BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----------------
------------------
NGUYỄN THỊ THU HÀ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN NỘI SINH CÓ KHẢ NĂNG
PHÂN HỦY N-ACYL-L-HOMOSERINE LACTONES (AHLs)
TRONG PHÒNG TRỪ BỆNH THỐI NHŨN KHOAI TÂY DO VI KHUẨN
ERWINIA CAROTOVORA SUBSP. CAROTOVORA
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----------------
------------------
NGUYỄN THỊ THU HÀ
NGUYỄN THỊ THU HÀ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: TS. Hoàng Hoa Long và
TS. Đồng Huy Giới đã quan tâm, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp
tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Nguyễn Thanh Hà, CN. Nguyễn Thị Thu
Hà, cùng các cán bộ, anh chị em trong Bộ môn Bệnh học Phân tử - Viện Di truyền
Nông nghiệp đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Công nghệ sinh học, bộ môn Sinh học
đã tận tình giúp đỡ và đóng góp các ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè và đồng
nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài này.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2014
NGUYỄN THỊ THU HÀ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
1
1
Đặt vấn đề
1
2
Mục tiêu nghiên cứu
2
3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
1.1
Tổng quan về khoai tây
3
1.3.1
Quan hệ đối kháng trong thế giới vi sinh vật
12
1.3.2
Vi sinh vật nội sinh đối kháng
12
1.3.3
Ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong phát triển nền nông nghiệp bền vững
14
1.4
Tình hình nghiên cứu sử dụng vi khuẩn nội sinh phòng bệnh thối nhũn
15
1.4.1
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
15
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
20
2.1
Vật liệu nghiên cứu
20
2.1.1
Thời gian và địa điểm nghiên cứu.
20
2.1.2
Đối tượng nghiên cứu
20
2.1.3
Phương pháp nghiên cứu vi khuẩn nội sinh
25
2.3.3
Tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng phân huỷ AHLs
trong điều kiện in vitro và in vivo.
2.3.4
26
Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối
nhũn và triệu chứng bệnh trên lát cắt củ khoai tây của VKNS
2.3.5
28
Phân loại vi khuẩn nội sinh và đánh giá mức độ an toàn sinh học của
các chủng vi khuẩn nội sinh
2.3.6
29
Đánh giá khả năng tồn tại của các chủng vi khuẩn nội sinh bên trong
mô cây chủ
36
3.2
Phân lập, tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh từ củ khoai tây
37
3.3
Tuyển chọn các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng phân hủy AHLs
trong điều kiện in vitro và in vivo
3.4
37
Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối
nhũn và triệu chứng bệnh trên lát cắt củ khoai tây của VKNS
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
40
Page iv
3.4.1
Đánh giá khả năng phòng bệnh của VKNS trên lát cắt khoai tây với vi
khuẩn gây bệnh Ecc
Đánh giá khả năng tồn tại của các chủng vi khuẩn nội sinh bên trong
mô cây chủ
50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
52
1
Kết luận
52
2
Kiến nghị
52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
53
PHỤ LỤC
60
DTNN
Di truyền Nông nghiệp
ĐC
Đối chứng
CV026
Chromobacterium violaceum
CTV
Cộng tác viên
CFU
(Colony Forming Unit) đơn vị hình thành khuẩn lạc
CS
Cộng sự
CT
Công thức
Ecc
QS
Quorum sensing
UV
Ultra Violet
TB
Tế bào
VIR07
Chromobacterium violaceum
VKNS
Vi khuẩn nội sinh
YPDA
Yeast Peptone Dextrose Agar
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi
DANH MỤC BẢNG
35
3.2
Khả năng sinh AHLs của các chủng vi khuẩn gây bệnh
36
3.3
Các chủng VKNS có khả năng phân hủy AHLs
38
3.4
Khả năng phòng bệnh của VKNS khi lây nhiễm đồng thời với Ecc
42
3.5
Khả năng phòng bệnh của VKNS khi nhiễm VKNS trước Ecc 24h
43
3.6
Khả năng phòng bệnh của VKNS khi nhiễm VKNS sau Ecc 24h
DANH MỤC HÌNH ẢNH
STT
Tên hình ảnh
Trang
1.1
Triệu chứng bệnh thối nhũn trên khoai tây
5
1.2
Cấu trúc phân tử N-acyl homoserine lactones
10
1.3
Phân hủy phân tử tín hiệu AHLs bằng các loại enzyme khác nhau
16
2.1
Mẫu khoai tây bị bệnh thu thập được
gây bệnh P.2.6.1
37
3.4
Các chủng VKNS cho khả năng phân hủy AHLs chuỗi ngắn CV026
39
3.5
Các chủng VKNS cho khả năng phân hủy AHLs chuỗi dài VIR07
40
3.6
Sản phẩm PCR nhân đoạn gen 16S rRNA của các chủng VKNS
49
3.7
Quan hệ tiến hóa của các chủng VKNS, với 6 chủng vi khuẩn khác
nhau được phân tích dựa vào trình tự gen 16S rRNA trên GenBank
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
50
liên quan đến tính độc và các hoạt động của tế bào vi khuẩn. Trong cơ chế này,
N-acyl-L-homoserine lactones (AHLs) đóng vai trò như các chất tự cảm ứng và
cũng là các phân tử tín hiệu có mặt trong hầu hết các vi khuẩn gây bệnh Gram
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1
âm. (Esmaeil Mahmoudi et al., 2011; Lazaro Molina et al., 2003). Trong tự
nhiên, vi khuẩn nội sinh tồn tại bên trong mô cây chủ và không gây ra triệu
chứng bệnh cho cây. Theo các nghiên cứu gần đây, một nhóm vi khuẩn có khả
năng phân hủy AHLs qua cơ chế quorum quenching (QQ) đã được sử dụng trong
phòng trừ sinh học bệnh thực vật. (Esmaeil Mahmoudi et al., 2011).
Do vậy, tôi tiến hành chọn nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sử dụng vi
khuẩn nội sinh có khả năng phân hủy N-acyl-L-homoserine lactones (AHLs)
trong phòng trừ bệnh thối nhũn khoai tây do vi khuẩn Erwinia carotovora
subsp. carotovora ”
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phân lập và định danh được các chủng vi khuẩn nội sinh phân hủy AHLs
có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn thối nhũn từ khoai tây.
- Thử nghiệm các chủng vi khuẩn nội sinh để phòng trừ bệnh thối nhũn
khoai tây do vi khuẩn Erwinia carotovora subsp. carotovora.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Đề tài tập trung khai thác tiềm năng của vi khuẩn nội sinh ức chế sự phát
triển của vi khuẩn gây bệnh thối nhũn, làm rõ cơ chế tương tác giữa vi khuẩn nội
sinh và vi khuẩn gây bệnh thông qua phá hủy mạng lưới QS. Vấn đề này không
chỉ có ý nghĩa khoa học đối với một loại bệnh nhất định trên cây trồng mà còn
giúp tạo cơ sở để nghiên cứu điều trị các bệnh trên người do vi khuẩn phụ thuộc
tín hiệu QS gây ra.
- Ứng dụng vi khuẩn nội sinh phòng trừ bệnh thối nhũn khoai tây góp
tiếp của con người, còn lại là thức ăn cho động vật và nguyên liệu sản xuất tinh
bột. Trung bình mỗi năm mỗi người ăn khoảng 33kg khoai tây. Châu Âu là nơi
sản xuất khoai tây có năng suất cao nhất thế giới, trong khi Trung Quốc là nước
sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, riêng sản lượng khoai tây sản xuất ở Trung
Quốc chiếm một phần ba sản lượng toàn cầu. Trong năm 2008, một số tổ chức
quốc tế đã nêu bật vai trò của khoai tây đối với lương thực thế giới. Họ đã chỉ ra
rằng khoai tây là một loại cây trồng ít tốn kém công chăm sóc, thích hợp với
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3
nhiều loại khí hậu, hạn chế lớn nhất là do củ khoai tây nhanh hỏng, chỉ 5% sản
lượng được giao dịch quốc tế, đóng góp ít vào việc ổn định thị trường lương
thực, cũng như trong trong cuộc khủng hoảng lương thực năm 2007 - 2008. Liên
Hiệp Quốc chính thức tuyên bố năm 2008 là năm quốc tế về khoai tây để nâng
cao hình ảnh của khoai tây ở các quốc gia đang phát triển, họ gọi khoai tây là
“cây lương thực kho báu”. (Rosenthal and Elisabeth, 2008)
Ở Việt Nam, khoai tây là một cây lương thực chủ lực chỉ đứng sau lúa,
ngô, khoai lang về sản lượng và giá trị dinh dưỡng, góp phần lớn trong việc đảm
bảo an ninh lương thực quốc gia. Ở vụ đông, khoai tây là cây lương thực quan
trọng thứ hai chỉ sau ngô ở đồng bằng sông Hồng. Hiện nay, mỗi vụ 30.000 35.000 ha khoai tây được trồng ở đồng bằng sông Hồng chiếm 98% tổng số diện
tích trồng khoai tây trên cả nước. Khoai tây mang lại nguồn lương thực thực
phẩm với giá trị dinh dưỡng cao, có giá trị kinh tế và có tiềm năng xuất khẩu lớn.
Chúng được trồng khá phổ biến ở các vùng Trung du và miền núi phía Bắc, đang
dần trở thành các cây nông sản chính ở một số vùng của Việt Nam. (Phạm Xuân
Tùng, 2000)
Tuy nhiên, trong một vài năm trở lại đây, người nông dân đang phải đối
mặt với tình trạng gây hại của sâu, bệnh…, đặc biệt là bệnh thối nhũn khoai tây
(Nguyễn Thị Thanh Hà, 2006).
Hình 1.1. Triệu chứng bệnh thối nhũn trên khoai tây
(Nguyễn Thị Thanh Hà, 2006)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5
1.2.2. Bệnh thối nhũn trên khoai tây do chi vi khuẩn Erwinia gây ra
Phân loại khoa học của chi Erwinia:
Giới (Kingdom)
: Bacteria
Ngành (Phylum)
: Proteobacteria
Lớp (Class)
: Beta - Proteobacteria
Bộ (Oder)
: Enterobacteriales
Họ (Family )
Khoai tây
E.carotovora subsp. betavasculorum
Thối nhũn
Củ cải đường
E. carotovora subsp. odorifera
Thối nhũn, xoắn lá
Rau diếp
E. chrysanthemi
Thối nhũn, héo
Rộng
E. cypripedii
Thối nâu
Lan Cypripedium
E. rhapontici
Thối nâu
Erwinia là: E. carotovora subsp. carotovora (tên gọi khác là Pectobacterium
carotovorum subsp. carotovorum), E. carotovora subsp. atroseptica (tên gọi
khác là Pectobacterium atrosepticum) và E. chrysanthemi (tên gọi khác là
Pectobacterium chrysanthemi) gây ra thối nhũn trên củ khoai tây. Giống như các
tác nhân gây bệnh cơ hội khác, vi khuẩn này có khuynh hướng gây bệnh khi sức
đề kháng của cây chủ bị suy yếu. Vi khuẩn này khá phổ biến hầu như luôn luôn
hiện diện trên bề mặt, trên vết thương của củ khoai tây sau khi thu hoạch. Phát
hiện gần đây trên cơ sở phân tử cho thấy bệnh phát triển trong củ khoai tây và
thân cây do sự tương tác giữa tác nhân gây bệnh, vật chủ, môi trường và sự cạnh
tranh của vi sinh vật. E. carotovora đôi khi có thể gây ra sự mục nát thân cây
nhưng thường không gây triệu chứng điển hình. Tiếp theo, loài E. carotovora
subsp. atroseptica gây bệnh trên cây khoai tây với triệu chứng điển hình ban đầu
là cây còi cọc, vàng lá, héo. Còn khi nhiễm trên củ khoai tây thì triệu chứng thối
tương tự như E. carotovorum gây ra. E. chrysanthemi là tác nhân gây bệnh trong
điều kiện nhiệt độ cao hơn hai loài trên. Loài này được tìm thấy chủ yếu trong
thời gian ấm áp, mùa mưa và gây bệnh tương tự như E. carotovora subsp.
atroseptica nhưng ở mức độ nhẹ hơn. Chi Erwinia này gây bệnh thối nhũn trên
nhiều loài thực vật bao gồm: cà rốt, khoai tây, dưa chuột, hành tây, cà chua, rau
diếp, mù tạt, cây cảnh…(Perombelon and Salimond, 1995; Perombelon M. C.
M., 2002; Prajapat R. et al., 2013; Toth I. K. et al., 2003; Toth I. K. and Birch P.
R. J., 2005)
Phân bố địa lý: E. carotovora subsp. carotovora là một loài vi khuẩn phân
bố rộng khắp mọi nơi, nó là nguyên nhân gây bệnh thối mềm trên các loại cây
cảnh (ornamental) và cây công nghiệp khác nhau. E. carotovora subsp.
carotovora phân bố rộng khắp cả vùng ôn đới, nhiệt đới và có phổ ký chủ rộng
hơn những nhóm phụ khác. (Fiori M., and Schiaffino A., 2003).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7
Erthromycin
+
Phát sáng trên môi trường KB
-
Khử sucrose
-
Sinh axit từ cacbohydrates
Lactose
+
Sorbitol
+
Manitol
+
• Chú thích:
( + ): Phản ứng dương tính
( - ): Phản ứng âm tính
Con đường lây nhiễm: Erwinia xâm nhập vào cây thông qua con đường tự
nhiên như khí khổng (stomata) và lỗ vỏ, thân, rễ hoặc thông qua vết thương gây
thối hỏng là hậu quả của quá trình phá vỡ cấu trúc mô tế bào của cây do tác động
chủ yếu của các enzyme phân hủy tế bào của vi khuẩn, toàn bộ thịt củ, quả bị
thối biến thành một khối nhão, có mùi. (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999)
Mức độ gây hại của vi khuẩn E. carotovora subsp. carotovora: bệnh thối nhũn là
một bệnh rất nguy hiểm bởi vì vi khuẩn này có khả năng ký sinh, chọn lọc phạm
vi ký chủ rất rộng bao gồm nhiều loại cây trong nhiều họ thực vật khác nhau.
Hiện nay chưa có cách phòng trừ hiệu quả và thiệt hại do vi khuẩn này gây ra rất
lớn. (Nguyễn Thị Thanh Hà, 2006)
1.2.3. Cơ chế trao đổi thông tin của vi khuẩn Erwinia gây bệnh (Quorum Sensing)
Vi khuẩn Gram âm (trong đó có Erwinia) sử dụng một dạng “giao tiếp của
vi khuẩn” gọi là Quorum Sensing (QS). QS dựa trên cơ sở tổng hợp, giải phóng,
phát hiện và phản ứng với các phân tử tín hiệu (được gọi là các chất tự cảm ứng –
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9
autoinducers) của tế bào vi khuẩn liền kề. Khi mật độ tế bào vi khuẩn tăng lên,
các phân tử này sẽ được tích lũy trong môi trường ngoại bào và thông qua đó
giúp vi khuẩn có thể kiểm soát được số lượng tế bào cũng như sự hiện diện của
các loài vi khuẩn khác. Những phân tử này khi đạt đến một ngưỡng nhất định sẽ
kích hoạt tín hiệu bên trong vi khuẩn và cực đại hóa hoạt động của một số gen
đặc hiệu. Hầu hết vi khuẩn gây bệnh sử dụng hệ QS đã được nghiên cứu đều cho
thấy rằng QS có liên quan đến các gen gây bệnh. (Coutteau P. and Goossens T.,
2013; Dong et al., 2000; Whitehead N. A. et al., 2001)
Ở các loài vi khuẩn gây bệnh thuộc chi Erwinia có tồn tại ít nhất hai hệ
thống QS và được xác định bởi bản chất của các tín hiệu hóa học liên quan: N-acyl
homoserine lactones (AHLs; còn gọi là tín hiệu AI-1), được tổng hợp bởi nhóm
protein LuxI; và tín hiệu AI-2, được tổng hợp bởi nhóm protein tương đồng LuxS.
Hệ thống QS ở một số loài Erwinia đóng vai trò quan trọng trong điều hòa biểu hiện
Chủng vi khuẩn
Erwinia nhóm 1
Ecc EC153
Đồng
phân
LuxI
Đồng
phân
LuxR
3-oxo-C8-HSL và
3-oxo-C6-HSL
3-oxo-C8-HSL và
3-oxo-C6-HSL
AhlI
ExpR
AhlI
ExpR1(ExpR)*,
ExpR2
Erwinia nhóm 2
Ecc ATCC39048
3-oxo-C6-HSL
EamI
EamR
ExpI
ExpR
Ecc SCC3193
Erwinia amylovora
OMP-BO 1077/7
3-oxo-C6-HSL
Erwinia chrysanthemi
3937
3-oxo-C6-HSL,
C6-HSL,
C10-HSL
Tác động của QS
Tổng hợp enzyme
ngoại bào
Gây bệnh, tổng hợp
enzyme ngoại bào
Tổng hợp kháng sinh,
gây bệnh, tổng hợp
enzyme ngoại bào
Gây bệnh, tổng hợp
enzyme ngoại bào
trong nhiều thập kỷ qua.
Nhiều tác giả đã cho thấy sự đối kháng trực tiếp có thể có những cơ chế
khác, không có bất kỳ một sự đối kháng nào thể hiện trong điều kiện in vitro, lại
không có hiệu quả trong việc giảm mức độ bệnh của cây trong điều kiện nhà kính
và trên đồng ruộng. Bên cạnh đấy, một số chủng độc mất độc tính và không có
hoạt tính kháng trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng lại có hiệu quả giảm độ
nghiêm trọng của bệnh trong điều kiện nhà kính và trên đồng ruộng
1.3.2. Vi sinh vật nội sinh đối kháng
Nội sinh (endophyte) theo tiếng Hy Lạp “endon” có nghĩa là bên trong và
“phyte” có nghĩa là thực vật và thuật ngữ này thường được áp dụng cho nấm bao
gồm nấm cộng sinh (mycorrhizal fungi). (Clay K., 1988). Theo Wilson D.,
1995), định nghĩa nội sinh cho đến nay được áp dụng cho cả nấm và vi khuẩn có
tất cả hay một phần của chu trình sống xâm nhập vào mô thực vật sống và không
gây nhiễm cũng như gây triệu chứng bệnh rõ ràng cho mô thực vật. (Wilson D.,
1995; Kado and C.I., 1992)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12
Nhận thức về môi trường ngày càng tăng đã thúc đẩy việc phát triển các
phương pháp sinh học thay thế cho các phương pháp bảo vệ thực vật bằng các tác
nhân hoá học. Vi khuẩn từ vùng lá (Phylloplane) có thể phòng trừ sinh học một
số bệnh cây trồng. Hầu hết các vi khuẩn được dùng làm tác nhân phòng trừ sinh
học đều được chọn lọc từ vi khuẩn hệ rễ. Tuy nhiên, các vi khuẩn này không đảm
đương được vai trò của mình do khả năng tạo dòng kém ở hệ rễ và không bền
vững khi nuôi cấy dài ngày. Chính vì vậy, quan hệ mật thiết giữa vi khuẩn nội
sinh và cây chủ đã khiến vi khuẩn nội sinh trở thành ứng viên tự nhiên cho công
tác chọn lọc các tác nhân phòng trừ sinh học do chúng có khả năng tồn tại trong
hệ rễ với mật độ cao và đây được xem là một tính trạng cần thiết của vi khuẩn
tác nhân phòng trừ sinh học. Sturz và Matheson (1996) chỉ ra rằng kháng với sự
phát triển bệnh thối nhũn do vi khuẩn Erwinia carotovora var. atroseptica ở củ
khoai tây có tương quan với mật độ quần thể vi khuẩn nội sinh trong củ khoai
tây, gây ức chế sinh trưởng mầm bệnh in vitro. Chen và cộng sự cũng chỉ ra rằng
trong số 170 chủng vi khuẩn phân lập từ nội mô của cây bông, 40 chủng có hoạt
tính sinh học chống lại Rhizoctonia solani ở cây bông và 25 chủng cảm ứng
kháng với Colletotrichum orbiculare ở dưa chuột. (Chen C. et al., 1995)
Crop Genetics International (Hannover, MD) kiểm tra tiềm năng sử dụng
vi khuẩn nội sinh được tạo ra bằng kỹ thuật di truyền để phòng trừ sinh học bệnh
cây trồng nông nghiệp. Bằng kỹ thuật di truyền, vi khuẩn nội sinh Clavibacter
xylli đã được chuyển gen nội độc tố delta của Bacillus thuringensis subsp. kurtaki
vào cây bông để phòng trừ sâu đục thân hại ngô. Mặc dù các công nghệ như vậy
vẫn còn đắt và chưa được công nhận rộng rãi nhưng chúng có thể là các hệ thống
chuyển thuốc trừ sâu sinh học đích và không gây lo ngại về môi trường truyền
thống như sử dụng các tác nhân phòng trừ hoá học.
1.3.3. Ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong phát triển nền nông nghiệp bền vững
Ở những vùng khí hậu mùa xuân ẩm, lạnh và mùa trồng trọt ngắn, việc sử
dụng vi khuẩn nội sinh hệ rễ có thể thúc đẩy sự hình thành hạt và ổn định trong
các điều kiện bất lợi. Ví dụ, trong các điều kiện stress về nhiệt, khoai tây được xử
lý với vi khuẩn nội sinh có thể tăng cường khả năng tạo củ (+63%).
Để tăng năng suất cây trồng cần xem xét đến việc cải tạo độ bền vững của
tương tác vi khuẩn nội sinh và cây chủ. Có thể cải tạo khả năng làm chủ (phản ứng)
của cây chủ hoặc chọn các tính trạng có lợi của vi khuẩn trong các quần thể vi khuẩn
cư trú trong cây chủ. Chính vì vậy, một vài chu trình trong cùng một cây chủ có thể
biến đổi vi khuẩn nội sinh để sống trong cây chủ mới đó. Tương tự một số cây chủ
phản ứng với xử lý vi khuẩn nội sinh kích thích sinh trưởng hơn các cây chủ khác.
Ví dụ, khoai tây giống Red Pontiac phản ứng tốt với các tác động kích thích sinh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14
2010. Trong khuôn khổ đề tài này, nhóm tác giả tập trung vào tổng hợp enzyme
AHL lactonase tái tổ hợp từ các chủng vi khuẩn Bacillus có tác dụng phân hủy
phân tử tín hiệu liên quan đến độc lực ở Vibrio harveyi và Edwardsiella ictaluri.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15
Copyright: Tài liệu đại học ©