BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN
 LÊ THỊ HƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN SINH
IAA ĐẾN SỰ NẢY MẦM VÀ SINH TRƯỞNG PHÁT
TRIỂN CỦA ĐẬU CÔVE TẠI BUÔN MA THUỘT

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người HDKH: TS. Võ Thị Phương Khanh BUÔN MA THUỘT, NĂM 2011 i
i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa ñược ai công bố trong
bất kỳ một công trình nào khác.

Người cam ñoan

Lê Thị Hường


Các thầy cô giáo, cán bộ, nhân viên quản lý phòng thí nghiệm ñã tạo ñiều
kiện tốt nhất cho tôi thực hiện ñề tài.
Cuối cùng, cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc ñến gia ñình, bạn bè, các
bạn học viên lớp Sinh học thực nghiệm K03,… ñã ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong
suốt thời gian học tập và thực hiện ñề tài.
Xin chân thành cảm ơn!

BMT, ngày 06 /10 / 2011
Học viên Lê Thị Hường

iii

MỤC LỤC
Trang

MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Vi khuẩn sinh IAA 3
1.1.1. Đại cương về vi khuẩn sinh IAA 3
1.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển của vi khuẩn 7
1.1.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ 7
1.1.2.2. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy 7
1.1.2.3. Nước và ñộ ẩm môi trường 8
1.2. Auxin – chất kích thích sinh trưởng thực vật 8
1.2.1. Nguồn gốc 8
1.2.2. Cấu trúc hoá học và sự sinh tổng hợp 9
1.2.3. Tính chất sinh lý của auxin 10

3.3.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của chủng vi khuẩn sinh IAA ñược
tuyển chọn lên sự nảy mầm của hạt và sinh trưởng, phát triển của ñậu Côve 21
3.3.2.1. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi
khuẩn sinh IAA ñược tuyển chọn ñến sự nảy mầm và sinh trưởng cây mầm ñậu Côve
21
3.3.2.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nồng ñộ và số lần tưới của vi
khuẩn sinh IAA ñược chọn ñến sinh trưởng phát triển cây ñậu Côve ……… 22
3.3.2.3. Phương pháp ñánh giá vi sinh vật ñất sau nuôi trồng ñậu Côve 24
3.3.3. Phương pháp nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học của chủng vi khuẩn
ñược tuyển chọn ñể ñịnh danh và nhân nuôi sinh khối 25
3.3.3.1. Mô tả hình thái, màu sắc và ñặc ñiểm khuẩn lạc 25
3.3.3.2. Phương pháp nhuộm Gram 25
3.3.3.3. Phương pháp xác ñịnh hoạt tính catalaza 26
3.3.3.4. Phương pháp xác ñịnh khả năng cố ñịnh nitơ phân tử 26
3.3.3.5. Phương pháp xác ñịnh ñường cong sinh trưởng 26
3.3.3.6. Phương pháp xác ñịnh nhiệt ñộ thích hợp của chủng vi khuẩn sinh IAA 27

v
3.3.3.7. Phương pháp xác ñịnh pH thích hợp của chủng vi khuẩn sinh IAA 27
CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28
3.1. Nghiên cứu tuyển chọn các chủng vi khuẩn sinh IAA ảnh hưởng ñến sự sinh
trưởng cây mầm ñậu Côve 28
3.1.1. Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn ñến tỷ lệ nảy mầm của hạt 28
3.1.2. Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn ñến sinh trưởng của cây mầm 30
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chủng vi khuẩn sinh IAA ñược tuyển chọn
(chủng T5) lên sinh trưởng, phát triển của ñậu Côve 34
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi khuẩn T5 ñến sự nảy mầm
34
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi khuẩn T5 ñến sự sinh trưởng
cây mầm ñậu Côve 36


vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ
1 DT Diện tích
2 D Dài lá
3
IAA Acid indol acetic

4
KHKT Khoa học kỹ thuật
5 KL Khối lượng
6 NĐ Nồng ñộ
7 ppm

Bảng 3.3. Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn ñến chiều dài rễ, số rễ con và
chiều dài thân mầm của cây ñậu Côve 31
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn ñến khối lượng khô rễ và thân
mầm 33
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi khuẩn T5 ñến tỉ lệ
nảy mầm của hạt ñậu 34
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi khuẩn ñến chiều dài rễ,
số rễ con và chiều dài thân mầm của cây ñậu Côve 40
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hạt và nồng ñộ vi khuẩn T5 ñến trọng
lượng khô của rễ và thân mầm 41
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của mật ñộ vi khuẩn chủng T5 và số lần tưới ñến số lượng
lá và diện tích lá của cây ñậu Côve 43
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nồng ñộ vi khuẩn và số lần tưới ñến thời gian bắt ñầu
ra hoa, số hoa/ chùm, tỉ lệ ñậu quả 45
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nồng ñộ vi khuẩn và số lần tưới ñến chiều dài, ñường
kính quả và năng suất, khối lượng khô của cây 49
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nồng ñộ vi khuẩn và số lần tưới ñến số lượng nốt sần
rễ ñậu Côve 52
Bảng 3.12. Tổng số vi sinh vật trước và sau khi tưới dịch vi khuẩn 54
Bảng 3.13. Đặc ñiểm khuẩn lạc và tế bào của vi khuẩn chủng T5 55

ix
Bảng 3.14. Sự biến ñộng OD
610nm
của dung dịch nuôi cấy vi khuẩn T5 theo thời
gian 59
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự sinh trưởng của vi khuẩn T5 60
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của pH ñến sinh trưởng của các chủng vi khuẩn T5 61
Bảng 3.17. Khả năng sinh IAA của chủng vi khuẩn ñược tuyển chọn trên các
môi trường nuôi cấy 63

Hình 3.1. Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn sinh IAA ñến tỉ lệ nảy mầm của
hạt ñậu Côve 30
Hình 3.2. Chiều dài rễ mầm, thân mầm và số lượng rễ con sau 3 ngày……….38
Hình 3.3. Chiều cao thân mầm sau 5 ngày 39
Hình 3.4. Thí nghiệm sử dụng dung dịch vi khuẩn T5 nồng ñộ 10
10
CFU/ml với
số lần tưới khác nhau lên ñất trồng ñậu Côve 46
Hình 3.5. Thí nghiệm tưới 3 lần các dung dịch khác nhau lên ñất trồng ñậu Côve
46
Hình 3.6. Kích thước quả ñậu 50
Hình 3.7. Bộ rễ ñậu Côve sau khi trồng 52
Hình 3.8. Vi sinh vật tổng số ở nghiệm thức tưới dịch vi khuẩn T5 1, 2, 3 lần
nồng ñộ vi khuẩn 10
10
CFU/ml 53
Hình 3.9. Hình khuẩn lạc và tế bào của vi khuẩn chủng T5 55
Hình 3.10. Tế bào vi khuẩn T5 nhuộm Gram âm 56

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Trang

Biểu ñồ 3.1. Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn chủng T5 59
Biểu ñồ 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự sinh trưởng vi khuẩn T5 60

Biểu ñồ 3.3. Ảnh hưởng của pH ñến sự sinh trưởng vi khuẩn T5 ……………62 xi



2
Mục tiêu ñề tài
1. Tuyển chọn và ñánh giá chủng vi khuẩn sinh IAA phân lập trong ñất ảnh
hưởng ñến sự nảy mầm và sinh trưởng phát triển của cây ñậu Côve.
2. Xác ñịnh một số ñặc ñiểm sinh học của chủng vi khuẩn sinh IAA ñược
tuyển chọn ñể ñịnh danh và nhân nuôi sinh khối.
Ý nghĩa khoa học
- Xác ñịnh các chủng vi khuẩn có khả năng sinh IAA ñược phân lập tại Buôn
Ma Thuột, góp phần ñánh giá sự ña dạng của vi sinh vật ñất ở Tây Nguyên.
- Đánh giá vai trò của một số vi khuẩn trong tự nhiên ñối với sự nảy mầm
của hạt cũng như ñối với sự sinh trưởng, phát triển ở ñậu Côve.
Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả ñề tài góp phần vào việc sử dụng các vi khuẩn có khả năng sinh
IAA và giúp sự phát triển nền nông nghiệp theo hướng bền vững, có thể giảm sử
dụng chất kích thích sinh trưởng nhân tạo cho cây trồng, từ ñó ñảm bảo an toàn
cho người sử dụng. 3
CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU


4
Mỗi loại vi khuẩn nốt sần chỉ nhiễm lên một nhóm cây nhất ñịnh trong bộ
Đậu. Ở Việt Nam, vi khuẩn nốt sần Điền thanh hoa vàng (S.cannabana) có thể
tạo nốt sần trên cây Điền thanh hoa tròn (S.paludosa) và ngược lại. Đôi khi vi
khuẩn nốt sần xâm nhập vào loại ñậu không ñặc hiệu với chúng, khi ñó ít nốt sần
ñược tạo ra và khả năng cố ñịnh nitơ yếu [8], [30].
- Bradyrhizobium: cũng là vi khuẩn nốt sần, hiếu khí, có thể phát triển
ñược trong trường hợp chỉ có áp lực oxy rất thấp khoảng 0,001atm, pH thích hợp
từ 6,5 - 7,5. Sự sinh trưởng của chúng bị hạn chế khi pH hạ thấp ñến 4,5 - 5,0
hoặc nâng lên 8,0. Nhiệt ñộ thích hợp từ 25 - 30
0
C, ở 37
0
C sự phát triển của
chúng bị cản trở một cách rõ rệt [8], [9], [32], [45].
Trên môi trường ñặc, khuẩn lạc vi khuẩn có dạng trơn, bóng, nhầy, không
màu, ñường kính không quá 1mm.

Vi khuẩn Bradyrhizobium hình que, có kích
thước là 0,5 - 0,9 * 1,2 - 3,0 µm.

- Azotobacter sp. là vi khuẩn Gram âm, hiếu khí sống tự do trong ñất,
không sinh bào tử, có khả năng cố ñịnh nitơ phân tử.
Tế bào Azotobacter sp. có hình cầu hoặc hình que. Khi còn non, tế bào hình
que, sinh sản theo kiểu trực phân, di ñộng nhờ tiên mao mọc quanh cơ thể. Bên
cạnh các tiên mao khá dài còn có những khuẩn mao nhỏ bé. Về già, tế bào
Azotobacter sp. mất khả năng di ñộng, kích thước thu nhỏ thành hình cầu ñược
bao bọc bởi lớp vỏ nhầy dày và tạo thành nang xác. Khi gặp ñiều kiện thuận lợi,
nang xác nứt ra, tạo thành các tế bào mới. Khuẩn lạc có dạng hình cầu lồi, nhầy,

tử, ñược phát hiện từ năm 1974. Những vi khuẩn thuộc giống Azospirillum sống
tự do hoặc kết hợp với rễ của cây ngũ cốc và một số loại cỏ. Vi khuẩn chuyển
ñộng trong môi trường lỏng nhờ một tiên mao ở ñầu. Trong môi trường ñặc ở
30
0
C, nhiều tiên mao bên ngắn hơn ñược thành lập. Những hạt Poly β
hydroxybutyrate (PHB) có màu hồng lấp ñầy hầu hết những tế bào vi khuẩn và
khuẩn lạc.
Sự tăng sinh Azospirillum xảy ra dưới cả 2 ñiều kiện hiếu khí và kỵ khí với
sự hiện diện hoặc không của hợp chất nitơ trong môi trường. Nhiệt ñộ tối thích
của vi khuẩn là 35 - 37
0
C. Những khuẩn lạc Azospirillum trên môi trường khoai
tây- agar có màu hồng nhạt hoặc ñậm, thường có nếp gấp và không có chất nhầy.
Một số dòng Azospirillum là vi sinh vật tự dưỡng không bắt buộc. Vi khuẩn
Azospirillum phát triển tốt trên muối của những acid hữu cơ như malate,
succinate hoặc pyruvate. Fructose và những ñường ñôi khác cũng có thể ñược vi
khuẩn sử dụng làm nguồn carbon, vi khuẩn không sử dụng ñường ñơn khác. Một
số dòng Azospirillum cần biotin cho sự phát triển của chúng [8].
Azospirillum sống thành tập ñoàn ở vùng rễ của nhiều loài thực vật vùng
nhiệt ñới và cận nhiệt ñới. Ngoài khả năng cố ñịnh nitơ, chúng còn có khả năng
khử nitrat, chống lại vi khuẩn gây bệnh thối lá ở cây dâu tằm.

6
Azospirillum có khả năng sinh tổng hợp các hormone tương tự hormone
sinh trưởng của thực vật như IAA, gibberelin, cytokinin. Azospirillum có thể
kích thích thực vật sinh trưởng bởi sự kích thích hình thành rễ, tăng ñộ dài rễ
[12], [27], [28], [40], [61].
sinh vật bị chết ở 60 - 80
0
C. Một số khác chết ở nhiệt ñộ cao hơn. Đặc biệt bào
tử có khả năng tồn tại ở nhiệt ñộ trên 100
0
C. Nhiệt ñộ cao thường gây biến tính
protein, làm hệ enzyme lập tức không hoạt ñộng ñược, vi sinh vật dễ dàng bị tiêu
diệt. Lợi dụng ñặc ñiểm này, người ta tiến hành những phương pháp sấy khô
thực phẩm, phương pháp tiệt trùng,… [8], [17].
1.1.2.2. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy
Vi sinh vật sống và phát triển trong môi trường lỏng chịu ảnh hưởng trực
tiếp và gián tiếp của các ion H
+
và OH
-
. Độ pH ñược ño bằng nồng ñộ các ion H
+

và OH
-
trong dung dịch [17].
Mỗi vi sinh vật ñều có một phạm vi pH sinh trưởng nhất ñịnh. Vi sinh vật
ưa acid (acidophile) có pH cho sinh trưởng tốt từ 0 - 5,5 ; ñối với vi sinh vật ưa
trung tính: pH = 5,5 - 8,0 ; ñối với vi sinh vật ưa kiềm: pH = 8,5 - 11,5. Vi sinh
vật ưa kiềm cực ñoan có mức sinh trưởng tối ưu ở pH = 10 hay cao hơn nữa.
Nhìn chung, các nhóm vi sinh vật khác nhau ñều có phạm vi pH sinh trưởng
riêng của mình. Phần lớn vi khuẩn và ñộng vật nguyên sinh ưa pH trung tính.
Mặc dầu vi sinh vật thường có thể sinh trưởng trong một phạm vi pH khá
rộng, nhưng tính chịu ñựng của chúng cũng có giới hạn nhất ñịnh. Khi pH trong



9
Indole acetic acid (IAA) thường ñược hình thành gần ñỉnh tăng trưởng và sau
ñó ñi xuống phần dưới của cây. Quá trình ñó khiến cho các lá non mọc dài hơn.
IAA ñã kích thích cây cối phát triển hướng theo ánh sáng và phát triển bộ rễ.
Vào năm 1954, hội ñồng các nhà sinh lý học thực vật ñược thành lập ñể
ñịnh danh cho các nhóm auxin. Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp, có
nghĩa là “tăng trưởng”. Các hợp chất ñược gọi chung là auxin nếu chúng ñược
tổng hợp trong các loại thực vật và là những chất chia sẻ những hoạt ñộng tương
tự với IAA [11], [26].
1.2.2. Cấu trúc hoá học và sự sinh tổng hợp

Hình 1.2. Công thức hóa học của IAA

Auxin là một hợp chất hữu cơ tương ñối ñơn giản, có nhân indole, công
thức là: C
10
H
9
O
2
N, ñược gọi là acid β-indol-acetic.
Auxin ñược tổng hợp ở tất cả các thực vật bậc cao, tảo, nấm và cả ở vi
khuẩn. Ở thực vật bậc cao, IAA ñược tổng hợp chủ yếu ở ñỉnh chồi ngọn và từ
ñó ñược vận chuyển xuống dưới với vận tốc 0,5 - 1,5cm/giờ.
Sự vận chuyển của auxin trong cây có tính chất phân cực rất nghiêm ngặc,
tức là chỉ vận chuyển theo hướng gốc. Chính vì vậy càng xa ñỉnh ngọn, hàm
lượng auxin càng giảm, tạo nên một gradien nồng ñộ giảm dần của auxin từ ñỉnh
ngọn xuống gốc của cây. Ngoài ñỉnh ngọn ra auxin còn ñược tổng hợp ở các cơ
quan còn non khác như lá non, quả non, phôi hạt ñang sinh trưởng, mô phân sinh