3 CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG
Kết quả ở bảng 4.2 cho thấy khả năng giết chết bào tử nấm Tric6 của huyền phù 3 chủng xạ khuẩn (CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4) thông qua việc đếm mật số nấm hình thành trên đĩa mơi trƣờng PDA kháng sinh từ các bào tử nấm còn sống qua các thời điểm 6, 9, 12 và 24 giờ sau xử lý (GSXL).
Ở thời điểm 6 GSXL, nghiệm thức có xử lý huyền phù của chủng xạ khuẩn CT4.8 cho thấy đƣợc khả năng giết bào tử nấm với log mật số bào tử sống là 5,21, khác biệt ở mức ý nghĩa 5% so với đối chứng là 5,49.
Bảng 4.2 Log mật số nấm Trichoconis padwickii hình thành từ những bào tử còn sống qua các thời điểm khảo sát
STT Nghiệm thức Log mật số bào tử qua các thời điểm khảo sát
6 GSXL 9 GSXL 12 GSXL 24 GSXL
1 CT4.8 5,21 b 5,18 c 4,92 c 4,46 c
2 TG2.1 5,33ab 5,24 bc 5,08 b 4,83 b
3 ĐT3.4 5,34ab 5,37ab 5,15 b 5,05 b
4 ĐC 5,49a 5,49a 5,49a 5,48a
Mức Ý Nghĩa * * * *
CV (%) 0,8 0,62 0,44 1,23
Ghi chú: các giá trị ở cùng một cột được theo sau bởi một hay nhiều chữ cái giống nhau thì khơng khác biệt ở mức ý nghĩa 5% qua phép thử Duncan.
*: Khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Số liệu chuyển đổi dạng log(X) trước khi phân tích thống kê.
Ở thời điểm 9 GSXL, hai nghiệm thức xử lý xạ khuẩn chủng CT4.8 và TG2.1 thể hiện khả năng giết bào tử với log mật số bào tử sống lần lƣợt là 5,18 và 5,24 tƣơng đƣơng nhau và khác biệt ở mức ý nghĩa 5% so với đối chứng là 5,49.
Vào thời điểm 12 GSXL, tất cả ba chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều cho thấy khả năng giết bào tử với log mật số bào tử sống lần lƣợt
24
là 4,92, 5,08 và 5,15 thấp hơn và khác biệt ở mức ý nghĩa 5% so với đối chứng là 5,49. Ở thời điểm này, CT4.8 tiếp tục thể hiện khả năng giết bào tử cao nhất và khác biệt ý nghĩa ở mức 5% so với các nghiệm thức cịn lại.
Hình 4.2 Số lƣợng khuẩn lạc của nấm Tric6 hình thành từ những bào tử còn sống tại thời điểm xử lý 24 giờ ở nồng độ pha loãng 10-2
Tƣơng tự vậy, ở thời điểm 24 GSXL tiếp tục cả ba nghiệm thức xử lý xạ khuẩn đều cho thấy khả năng giết bào tử với log mật số bào tử sống dao động trong khoảng 4,46 đến 5,05 đều thấp hơn và khác biệt ở mức ý nghĩa 5% so với đối chứng 5,48. Trong đó, chủng xạ khuẩn CT4.8 tiếp tục cho thấy khả năng giết bào tử nấm cao nhất với log mật số bào tử sống là 4,46 và khác biệt ý nghĩa ở mức 5% so với đối chứng. Hai nghiệm thức xử lý xạ khuẩn còn lại là TG2.1 và ĐT3.4 vẫn cho khả năng giết chết bào tử nấm với log mật số bào tử sống là 4,83 và 5,05 không khác biệt ý nghĩa thống kê với nhau nhƣng khác biệt ý nghĩa ở mức 5% so với đối chứng.
CT4.8 TG2.1
25
Từ kết quả bảng 4.2 cho thấy rằng cả 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều có khả năng giết chết bào tử nấm T. padwickii. Trong đó chủng xạ khuẩn CT4.8 cho khả năng giết chết bào tử nấm T. padwickii cao và kéo
dài đến 24 giờ sau xử lý.
Nghiên cứu của Trejo-Estrada et al. (1998) đã chỉ ra rằng một số loài Streptomyces cũng có khả năng tiết các enzyme phá hủy vách tế bào nấm bệnh
nhƣ enzyme chitinase, β-glucanase. Một nghiên cứu của Joo (2005) đã cho thấy xạ khuẩn Streptomyces halstedii AJ -7 tiết ra enzyme ngoại bào chitinase có khả năng giết chết bào tử của nấm Fusarium oxysporum. Nhƣ vậy, có thể
chính các enzyme ngoại bào nhƣ chitinase, β-glucanase của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 (Lê Tuấn Anh, 2016) đã làm ức chế và giết bào tử nấm T. padwickii.
Ngoài ra, theo nghiên cứu của Barrow et al. (1997) và Schoenian et al.
(2011) thì một số lồi Streptomyces có thể sản xuất kháng sinh antimycins
(thuộc nhóm urauchimycins) tác động ức chế đến sự dẫn truyền điện tử ở ty thể trong q trình hơ hấp gây ức chế các q trình sinh lí sinh, sinh hóa của tế bào nấm bệnh (trích dẫn bởi Sharma el al., 2014). Có thể vì khả năng tiết một số loại kháng sinh hay hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính kháng nấm có trong huyền phù bào tử xử lý của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đã tác động làm giết chết bào tử nấm T. padwickii.
Nhƣ vậy, ngoài khả năng ức chế mọc mầm bào tử của nấm T. padwickii, 3 chủng xạ khuẩn triển vọng CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 cịn cho thấy
thêm một đặc tính đối kháng với nấm T. padwickii là giết chết bào tử nấm.
4.3 ẢNH HƢỞNG CỦA 20% DỊCH TRÍCH XẠ KHUẨN CHỨA TRONG MÔI TRƢỜNG THẠCH ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN KHUẨN TY NẤM Trichoconis padwickii
Kết quả ở bảng 4.3 cho thấy cho thấy khả năng ức chế (KNƢC) khuẩn ty nấm Trichoconis padwickii bằng dịch trích của các chủng xạ khuẩn (CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4) ở nồng độ 20% thơng qua đƣờng kính tản nấm ở các thời điểm 2, 4, 6, 8, 10 và 12 ngày sau bố trí (NSBT).
Kết quả ghi nhận đƣợc ở 2 NSBT cho thấy cả 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều cho thấy KNƢC sự phát triển khuẩn ty nấm với đƣờng kính tản nấm lần lƣợt là 9,63, 10,06 và 10,87 mm và khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng (16,56 mm). Trong đó, hai nghiệm thức TG2,1 và ĐT3.4 cho hiệu quả ức chế cao và không khác biệt ý nghĩa với nhau nhƣng khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng.
26
Ở thời điểm 4 NSBT, cả 3 nghiệm thức xử lý xạ khuẩn tiếp tục cho thấy KNƢC sự phát triển khuẩn ty nấm cao. Trong đó, đƣờng kính tản nấm ở 3 nghiệm thức CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 lần lƣợt là 18,00, 21,06 và 19,75 mm, khơng có khác biệt ý nghĩa với nhau nhƣng khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng 33,06 mm.
Tại thời điểm 6 NSBT, 3 chủng xạ khuẩn vẫn cho hiệu quả cao với đƣờng kính tản nấm dao động từ 27,56 đến 34,40 mm. Trong đó, nghiệm thức xử lý xạ khuẩn CT4.8 cho hiệu quả cao nhất với đƣờng kính tản nấm là 27,56 mm và khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với các nghiệm thức còn lại.
Ở thời điểm 8 NSBT, cả 3 chủng xạ khuẩn vẫn cho khả năng ức chế khuẩn ty nấm cao với đƣờng kính tản nấm dao động từ 34,50 đến 45,94 mm khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng 65,56 mm. Trong đó, nghiệm thức CT4.8 thế hiện khả năng ức chế nấm cao nhất, thiếp theo là nghiệm thức ĐT3.4 và TG2.1.
Tiếp tục ở thời điểm 10 NSBT, cả 3 chủng xạ khuẩn vẫn cho khả năng ức chế khuẩn ty nấm cao. Trong đó, nghiệm thức CT4.8 cho hiệu quả cao nhất với đƣờng kính tản nấm là 45,13 mm khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với các nghiệm thức còn lại.
27
Bảng 4.3 Đƣờng kính tản nấm Trichoconis padwickii ở các nghiệm thức qua các thời điểm khảo sát
STT Nghiệm Thức
Đƣờng kính tản nấm (mm) qua các thời điểm khảo sát
2 NSBT 4 NSBT 6 NSBT 8 NSBT 10 NSBT 12 NSBT
1 CT4.8 10,87 b 18,00 c 27,56 c 34,50 d 45,13 d 53,76 d
2 TG2.1 10,06 c 21,06 bc 34,40 b 45,94 b 57,48 b 69,81 b
3 ĐT3.4 9,63 c 19,75 bc 34,06 b 42,06 c 54,69 c 67,13 c
4 ĐC 16,56a 33,06a 49,94a 65,56a 81,13a 89,44a
Mức ý nghĩa ** ** ** ** ** **
CV (%) 3,09 4,04 3,48 3,24 2,08 1,04
Ghi chú: các giá trị ở cùng một cột được theo sau bởi một hay nhiều chữ cái giống nhau thì khơng khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phép thử Duncan. **: Khác biệt ở mức ý nghĩa 1%.
28
Tƣơng tự vậy, ở thời điểm 12 NSBT cả 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 vẫn cho hiệu quả ức chế cao lần lƣợt là 53,76, 69,81 và 67,13 mm và khác biệt ở mức ý nghĩa 1% so với đối chứng là 89,44 mm. Trong đó, nghiệm thức CT4.8 cho hiệu quả cao nhất, tiếp đến là 2 nghiệm thức ĐT3.4 và TG2.1.
Hình 4.3 Đƣờng kính nấm Trichoconis padwickii ở thời điểm 12 NSBT
trong mơi trƣờng dịch trích của các chủng xạ khuẩn triển vọng
Từ bảng 4.3 cho thấy rằng dịch trích ở cả 3 nghiệm thức xử lý xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều có hiệu quả ức chế khuẩn ty nấm T. padwickii.
Trong đó, dịch trích CT4.8 cho thấy hiệu quả ức chế nấm cao và kéo dài đến thời điểm 12 ngày sau bố trí.
Theo các nghiên cứu trƣớc đây thì dịch trích 20% của các chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 có khả năng ức chế sự phát triển khuẩn ty nấm
Bipolaris oryzae gây bệnh đốm nâu trên lúa (Nguyễn Trọng Nghĩa, 2017), nấm Pyricularia oryzae gây bệnh cháy lá (đạo ơn) trên lúa (Phạm Hồng Vũ,
2017). Bên cạnh đó, nghiên cứu Danaei et al. (2013) cho thấy khi khơng xử lí dịch trích xạ khuẩn Streptomyces coelicolor thì đƣờng kính tản nấm trung
29
mm và 14,30 mm sau 7 ngày bố trí; trong khi, có xử lí với dịch trích xạ khuẩn này thì đƣờng kính tản nấm B. cinerea và P. chrysogenum đã giảm còn 16,89 mm và 10,7 mm sau 7 ngày bố trí.
Nhiều nghiên cứu trƣớc đây đã chứng minh rằng lí do mà dịch trích xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển khuẩn ty nấm bệnh là do chúng có chứa các kháng sinh, enzyme phân giải và các chất khác có hoạt tính kháng nấm. Theo nghiên cứu của Apichaisataienchote et al. (2006), kháng sinh
aerugine đƣợc tiết từ xạ khuẩn Streptomyces fradiae chủng SU-1 có thể ức chế khả năng phát triển khuẩn ty của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Phytophthora parasitica. Còn nghiên cứu của Prapagdee et al. (2008) đã phân
tích dịch trích của chủng Streptomyces hygroscopicus đƣợc nuôi trong mơi trƣờng ISP-2 có thể tiết ra các emzyme ngoại bào nhƣ: chitinase và β-1, 3- glucanase có khả năng ức chế sự sinh trƣởng của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Sclerotium rolfsii trên môi trƣờng thạch PDA. Theo nghiên cứu của Li et al. (2010), một số hợp chất chuyển hóa thứ cấp đƣợc sinh ra từ xạ khuẩn Streptomyces globisporus JK-1 (dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, acetophenone) có khả năng ức chế sự phát triển của sợi nấm
Penicilium italicum ở cả 2 nồng đồ xử lí là 100 µl/l và 1000 µl/l. Có thể cơ chế tác động đến sự phát triển khuẩn ty nấm T. padwickii của dịch trích 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 cũng tƣơng tự.
Từ những phân tích trên đã cho thấy dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 (ở nồng độ dịch trích 20%) có khả năng ức chế sự phát triển trên môi trƣờng thạch của nấm T. padwickii gây bệnh lem lép hạt
lúa.
4.4 ẢNH HƢỞNG CỦA DỊCH TRÍCH XẠ KHUẨN CHỨA TRONG MÔI TRƢỜNG PDB ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN SINH KHỐI NẤM MÔI TRƢỜNG PDB ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN SINH KHỐI NẤM
Trichoconis padwickii
Kết quả ở bảng 4.4 cho thấy khả năng ức chế (KNƢC) sự hình thành sinh khối nấm Tric6 bằng dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn (CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4) thông qua trọng lƣợng sinh khối nấm ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau bố trí (NSBT).
Ở thời điểm 3 NSBT, cho thấy cả 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều thể hiện KNƢC sự phát triến sinh khối nấm với trọng lƣợng sinh khối nấm dao động từ 21,93 đến 72,53 mg. Trong đó, nghiệm thức xử lý xạ khuẩn CT4.8 cho hiệu quả cao nhất với trọng lƣợng sinh khối nấm là 21,93 mg khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng là 169,30 mg. Tiếp đến là
30
nghiệm thức TG2.1 với trọng lƣợng sinh khối nấm là 45,30 mg và nghiệm thức ĐT3.4 là 72,53 mg khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng.
Tại thời điểm 5 NSBT, cả 3 chủng xạ khuẩn vẫn cho hiệu quả cao về KNƢC sự phát triển sinh khối nấm. Trong đó, nghiệm thức xử lý xạ khuẩn CT4.8 cho hiệu quả cao nhất với trọng lƣợng sinh khối nấm là 90,33 mg, khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng (356,50 mg). Còn 2 nghiệm thức còn lại là TG2.1 và ĐT3.4 thì có trọng lƣợng sinh khối nấm lần lƣợt là 220,63 mg và 251,98 mg không khác biệt ý nghĩa với nhau nhƣng khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng.
Bảng 4.4 Khả năng ức chế hình thành sinh khối nấm Trichoconis padwickiii
bằng dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn triển vọng
STT Nghiệm Thức
Trọng lƣợng sinh khối nấm (mg) qua các thời điểm khảo sát
3 NSBT 5 NSBT 7 NSBT
1 CT4.8 21,93 d 90,33 c 202,30 d
2 TG2.1 45,30 c 220,63 b 309,23 c
3 ĐT3.4 72,53 b 251,98 b 360,28 b
4 ĐC 169,30a 356,50a 465,83a
Mức ý nghĩa ** ** **
CV (%) 10,91 6,41 4,09
Ghi chú: các giá trị ở cùng một cột được theo sau bởi một hay nhiều chữ cái giống nhau thì khơng khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phép thử Duncan.
**: Khác biệt ở mức ý nghĩa 1%.
Tƣơng tự tại thời điểm 7 NSBT, dịch trích 3 chủng xạ khuẩn vẫn cho hiệu quả cao với trọng lƣợng sinh khối nấm dao động trong khoảng 202,30 đến 360,28 mg và khác biệt ý nghĩa ở mức 1% so với đối chứng (465,83 mg). Trong đó, nghiệm thức CT4.8 tiếp tục cho hiệu quả ức chế cao nhất với trọng lƣợng sinh khối nấm là 202,30 mg và khác biệt ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại.
Từ kết quả bảng 4.4 cho thấy dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 đều có hiệu quả ức chế đến sự phát triến sinh khối nấm T. padwickii trong mơi trƣờng ni lỏng (PDB). Trong đó, nghiệm thức xử lý xạ
khuẩn CT4.8 cho hiệu quả cao nhất từ thời điểm 3 NSBT và kéo dài đến 7 NSBT.
Sở dĩ dịch trích xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển sinh khối nấm bệnh là do xạ khuẩn có thể tiết một số chất kháng sinh để ức chế sự phát triển của nấm bệnh nhƣ: streptomycin, kanamycin, neomycin, phosphomycin và thienamycin... (Manteca and Sanchez, 2010). Thực vậy theo nghiên cứu
31
của Beer et al. (1984), Streptomyces sp. cũng tiết một số chất kháng sinh là
chất kiểm soát sinh học tác động đến sự phân hủy vách tế bào của sợi nấm. Bên cạnh đó, theo nghiên cứu của Nguyen et al. (2012) đã sử dụng dịch trích thơ của xạ khuẩn Streptomyces griseus trong môi trƣờng PDB có ni cấy nấm Phytophthora capsici. Sau 7 giờ xử lí, khi ở nghiệm thức khơng có dịch trích xạ khuẩn thì quan sát dƣới kính hiển vi sẽ thấy sợi nấm P. casici phát triển bình thƣờng, ngƣợc lại khi xử lí dịch trích thơ của xạ khuẩn với nồng độ 500 ppm thì phát hiện sợi nấm P. capsici bị biến dạng, hoại tử và sinh khối
kém hơn.
Ngoài khả năng tiết kháng sinh, xạ khuẩn còn tiết các enzyme ngoại bào góp phần ức chế mầm bệnh nhƣ trƣờng hợp Streptomyces sp. sản xuất các hợp chất chitinase và β-1,3-glucanase phân hủy vách tế bào nấm, cũng nhƣ thành tế bào Fusarium oxyporum, Sclerotinia minor (Keikha et al., 2015); Streptomyces nigellus NRC 10 có khả năng tiết enzyme β-1,3- glucanase và β-1,4- glucanase ức chế sự phát triển của sợi nấm Pythium ultimum gây hại
trên cây cà chua (Helmy et al., 2010). Có thể trong q trình ni lắc để thu
dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4, ba chủng này có thể đã tiết ra nhiều hợp chất có tính chất kháng nấm, từ đó khi đƣợc xử lý vào mơi trƣờng PDB có ni nấm T. padwickii, chúng đã gây tổn hại hoặc ức chế sự
phát triển sợi nấm cho nên đã làm hạn chế sự hình thành sinh khối nấm này. Nhƣ vậy, ngồi việc dịch trích của 3 chủng xạ khuẩn CT4.8, TG2.1 và ĐT3.4 (ở nồng độ dịch trích 20%) có khả năng ức chế sự phát triển trên môi trƣờng thạch của nấm T. padwickii gây bệnh lem lép hạt lúa thì chúng cịn có khả năng ức chế sự phát triển sinh khối nấm này trong môi trƣờng lỏng (PDB).
32
CHƢƠNG 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN
Hai chủng xạ khuẩn CT4.8 và ĐT3.4 đều thể hiện khả năng ức chế mọc mầm bào tử nấm Trichoconis padwickii cao với tỷ lệ mọc mầm lần lƣợt là