2. Sử dụng vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh bạc lá trên cây lúa
2.1.1. Giới thiệu chung về xạ khuẩn
Xạ khuẩn là nhóm vi khuẩn Gram dương, thường có tỷ lệ GC trong ADN cao hơn 55%. Trong số khoảng 1000 chi và 5000 loài sinh vật nhân sơ đã công bố có khoảng 100 chi và 1000 loài xạ khuẩn [6]. Xạ khuẩn thuộc về lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, 10 dưới bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài. Xạ khuẩn phân bố chủ yếu trong đất và đóng vai trò rất quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Chúng sử dụng axit humic và các chất hữu cơ khó phân giải khác trong đất. Trong đất xạ khuẩn chiếm từ 9% - 45% tổng số vi sinh vật, số lượng trung bình khoảng 106 - 108 tế bào/g đất. Số lượng xạ khuẩn trong đất không chỉ phụ thuộc vào loại đất mà còn phụ thuộc vào mức độ canh tác của đất và khả năng bao phủ của thực vật. Đất giàu chất dinh dưỡng hữu cơ, khoáng và lớp đất trên bề mặt (đến 40 cm) thường có số lượng xạ khuẩn lớn. Trong 1g đất canh tác có thể có tới 5.106 tế bào xạ khuẩn, trong khi đó đất vùng sa mạc, nóng, khô, độ ẩm thấp, nghèo chất dinh dưỡng, có số lượng xạ khuẩn thấp hơn 10 - 100 lần, dao động trong khoảng 104 - 105 tế bào/g đất. Sự phân bố của xạ khuẩn trong đất còn phụ thuộc nhiều vào độ pH của môi trường, thường có nhiều trong lớp đất trung tính và kiềm yếu hoặc axit yếu, trong khoảng pH 6,0 - 8,0. Xạ khuẩn không có nhiều trong lớp đất kiềm hay axit và càng hiếm trong các lớp đất rất kiềm. Số lượng xạ khuẩn trong đất cũng thay đổi theo thời gian trong năm [45].
Khuẩn lạc của xạ khuẩn không trơn ướt như ở vi khuẩn và ở nấm men mà thường rắn chắc, thô ráp, dạng vôi, dạng nhung tơ, hay dạng mang dẻo, không trong suốt. Kích thước khuẩn lạc thay đổi tuỳ loại xạ khuẩn và tuỳ điều kiện nuôi cấy, đường kính khuẩn lạc trung bình 0,5 - 2 mm. Khuẩn lạc của xạ khuẩn có nhiều
màu sắc khác nhau như đỏ, da cam, vàng, lam, hồng, nâu, tím. Màu sắc của xạ khuẩn cũng được coi là một trong những đặc điểm phân loại quan trọng [37].
Trên môi trường đặc, đa số xạ khuẩn có hai loại khuẩn ty: khuẩn ty khí sinh (aerial mycelium) và khuẩn ty cơ chất (substrate mycelium). Nhiều loại chỉ có khuẩn ty cơ chất nhưng cũng có loại (như chi Sporichthya) lại chỉ có khuẩn ty khí sinh. Giữa khuẩn lạc thường thấy có nhiều bào tử màng mỏng gọi là bào tử trần (conidia hay conidiospores). Nếu bào tử nằm trong bào nang (sporangium) thì được gọi là nang bào tử hay bào tử kín (sporangiospores). Bào tử ở xạ khuẩn được sinh ra ở đầu một số khuẩn ty theo kiểu hình thành các vách ngăn (septa). Các chuỗi bào tử trần có thể chỉ là 1 bào tử (như ở Thermoactinomyces, Saccharomonospora, Promicromonospora, Micromonospora và Thermomonosspora), có thể có 2 bào tử (như ở Microbispora), có thể là chuỗi ngắn (như ở Nocardia, Pseudonocardia, Streptoverticillium, Sporichthya, Actinomadura, Microtetraspora, Streptoalloteichus, Glycomyces, Amycolata, Amycolatopsis, Catellatospora,và
Microellobosporia), có thể là chuỗi dài (như ở Streptomyces, Saccharopolyspora, Actinopolyspora, Kibdelosporangium, Kitasatosporia, Saccharothrix, nhiều loài ở
Nocardia, Nocardioides, Pseudonocardia, Amycolatopsis và Streptoverticillium), có thể các bào tử trần nằm trên bó sợi (synnema), tương tự bó sợi của nấm (như ở
Actinosynnema và Actinomadura). Các chuỗi bào tử có thể thẳng, xoắn hoặc lượn sóng, có thể mọc đơn hay mọc vòng. Các cuống sinh bào tử (sporophore) và cuống sinh nang bào tử (sporangiophorres) có thể riêng rẽ hoặc phân nhánh. Các đặc điểm hình thái này rất quan trọng khi tiến hành định tên xạ khuẩn. Tuy nhiên, xạ khuẩn hoàn toàn khác biệt so với nấm ở những đặc điểm sau: Xạ khuẩn không có nhân thật, đường kính khuẩn ty và bào tử nhỏ hơn so với ở nấm, khuẩn ty không có vách ngăn, xạ khuẩn là đích tấn công của các phage, không nhạy cảm với các chất kháng sinh kháng nấm như các polyen, không chứa kitin và cellulose [41].
Hình 2. 3. Khuẩn lạc của một số chủng xạ khuẩn
(A)Actinoplanes brasiliensi (VTCC - A - 2908). (B) XKBL2 (Coste)