CỦA CÁC CHỦNG TUYỂN CHỌN TRÊN MÔ HÌNH CÂY CÀ CHUA
Cà chua là một loại rau quan trọng trên thế giới nhưng dễ bị nhiễm bệnh, nhất là trong thời kỳ nảy mầm. Các loại nấm thường gây bệnh cho cà chua gồm: 8 loài
Pythium, một vài chủng Rhizoctonia, và gây thiệt hại nặng nề nhất là do F.oxysporum. F.oxysporum gây ra hiện tượng tắc mạch dẫn của cây là nguyên nhân trực tiếp của bệnh thối thân, thối rễ ở một số cây như cà chua, hồ tiêu,... Trong số các cây trồng thì cây cà chua đã được nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm khi thử khả năng đối kháng của các chủng vi sinh vật đối với nấm bệnh thực vật có gây ảnh hưởng đến quá trình phát triển của cây trồng hay không [32].
Khả năng đối kháng của 4 chủng vi khuẩn (CLĐvk 30.1; CLĐvk 31.3; CLĐvk 31.6; CLRvk 31.8) và 2 chủng xạ khuẩn (CLĐ XK3 và VLĐ XK28) đã được đánh giá
in vivo trên mô hình cây cà chua trong điều kiện phòng thí nghiệm và xác định ảnh hưởng của chúng tới quá trình phát triển của cây trồng.
Cà chua sau khi nảy mầm, ra rễ, được xử lý với F.oxysporum như phương pháp mô tả, sau đó đưa vào môi trường nhân giống đã được bổ sung 1 ml dung dịch vi sinh vật đối kháng có mật độ 105 CFU/ml.
Các cây trong bình thí nghiệm được chuyển sang môi trường có hoocmon sinh trưởng thực vật và tiếp tục nuôi trong 1 tháng dưới điều kiện ánh sang tối ưu (250C, 16h chiếu sáng/ ngày). Các chỉ số như lượng lá, lượng rễ và chiều cao trung bình của cây đã được đo đếm (Bảng 3.13).
Bảng 3.13: Ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật tuyển chọn lên sinh trưởng của cây cà chua
Lô thí nghiệm
Số lượng rễ trung bình trên một cây
Chiều cao trung bình của cây (cm)
Số lá trung bình của cây
14 ngày 30 ngày 14 ngày 30 ngày 14 ngày 30 ngày
CT1 5 ± 0,3 7 ± 0,7 3,3 ± 0,3 14,5 ± 0,9 2 ± 0,3 8 ± 0,5 CT2 4 ± 0.0 7 ± 0,0 3,2 ± 0,1 13,5 ± 1,2 2 ± 0,4 7 ± 0,3 CT3 4 ± 0,3 6 ± 0,6 3,0 ± 0,1 14,3 ± 1,2 2 ± 0,2 6 ± 0,0 CT4 4 ± 0,2 6 ± 0,3 2,9 ± 0,1 14,1 ± 0,6 2 ± 0,0 7 ± 0,7 CT5 5 ± 0,6 7 ± 0,2 3,3 ± 0,3 14,3 ± 1,0 2 ± 0,4 7 ± 0,3 CT6 4 ± 0,2 6 ± 0,4 3,1 ± 0,1 12,8 ± 0,7 2 ± 0,3 6 ± 0,3 CT7 3 ± 0,3 6 ± 0,2 3,2 ± 0,3 14,1 ± 0,6 2 ± 0,2 6 ± 0,7 CT8 4 ± 0,7 7 ± 0,0 3,1 ± 0,2 14,0 ± 0,2 2 ± 0,6 7 ± 0, 7 CT9 5 ± 0,3 7 ± 0,6 3,3 ± 0,2 14,6 ± 1,1 2 ± 0,3 7 ± 0,3 CT10 4 ± 0,3 7 ± 0,7 3,3 ± 0,3 14,5 ± 0,5 2 ± 0,2 9 ± 0,3 CT11 2 ± 0,3 2 ± 0,2 1,5 ± 0,2 0 0 0 CV (%) 17,30 4,00 (LSD) 0,52 0,55
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sau 14 ngày trong buồng sinh trưởng các bình đối chứng không bổ sung các chủng vi sinh vật đối kháng, cây cà chua không phát triển được, cây chết sau 1-2 ngày, hoặc phát triển còi cọc, phần thân dưới và rễ bị thối và thâm đen, cây đổ gập sau 2 tuần nuôi cấy và bị nấm F.oxysporum mọc bao phủ (bình 4). Trong các bình thí nghiệm có bổ sung vi sinh vật đối kháng, cây phát triển bình thường, cao, xanh và đặc biệt trên bề mặt thạch không thấy sự phát triển của sợi nấm (bình 1, 2, 3). Như vậy, các chủng CLĐvk 30.1, CLĐvk 31.3, CLĐvk 31.6, CLRvk 31.8, CLĐ XK3 và VLĐ XK28 có khả năng ức chế sinh trưởng F.oxysporumin vivo rất tốt. Sự có mặt của các chủng vi sinh vật đối kháng đã ức chế sự phát triển của
F.oxysporum, làm tăng sức kháng bệnh của cây, cây phát triển khỏe mạnh, thân cây thẳng, lá xanh. Sau khi được chuyển sang môi trường có hoormon sinh trưởng (Zeatin 1 mg/l), cây phát triển nhanh và khỏe, lượng rễ/cây tương đối đồng đều, trừ CT11 (công thức đối chứng: chỉ có nấm F.oxysporum). Kết quả tương tự đối với số lá trung bình/ cây. Có vẻ như chủng B.subtilis có tác dụng tốt hơn đối với cây cà chua không những trong việc ức chế nguồn bệnh F.oxysporum, mà còn cả lên sinh trưởng của cây so với những chủng nghiên cứu khác (CT1: F.oxysporum + B. subtilis).
Kết quả trên bảng 3.14 cũng cho thấy khi sử dụng đa chủng (CT 5, 8, 9, 10) như
B. subtilis kết hợp với P. xylanilyticus, B. cepacia, P. luteliola hay khi kết hợp cùng
S.diastatochromogenes và S. antimycoticus ảnh hưởng lên cây tốt hơn khi sử dụng đơn chủng (CT 1, 2, 3, 4, 6, 7) như chỉ xử lý với B. subtilis hoặc S.diastatochromogenes.
xạ khuẩn (CT 6,7,8).Kết quả này cũng phù hợp với nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học khác trên thế giới về việc kết hợp sử dụng vi khuẩn với xạ khuẩn hoặc với nấm đối kháng cho kết quả kiểm soát nấm bệnh hại và ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng tốt hơn [34], [43].
Sarangthem và đtg, (2012) đã phân lập và định loại chủng Burkholderia sp. có hoạt tính kháng cả nấm, vi khuẩn và nấm men. Hoạt tính kháng vi sinh vật của chủng này không đòi hỏi sự có mặt của tế bào sống, vì phổ hoạt tính kháng vi sinh vật của
Burkholderia sp. đã được chứng minh với dịch ly tâm tế bào được lọc vô trùng hoặc được khử trùng bằng phương pháp Paster. Tế bào của chủng Burkholderia sp. giết 98% tế bào Tetrahymena pyriformis sau 3 ngày nuôi cấy ở 250C. Kiểm tra dưới kính hiển vi thấy rằng các tế bào của Tetrahymena pyriformis bị chủng Burkholderia sp. lấp đầy sau 1 ngày nuôi cấy và bị vỡ tung ở ngày nuôi thứ 3. Chủng Burkholderia sp. đã được thử nghiệm trong nhà kính để bảo vệ cây trồng và cũng đạt kết quả khả quan trong việc phòng trừ nhiễm nấm gây bệnh [40].
Ngoài những nghiên cứu về sử dụng chi Paenibacillus trong đối kháng nấm bệnh, các nhà khoa học từ Cục Quản lý Dược phẩm và Thực phẩm Mỹ (FDA) đã xác định được một loại vi khuẩn lành tính đầy hứa hẹn giúp ngăn chặn vi khuẩn Salmonella xâm nhiễm cà chua sống. Khi áp dụng cho cây cà chua bị nhiễm khuẩn Salmonella tại một cánh đồng nghiên cứu, vi khuẩn này được biết đến với tên gọi là Paenibacillus alvei, đã làm giảm đáng kể mật độ của các tác nhân gây bệnh so với ở các cánh đồng đối chứng [32].
Các chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus như B. subtillis và chi Pseudomonas như
P.chlororaphis PCL1391, P.fluorescens WCS365 đã được sử dụng rất có hiệu quả trong việc kiểm soát rễ cây cà chua và bệnh thối rễ, bệnh này do loại nấm F.oxysporum
f. sp. radicislycopersici gây nên [19], [28].
Ở Việt Nam, cũng đã có nhiều nghiên cứu về xạ khuẩn chi Streptomyces, như nghiên cứu của Lê Gia Hy (1994) về xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh đạo ôn và thối cổ rễ phân lập ở Việt Nam; Đỗ Thu Hà (2004) về xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm phân lập từ đất Quảng Nam-Đà Nẵng; nghiên cứu của Bùi Thị Việt Hà (2006) về xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở Việt Nam [6], [9].
Hiện nay các sản phẩm sinh học từ các chủng vi khuẩn đối kháng ngày càng được các nhà sản xuất quan tâm để kiểm soát các nguồn bệnh nấm gây hại cho cây trồng.
Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy: bốn chủng vi khuẩn là Paenibacillus xylanilyticus, Burkholderia cepacia, Pseudomonas luteliola, Bacillus subtilis và hai chủng xạ khuẩn S. diastatochromogenes, S. antimycoticus phân lập được có khả năng ức chế sự phát triển của một số nấm gây bệnh thực vật như F.oxysporum, F.solani, Phytophthora sp. Tuy nhiên để định hướng sử dụng các chủng vi khuẩn và xạ khuẩn đối kháng này cho việc sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ nấm bệnh hại cây trồng thì cần phải có các nghiên cứu tiếp theo để đảm bảo độ an toàn của chế phẩm hoặc cho các mục đích khác khi sử dụng các chủng vi sinh vật đối kháng này.
Chương 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ