Thời gian sinh trưởng của các chủng vi khuẩn khác nhau do đặc thù của chủng giống đã ảnh hưởng khả năng sinh IAA theo thời gian nuơi cấy. Để thu nhận IAA từ mơi trường nuơi cấy vi khuẩn cĩ hiệu quả, thí nghiệm tiếp tục khảo sát sự chi phối của thời gian nuơi cấy đến nồng độ của hợp chất trao đổi chất thứ cấp này.
Qua thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ tryptophan đến khả năng sinh IAA của các chủng vi khuẩn khảo sát, chúng tơi tuyển chọn 3 chủng vi khuẩn với nồng độ tryptophan thích hợp để tiếp tục đánh giá ảnh hưởng của thời gian nuơi cấy. Chủng T5 với nồng độ tryptophan 0,5 mg/l, chủng T6 với nồng độ 1,5mg/l và chủng P5 cĩ nồng độ 2,0mg/l là các chủng với các nồng độ tryptophan thích hợp cĩ khả năng sinh IAA cao nhất.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nuơi cấy đến khả năng IAA của các chủng vi khuẩn tuyển chọn T5, T6 và P5 được thể hiện qua bảng 8 và biểu đồ 3.4. Thời gian khảo sát từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 10. Mỗi ngày đều thu mẫu dung dịch nuơi cấy vi khuẩn để đo OD, đánh giá nồng độ IAA.
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của thời gian nuơi cấy đến khả năng sinh IAA của các chủng vi khuẩn tuyển chọn.
Trong thời gian từ 3 đến 10 ngày, nồng độ IAA được sinh ra từ chủng T5 biến động từ 0,291mg/l đến 95,142mg/l, nhưng cao nhất vào thời điểm 5 ngày nuơi cấy. Chủng T6 cĩ nồng độ IAA tạo ra trong mơi trường dao động trong khoảng từ 1,012mg/l đến 24,470mg/l, cao nhất vào ngày thứ nuơi cấy thứ 7. Lượng IAA được sinh ra bởi chủng P5 trong các ngày khảo sát biến động từ 44,545mg/l đến 87,754mg/l và cao nhất vào ngày thứ 7. Kết quả cho thấy, chủng T5 đạt hàm lượng IAA cao nhất vào ngày thứ 5 (95,142mg/l) và giảm dần bắt đầu từ ngày thứ 6. Chủng T6 và chủng P5 đạt hàm lượng IAA cao nhất vào ngày thứ 7 với hàm lượng IAA lần lượt là 24,470mg/l, 87,754mg/l và giảm dần từ ngày thứ 8. Điều này một lần nữa lại khẳng định tính đặc thù của chủng giống vi khuẩn đã thu thập.
Thời gian(ngày) Nồng độ IAA (mg/l)
T5-tryp 0,5 T6-tryp 1,5 P5-tryp 2,0
3 0,291 ± 0,075a 1,012 ± 0,066b 44,545 ± 0,043n 4 28,799 ± 0,075j 5,540 ± 0,066d 61,734 ± 0,066p 5 95,142 ± 0,086w 16,137 ± 0,066f 83,177 ± 0,066s 6 50,988 ± 0,066o 18,475 ± 0,066h 86,187 ± 0,075u 7 43,674 ± 0,066m 24,470 ± 0,043i 87,754 ± 0,075v 8 37,729 ± 0,066l 16,908 ± 0,066g 84,619 ± 0,043t 9 29,570 ± 0,066k 9,346 ± 0,090e 82,555 ± 0,066r 10 24,445 ± 0,066i 4,843 ± 0,075c 63,127 ± 0,075q
Ảnh hưởng khả năng sinh IAA theo thời gian 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000
3 ngày 4 ngày 5 ngày 6 ngày 7 ngày 8 ngày 9 ngày 10 ngày
Thời gian ( ngày)
H àm l ư ợ n g I A A ( m g /l ) T5-tryp0.5 T6-tryp1.5 P5-tryp2.0 Bi ểu đồ 3.4: Ảnh hưởng của thời gian nuơi cấy của các chủng vi khuẩn đến khả năng
sinh IAA.
Qua đĩ chúng tơi nhận thấy thời gian nuơi cấy thích hợp nhất để sinh IAA cao nhất của chủng T5 là 5 ngày, chủng T6 và chủng P5 là 7 ngày.
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng cây mầm đậu tương
Hiệu ứng của IAA trong cây rất đa dạng. IAA điều tiết quá trình sinh trưởng ở những nơi (cơ quan) khác nhau. IAA cĩ vai trị điều hịa quan trọng trong sự kìm hãm phát triển của chồi bên, duy trì ưu thế đỉnh [9].
IAA kích thích quả phát triển, xuất phát từ hạt, IAA điều hịa sự phát triển của quả. IAA ảnh hưởng đến hoạt tính nguyên phân. Ngồi ảnh hưởng đến các quá trình sinh trưởng, IAA cũng tác động đến hoạt tính phân bào nguyên nhiễm trong một số mơ, như trong tầng phát sinh hoặc trong nuơi cấy mơ [9].
IAA gây ra sự phân hĩa các tế bào mạch gỗ và libe. Xuất phát từ khoảng cách xác định tại phía dưới của mơ phân sinh trong cơ quan đang lớn và phân hĩa tiếp tục hướng gốc song song với sự di chuyển của IAA. Trong một số đoạn cành cắt rời được xử lý IAA thường dẫn tới sự hình thành rễ phụ [9].
Chính vì cĩ nhiều ảnh hưởng theo chiều hướng cĩ lợi cho cây trồng nên chúng tơi nghiên cứu ứng dụng thực tế cho cây trồng. Đới tượng được lựa chọn khảo sát là đậu tương.
Mục tiêu cuối cùng của đề tài là sau khi tuyển chọn các chủng vi khuẩn sinh IAA cao trong những điều kiện nuơi cấy thích hợp sẽ sử dụng bổ sung trong đất trồng cây họ đậu cũng như các loại cây thuộc họ khác nhằm nâng cao khả năng sinh trưởng của cây trồng, hạn chế sử dụng các chất tổng hợp hĩa học. Do đĩ, để bước đầu đánh giá ảnh hưởng của các dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA tuyển chọn đến sinh trưởng của cây trồng, chúng tơi tiếp tục nghiên cứu như sau:
3.4.1. Ảnh hưởng đến sự nảy mầm hạt đậu tương
Tiến hành xử lí hạt giống đậu tương trong dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA với các nồng độ khác nhau: khơng pha lỗng dung dịch nuơi cấy vi khuẩn, pha
lỗng 10-1, 10-2, 10-3. Nồng độ IAA trong dung dịch nuơi cấy được xác định trước
khi xử lý hạt giống.
Sau đĩ tiến hành theo dõi về các chỉ tiêu: tỉ lệ nẩy mầm của hạt giống, chiều dài của rễ mầm, chiều cao thân mầm và trọng lượng khơ của rễ mầm.
Kết quả về tỉ lệ nảy mầm đậu tương được thể hiện qua bảng 3.9.
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy các chủng vi khuẩn tuyển chọn sinh IAA đến sự nảy mầm của hạt đậu tương.
hạt lí hạt(mg/l) Sau 24 giờ Sau 48 giờ Vi khuẩn T5 9,37 100 100 0,937 100 100 0,0937 100 100 0,00937 100 100 Vi khuẩn T6 14,79 100 100 1,479 100 100 0,1479 97 97 0,01479 100 100 Vi khuẩn P5 10,63 97 97 1,063 100 100 0,1063 100 100 0,01063 100 100 Nước 0,00 90 100
Tỉ lệ nảy mầm của hạt giống đậu tương được xử lí với dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA hầu hết ở các nồng độ khác nhau đạt tỉ lệ 100% cao hơn hạt giống đậu tương được xử lí với nước. Tại thời điểm 24 giờ, hạt đậu tương sau khi ngâm nước 10 giờ chỉ nảy mầm 90%. Trong khi đĩ, ở các nghiệm thức xử lý hạt bằng dung dịch nuơi cấy vi khuẩn cĩ sinh IAA thuộc các chủng T5, T6. P5 đều cĩ khả năng nảy mầm tốt hơn, biến động từ 97 – 100%. Qua đĩ cho thấy dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA bước đầu đã cĩ tác động lên sự nẩy mầm của hạt. Tuy nhiên cũng cĩ những hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy T6 ( 0,1479mg/l) và P5 (10,63mg/l) đạt 97% là do tính chất của một số hạt giống khơng thể kiểm sốt.
3.4.2. Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng rễ mầm đậu tương
Để khảo sát sự ảnh hưởng của dung dịch vi khuẩn sinh IAA đến sự sinh trưởng của rễ đậu tương, thí nghiệm được bố trí theo dõi chỉ tiêu chiều dài của rễ
mầm theo thời gian: 24 giừ, 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ và 120 giờ sau ươm hạt. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.10.
Thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA đến chiều dài của rễ đậu tương chúng tơi nhận thấy lơ hạt giống được xử lí trong dịch nuơi cấy của chủng T5 với các nồng độ khác nhau. Ở tại thời điểm 24 giờ sau ươm hạt chiều dài của rễ đạt từ 8,00 đến 9,78mm, lơ hạt giống đối chứng đạt 11,11mm. Ở tại thời điểm 48 giờ sau ươm hạt chiều dài của rễ đạt từ 13,67 đến 16,44mm, lơ hạt giống đối chứng đạt 16,89mm. Qua kết quả trên chúng tơi nhận thấy sau 48 giờ ươm hạt chiều dài rễ mầm của lơ hạt giống đối chứng cao hơn hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy. Nhưng từ 72 giờ đến 120 giờ chiều dài của lơ hạt được xử lí với dịch nuơi cấy cao hơn lơ hạt giống đối chứng gần 1,4 lần.
Lơ hạt giống được xử lí trong dịch nuơi cấy của chủng T6 và P5 với các nồng độ khác nhau. Do nồng độ IAA dung dịch nuơi cấy của chủng T6 và P5 cao hơn so với T5 nên bắt đầu tại thời điểm 24 giờ cho đến 120 giờ sau ươm hạt chiều dài của rễ đã cĩ sự khác biệt rõ so với đối chứng. Điều đĩ chứng tỏ hàm lượng IAA trong dịch nuơi cấy tác động đến quá trình hình thành rễ mầm của hạt giống.
Chất sinh trưởng thực vật IAA thể hiện tác động đa dạng đến cây trồng. Đặc biệt, IAA thúc đẩy sự phân chia tế bào nên tác động đến việc tăng chiều dài của rễ cây mầm. Tuy nhiên mức độ tác động bị chi phối nhiều bởi nồng độ IAA trong dung dịch nuơi cấy vi khuẩn cũng như đặc thù của chủng giống vi sinh vật sinh IAA. Trong 3 chủng khảo sát, chủng T5 cĩ dung dịch xử lý hạt với nồng độ IAA thấp hơn nhưng chiều dài rễ tương đối đồng đều và khơng kém so với ảnh hưởng của các chủng khác.
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy các chủng vi khuẩn tuyển chọn sinh IAA đến sinh trưởng của rễ mầm đậu tương
dung dịch xử lý hạt
IAA trong dd
xử lí
hạt(mg/l) 24 giờ 48 giờ 72 giờ 96 giờ 120 giờ
Vi khuẩn T5 9,37 9,78 16,44 37,78 67,33 93,56 0,937 8 16,44 46,00 14,89 94,44 0,0937 9.22 14,44 39,00 57,11 81,56 0,00937 8,33 13,67 39,78 36,11 99,67 Vi khuẩn T6 14,79 11,22 20,33 45,00 69,33 111,00 1,479 9,67 14,56 40,89 81,33 86,67 0,1479 10,22 11,22 43,00 70,22 93,56 0,01479 5,44 15,33 48,44 86,33 99,00 Vi khuẩn P5 10,63 7,89 17,33 37,00 71,44 77,22 1,063 5,56 15,22 39,00 56,00 95,67 0,1063 13,11 13,89 34,11 66,22 105,60 0,01063 10 12,33 55,11 76,33 74,67 Nước 11,11 16,89 39,56 72,44 73,56
3.4.3. Ảnh hưởng đến sinh trưởng của thân mầm
Khi xử lý hạt đậu tương bằng các dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA thuộc 3 chủng T5, T6, P5 trong 10 giờ trước khi ươm hạt nảy mầm, thí nghiệm theo dõi liên tiếp những biến động của sự nảy mầm, sự sinh trưởng của rễ mầm và đồng thời sự sinh trưởng của thân mầm đậu tương. Đối với thân mầm đậu tương, kết quả chỉ được ghi nhận sau 48 giờ, trong khi đĩ biến động của rễ mầm đã được ghi nhận sau 24 giờ.
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA đã tuyển chọn đến sinh trưởng của thân mầm đậu tương.
Các dung dịch xử lý hạt Nồng độ IAA trong dd xử lí hạt (mg/l)
Chiều dài thân mầm (mm)
24 giờ 48 giờ 72 giờ 96 giờ 120 giờ
Vi khuẩn T5 9,37 6,22 7,56 30,56 55,00 0,937 0 6,00 9,78 29,44 36,00 0,0937 0 5,89 8,89 29,44 52,00 0,00937 0 7,00 16,78 53,11 38,56 Vi khuẩn T6 14,79 0 6,44 5,67 25,11 24,11 1,479 0 6,78 10,78 27,78 31,22 0,1479 0 5,22 13,89 23,33 34,00 0,01479 0 5,67 18,33 36,11 33,56 Vi khuẩn P5 10,63 0 4,78 10,00 35,89 29,33 1,063 0 4,11 9,22 15,89 58,85 0,1063 0 3,33 15,67 24,78 65,56 0,01063 0 4,44 23,11 46,33 51,00 Nước 0 4,56 11,78 26,44 30,33
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy tại thời điểm 48 giờ sau ươm hạt, lơ hạt được
xử lí với dịch nuơi cấy T5 với nồng độ pha lỗng 0,00937mg/l đạt 7,00mm, lơ hạt
đối chứng chỉ đạt 4,56mm. Tại thời điểm 72 giờ lơ hạt được xử lí với dịch nuơi cấy
P5 với nồng độ 0,01063mg/l đạt 23,11mm, lơ hạt đối chứng chỉ đạt 11,78mm. Tại
đạt 53,11mm, lơ hạt đối chứng chỉ đạt 26,44mm. Tại thời điểm 120 giờ lơ hạt được
xử lí với dịch nuơi cấy P5 với nồng độ 0,1063mg/l đạt 65.56mm, lơ hạt đối chứng
chỉ đạt 30,33mm. Qua kết quả trên cĩ thể kết luận chiều dài rễ mầm của những lơ hạt giống được được xử lí với dịch nuơi cấy các chủng VK T5, T6 và P5 giảm dần theo dãy nồng độ IAA nhưng vẫn cao hơn hơn lơ hạt đối chứng.
3.4.4. Ảnh hưởng đến trọng lượng khơ của rễ đậu tương
Sự tăng trưởng của cây, ngồi chỉ tiêu về kích thước cịn được đánh giá bằng chỉ tiêu về trọng lượng.
Để xác định được trọng lượng khơ của rễ mầm, thí nghiệm được tiến hành thu mẫu rễ sau 5 ngày ươm hạt và sấy khơ tuyệt đối ở nhiệt độ. Kết quả được ghi nhận như theo bảng 3.12.
Bảng 12: Ảnh hưởng của dung dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA đến trọng lượng khơ của rễ đậu tương sau 5 ngày ươm hạt.
Các dung dịch xử lý hạt Nồng độ IAA trong dd xử lí hạt (mg/l) Trọng lượng Khơ (mg) Vi khuẩn T5 9,37 10,30 0,937 11,81 0,0937 12,40 0,00937 12,10 Vi khuẩn T6 14,79 11,58 1,479 11,47 0,1479 12,32 0,01479 14,29 Vi khuẩn P5 10,63 9,06 1,063 9,81 0,1063 12,70
0,01063 13,19
Nước 8,51
Từ kết quả của bảng 12, lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng vi khuẩn T5 theo dãy nồng độ IAA pha lỗng cho kết quả dao động từ 10,30mg đến 12,10mg. Lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng vi khuẩn T5 với độ pha lỗng 0,0937mg/l tăng 17,5% so với lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng T5 khơng pha lỗng.
Lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng vi khuẩn T6 theo dãy nồng độ IAA pha lỗng cho kết quả biến động từ 11,47mg đến 14,29mg. Lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng vi khuẩn T6 với độ pha lỗng 0,01479mg/l tăng 24.5% so với lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng T6 với độ pha lỗng
1,063mg/l..
Lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy của chủng P5 cho kết quả biến động từ 9,06 đến 13,19mg. Lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng vi khuẩn P5 với độ pha lỗng 0,01063mg/l tăng 45,6% so với lơ hạt giống được xử lí với dịch nuơi cấy chủng P5 khơng pha lỗng.
Sự biến động trọng lượng khơ của rễ mầm đậu tương trong dãy nồng độ pha lỗng dịch nuơi cấy của các chủng T5, T6, và P5 cho thấy nồng độ xử lí càng thấp thì trọng lượng khơ của rễ càng cao. Theo chúng tơi, khi rễ mầm được kích thích, chiêu dai rễ mầm tăng nhanh nên khơng kịp cho sự tích lũy các tăng trưởng nhanh nên khơng kịp cho sự tích lũy các thành phần chất khơ trong tế bào. Cĩ thể tỉ lệ nước trong rễ cao, đây chính là đặc điểm của bộ phận hay cơ quan non so với cơ quan già.
Mặt dầu Sự biến động trọng lượng khơ của rễ mầm đậu tương trong dãy nồng độ pha lỗng dịch nuơi cấy của các chủng T5, T6, và P5 nhưng so với lơ hạt giống
đối chứng nhìn chung cĩ trọng lượng khơ của rễ cao hơn. Trong đĩ lơ hạt được xử lí với dịch nuơi cấy T6 với độ pha lỗng 0,01479mg/l đạt cao nhất (14,29mg), cao hơn 68% so với lơ hạt đối chứng (8,51mg).
Qua kết quả phân tích từ thí nghiêm nghiên cứu, theo chúng tơi nồng độ IAA trong dịch nuơi cấy vi khuẩn sinh IAA cĩ tác động ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm của hạt giống đậu tương trong thí nghiệm.
PHẦN IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận
Sau khi nghiên cứu và thí nghiệm, chúng tơi kết luận như sau:
1. Đã phân lập và mơ tả đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của 23 chủng vi khuẩn cĩ khả năng sinh IAA tại Xã CưM’Lan, Huyện Easoup, Tỉnh Dăk Lăk.
2. Nồng độ IAA của các chủng vi khuẩn phân lập biến động từ 2,903 đến 8,525 mg/l khi nuơi cấy trên mơi trường YMA sau 5 ngày. Cĩ 11 chủng vi khuẩn sinh IAA được tuyển chọn là N2, N4, N6, V1, V2, T2, T4, T5, T6, P3, P5, với nồng độ IAA từ 6,211 đến 8,525 mg/l.