 9. Nguyễn Thành Đạt (2001), Sinh học vi sinh vật, NXB Giáo Dục, trang 243 - 248.
10. Phạm Bích Hiền (2003), “Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng
Azotobacter đa hoạt tính sinh học sử dụng cho sản xuất phân bĩn vi sinh vật chức năng”,Tạp chí sinh học, trang 266 - 270.
11. Nguyễn Như Khanh (1996), Sinh học phát triển thực vật. NXB Giáo Dục Hà Nộị
12. Hồng Quốc Khánh (1999), “Sản xuất acid indole acetic bởi vi khuẩn căn tầng Azospirillum brasiliense”,Tạp chí sinh học, trang 412 - 415.
13. Phạm Thị Ngọc Lan và Trương Văn Lung (1999), “Bước đầu nghiên cứu vi khuẩn Azotobacter trong đất vùng gị đồi tỉnh Thừa Thiên - Huế”, Hội nghị Cơng nghệ sinh học tồn quốc, Hà Nội, trang 406 - 411.
14. Trần Kim, Hồng Đức Nhuận và Mai Sĩ Tuấn (2000), Sinh thái học về mơi trường, NXB Giáo Dục.
15. Nguyễn Đức Lượng (2003), Thí nghiệm vi sinh vật học, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM.
16. Vũ Thúy Nga (2003), “Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp IAA và phân giải phosphat vơ cơ khĩ tan của vi khuẩn Bradyrhizobium”, Tạp chí sinh học, trang 349 - 352.
17. Lương Đức Phẩm (1998), Cơng nghệ vi sinh vật, NXB Nơng Nghiệp. 18. Nguyễn Đình Sâm (1995), Sinh lý thực vật, Đại Học Nơng lâm. 19. Vũ Trung Tạng (2000), Cở sở sinh thái học, NXB Giáo Dục.
20. Nguyễn Tiến Thắng và Nguyễn Văn Uyển (1997), Cơng nghệ sinh học và hệ thống nơng nghiệp sinh thái bền vững, NXB Nơng nghiệp Tp. HCM.
21.Trần Thanh Thủy (1998), Hướng dẫn thực hành vi sinh vật, NXB Hà Nộị 22. Phạm Văn Toản (2003), “Khả năng sử dụng hỗn hợp vi sinh vật làm phân bĩn chức năng cho một số cây trồng nơng nghiệp, cơng nghiệp và lâm nghiệp”, Tạp chí sinh học, trang 127 - 131.
23. Trần Cẩm Vân (2001), Vi sinh vật học mơi trường, Nhà xuất bản quốc gia Hà Nộị
24. Bùi Trang Việt (2005), Sinh học tế bào, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM. 25. Lê Quang Vĩnh (2009), “Theo dõi sinh trưởng và phát triển một số loại cây phân xanh họ đậu trồng xen với cây Lâm Nghiệp trên vùng gị đồi ở trại Hương Vân, Huyện Hương Trà, Tỉnh Thừa Thiên Huế”, Tạp chí sinh học.
26.Vũ văn Vụ (2005), Sinh lý học thực vật, NXB Giáo Dục.
TÀI LIỆU TIẾNG NƯỚC NGỒI
27. Abbas Akbari Gh, Seyyed Mehdi Arab, Alikhani, H.A, Allahdadi I and Arzanesh, M.H (2007), “Isolation and Selection of Indigenous Azospirillum
spp. And the IAA of Superior Strains Effects on Wheat Roots’, World Journal of Agricultural Sciences 3 (4), p. 523 - 529.
28. Bashan, B.A and Holguin G (1997), Azospirillum-plant relationships environmental and physiological advances, Can J. Microbiol, 43, p. 103 - 121.
29. Brandl, M.T, Quixnones B and Lindow, S.E (2001), “Heterogeneous transcription of an indoleacetic acid biosynthetic gene in Erwinia herbicola on plant surfaces”, The National Academy of Sciences, p. 3454 - 3459.
30. Clark, ẠG (1974), “Indol acetic production by Agrobacterium and
Rhizobium species”, 11, p. 29 - 35.
31. Cristiana Felici, Lorenzo Vettori, Enrico Giraldi , Laura Maria Costantina Forino, Annita Toffanin, Anna Maria Tagliasacchi and Marco Nuti (2008),” Single and co-inoculation of Bacillus subtilis and Azospirillum brasilense on Lycopersicon esculentum: Effects on plant growth and rhizosphere microbial community”, Applied Soil Ecology 40, p. 260 - 270.
32. Dana Morrone, Jacob Chambers, Luke Lowry, Gunjune Kim, Aldwin Anterola, Kelly Bender and Reuben J. Peters (2008), “Gibberellin biosynthesis in bacteria: Separate ent-copalyl diphosphate and ent-kaurene synthases in
Bradyrhizobium japonicum”, FEBS Letters 583 , p. 475 - 480.
33. Dey R, Pal, K.K, Bhatt, D.M and Chauhan, S.M (2004), “Growth promotion and yield enhancement of peanut (Arachis hypogaea L.) by application of plant growth-promoting rhizobacteria”, Microbiological Research
159, p. 371 - 394.
34. Dobbelaere S, Vanderleyden J and Okon Y (2003), “Plant growth promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere”, Crit. Rev. Plant Sci, 22, p. 107 - 149.
35. Don J. Brenner, Noel R. Krieg and James T.Staley (2005), Bergey‘s Manual of Determinative Bacteriology, p. 76 - 135.
36. Don J. Brenner, Noel R. Krieg and James T.Staley (2005), Bergey‘s Manual of Systematic Bacteriology, Part B (The Gammaproteobacteria), p. 323 - 407
37. Don J. Brenner, Noel R. Krieg and James T.Staley (2005), Bergey‘s Manual of Systematic Bacteriology, Part C (The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteri), p. 7 - 64.
38. Elazar Fallik and Yaacov Okon (1996), “Inoculants of Azospirillum brasilense biomass production, survival anh gowth promotion of Setaria italica
and Zea mays”, Soil Biol. Biochem, 28 ( 1), p. 123 - 126.
39. Elazar Fallik, Yaacov Okon (1989), “Indentification and quantification of IAA and IBA in Azospirillum brasilense inoculated maize roots”, Soil Biol. Biochem, 21( 1), p. 147 - 153.
40. Fabricio Cassana, Diego Perriga, Vero´nica Sgroya, Oscar Masciarellia, Claudio Pennab and Virginia Luna (2009), “Azospirillum brasilense Az39 and Bradyrhizobium japonicum E109, inoculated singly or in combination, promote seed germination and early seedling growth in corn (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.)”, Soil Biology ,4 5, p. 28 - 35.
41. Farzana Y, Saad ROS andKamaruzaman S (2009), “Growth and storage root development of Sweet potato inoculated with rhizobacteria under glasshouse conditions”, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 3 (2), p.1461 - 1466
42. Glick BR (1995), “The enhancement of plant growth by free living bacteria”, Canadian Journal of Microbiology, 41 (2), p. 109 - 114.
43. Gueye F, Moulin L, Sylla S, Ndoye I and Bena G (2009), “Genetic diversity and distribution of Bradyrhizobium and Azorhizobium strains associated with the herb legume Zornia glochidiata sampled from across Senegal, Systematic and Applied Microbiology I, p. 1 - 13.
44. Harper, S.H.T and Lynch, J.M (1978), “Effects of Azotobacter chroococcum on Barley Seed Germination and Seedling Development”, Journal of General Microbiology, 112, p. 45 - 51.
45. Jana Hempela, Susanne Zehnera, Michael Gưttfert and Thomas Patschkowski (2009), “Analysis of the secretome of the soybean symbiont
Bradyrhizobium japonicum”, Journal of Biotechnology 140, p. 51 - 58.
46. Joseph B, Ranjan Patra R and Lawrence R (2007), “Characterization of plant growth promoting rhizobacteria associated with chickpea (Cicer arietinum L.)”, International Journal of Plant Production 1(2), p. 141 - 152.
47. John M. Bric, Richard M. Bostock, and Sara Ẹ Silverstone (1991), “Rapid In Situ Assay for Indoleacetic Acid Production by Bacteria Immobilized on a Nitrocellulose Membrane”, Appl Environ Microbiol, 57(2), p. 535 - 538.
48. Kloepper JW, Lifshitz R and Zablotowicz RM (1989), “Free-living bacterial inocula for enhancing crop productivity”, Trends in Biotechnology, 7 ( 2), p.39 - 43.
49. Kravchenko, L.V., N.M Makarova, T.S. Azarova, N.A, Provorov and ỊẠ Tikhonovich (2002), “Isolation and phenotypic characterization of plant growth-promoting Rhizobacteria with high antiphytopatnogenic activity and roof-coionizing ability”, Microbiology, 71(4), p. 521 - 525.
50. Lee M., Breckenridge C. and Knowles R. (1970), ‘Effect of some culture conditions on the production of indole-3-acetic acid and a gibberellin-like substance by Azotobacter vinelandii”, Can.J. Microbiol,16: 1225 - 1330.
51. Luca Comai and Giuseppe Surico (1982), “Relation of Plasmid DNA to Indoleacetic Acid Production in Different Strains of Pseudomonas syringae
pv. Savastanoi”, Journal of General Microbiology, 128, p. 2 157 - 2 163.
52. Luciano Kayser Vargas, Bruno Brito Lisboa and Gilson (2009), “Occurrence of plant growth-promoting traits in clover-nodulating Rhizobia strains isolated from different soils in rio grand do sul state”, R. Bras. Cị Solo, 33, p. 1227 - 1235.
53. Mandira Malhotra and Sheela Srivastava (2009), “Stress-responsive indole-3-acetic acid biosynthesis by Azospirillum brasilense SM and its ability to modulate plant growth”, Soil Biology, 45, p. 73 - 80.
54. Maria Guinetth and Torres Rubio (2000), “Isolation of Enterobacteria,
Azotobacter sp. and Pseudomonas sp., Producers of Indole-3-Acetic Acid and
Siderophores, from Colombian Rice Rhizosphere”, Revista Latinoamericana de
Microbiologia 42, p. 171 - 176.
55. Pablo R. Hardoim, Leo S. van Overbeek and Jan Dirk van Elsas (2008), “Properties of bacterial endophytes and their proposed role in plant growth”, Trends in Microbiology, 16, (10), p.463 - 470.
56. Paola Barbieri, Tiziano Zanelli, Enrica GaUi, and Giuliana Zanetti (1986), “Wheat inoculation with Azospirillum brasilense Sp6 and some mutants altered in nitrogen fixation and indole-3-acetic acid production”, FEMS Microbiology Letters 36, p. 87 - 90.
57. Pele S, Mason, S.C and Galusha, T.D (2002), “Planting time for early season pearl millet and grain sorghum in Nebraska”, Agron. J. 95, p. 1047 - 1054.
58. Sadaf Shahab, Nuzhat Ahmed and Nasreen S. Khan (2009), “Indole acetic acid production and enhanced plant growth promotion by indigenous PSBs”, African Journal of Agricultural Research Vol. 4 (11), p. 1312 - 1316.
59. Saharan, BS and Nehra V (2011), “Plant Growth Promoting Rhizobacteria: A Critical Review”,Life Sciences and Medicine Research, p. 1 - 30.
60. Sisir Ghoh and P.S. Basu (2006), “Production and metabolism of indole acetic acid in roots and root nodules of Phaseolus mungo”, Research 161, p. 362 - 366.
61. Somers. E, Ptacek. D, Gysegom. P, Srinivasan. M, and Vanderleyden. J (2005), ”Azospirillum brasilense Produces the Auxin-like Phenylacetic Acid by Using the Key Enzymee for Indole-3-Acid Biosynthesis”,
Appied and Environmental Microbiology, p. 1803 - 1810.
62. Vessey, J.K (2003), “Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers”, Plant Soil 255, p. 571 - 586.
63. Vivek Kumar, Rishi Kumar Behl and Neeru Narula (2001), “Establishment of phosphate-solubilizing strains of Azotobacter chroococcum in
the rhizosphere and their effect on wheat cultivars under green house conditions”,Microbiol. Res, 156, p.87 - 93.
64. Wilhelm J. Bothaa, Julian B. Jafthab, Jacomina F. Bloema, Johannes H. Habiga and Ian J. Law (2004), “Effect of soil Bradyrhizobia on the success of soybean inoculant strain CB 1809”, Microbiological Research 159, p. 219 - 231.
cây mầm đậu Cơvẹ
Gieo hạt đậu Cơve trong chậu cát
Phụ lục 2
Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng độ vi khuẩn đến sự sinh trưởng cây mầm đậu Cơve
Tỉ lệ hạt nảy mầm Chiều dài rễ mầm sau 1 ngày
Bố trí thí nghiệm ngồi vườn
Tưới 3 lần dịch VK Tưới 3 lần dịch IAA Tưới 3 lần nước nồng độ 1010 (CFU/ml) (1,5ppm)
Bộ rễ của cây đậu được tưới 3 lần Bộ rễ của cây đậu được tưới 1, 2, 3 lần
