TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
HUỲNH THỊ NGỌC HÂN
ĐỀ TÀI
“ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY ỚT
VÀ ĐỐI KHÁNG VỚI VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM
GÂY BỆNH HÉO XANH VÀ NẤM FUSARIUM OXYSPORUM GÂY
BỆNH HÉO RŨ CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ
TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM.”
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC
Tháng 05/2008
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ớt cay (Capsicum frutescens L., thuộc họ Cà Solanaceae) là loại rau gia vị
gần như không thể thiếu trong bửa ăn hằng ngày của mỗi gia đình Việt Nam, với
tiềm năng xuất khẩu hiện nay, ớt là loại cây đang được chú ý phát triển nhiều nơi
ở ĐBSCL. Tuy nhiên việc canh tác ớt thường gặp nhiều khó khăn, một trong các
nguyên nhân là bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum và bệnh héo
rũ do nấm Fusarium oxysporum gây hại, làm ảnh hưởng đến phẩm chất, năng
suất và hiệu quả canh tác. Bệnh do vi khuẩn R. solanacearum là loại bệnh hại
Cây ớt là cây hằng niên nhưng trong điều kiện tối hảo nhất định nào đó
cây ớt có thể là cây nhiều năm.
Một số đặc điểm của cây ớt có liên quan đến một số vi sinh vật trong đất
đã được ghi nhận như sau:
1.1.1 Rễ
Ban đầu cây ớt có rễ cọc phát triển mạnh với rất nhiều rễ phụ. Do việc cấy
chuyển rễ cọc chính đứt một hệ rễ chùm khoẻ phát triển, vì thế nhiều khi lầm
tưởng ớt có hệ rễ chùm (Mai Phương Anh, 1997).
Nhờ đặc tính rễ phân nhánh mạnh và cây phát triển thành rễ chùm do đó
rễ phân bố trong vùng đất cày là chính (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
1.1.2 Thân
Ớt là cây thân bụi có hai lá mầm, chỉ có phần gốc thân chính là hoá gỗ,
dọc theo chiều dài thân có 4 - 5 cạnh.
Thân thường mọc thẳng, đôi khi có thể gặp các dạng (giống) thân bò,
nhiều cành, cây cao trung bình 0,5 - 1,5m.
Thân có lông hoặc không lông, kích thước tán thay đổi theo kiện canh tác,
giống.
1.1.3 Giống
Ớt có rất nhiều loài, dạng ớt ở các địa phương khắp các miền đất nước và
một số giống ớt được thuần hoá và có thể trồng xuất khẩu tươi hoặc nghiền bột.
3
Củng có một số giống trồng phổ biến ở miền trung là Sừng Bò, Chìa Vôi...
ở ĐBSCL có giống Sừng trâu, Chỉ Thiên....Viện nghiên cứu Nông Nghiệp Hà
Nội công bố bộ sưu tập với 117 giống nội địa (1987), điều này chứng minh
nguồn gốc giống ớt rất phong phú, đa dạng chưa được biết đến ở nước ta.
Ngày nay qua quá trình lai tạo có một số giống ớt lai F1 đã tỏ ra thích nghi
với việc đa canh tác ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) như giống ớt cay
số 20.
Bệnh đen trái do nấm Colletotrichum sp có 4 loài Colletotrichum được
tìm thấy trên ớt là C. gllesporiodes, C. capsici (2 loài quan trọng nhất), C.
acertatum và C. coccodes. Vết bệnh có kích thước 2 - 3 cm gây hại chủ yếu trên
trái làm mất thương phẩm. Ở ĐBSCL nhất là các tháng 7, 8, 9 dương lịch. Nấm
bệnh tồn tại rất lâu trong đất, trên cây và trong hạt cây bệnh. Tuy nhiên, bệnh khó
phòng trị trong mùa mưa và bệnh chỉ xuất hiện rất trễ khi trái chín. Hiện nay biện
pháp dung giống kháng ớt hiểm để trồng trong mùa mưa là kinh tế nhất.
Bệnh mốc sương do nấm Phytophthora infestans Mont. Nấm có thể gây
bệnh ở tất cả các bộ phận trên cây. Ban đầu bệnh thường xuất hiện trên lá, sau đó
lan khắp toàn cây thối nhũn, gặp thời tiết nắng cây bệnh chuyển thành khô giòn
và gẫy. Hoa bị bệnh chuyển thành màu nâu và rụng. Bệnh thường xuất hiện khi
ban đêm có nhiều sương.
Bệnh virus trên ớt giống như cà chua có khoảng 35 loài virus gây hại trên
cà được tìm thấy (Green và Kim. 1998, Martelli; Quacquarelli, 1983), trong đó
có các bệnh quan trọng như sau:
TMV (Tomato mosaic virus) có nhiều dạng gây hại trên cà chua và làm
thiệt hại năng suất 20 - 30% đôi khi đến 50%. Bệnh làm mất màu lá, làm lá xanh
vàng loan lỗ (mosaic), lá méo mó (leaf distortion) hay nhăn nheo (leaf
punckering). Giống kháng mang gen Tm1, Tm2 được bán rộng rãi trên thị trường.
CMV (Cucumber mosaic virus) được truyền chủ yếu bởi rầy Aphis
gossypii và Myzus persicae. Triệu chứng nhận diện CMV làm phiến lá nhỏ như
sợi chỉ (fern leaf). CMV cũng có nhiều dòng gây bệnh khác nhau như CMV RNAL, 2, 3, 4 và CMV - S (South African strain).
Nhiều loại khác cũng được ghi nhận gây hại trên cà chua như TSWV
(Tomato spotted wilt virus) làm nghẽn mạch, hoại tử trên thân trái, gây héo chết
cây. TYDV (Tomato Yellow dwarf virus), làm vảnh và vặn vẹo. Hiện nay chỉ có
5
thể dùng giống kháng, nhổ bỏ cây bệnh và diệt tác nhân truyền bệnh để ngừa
Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng (2003), quan sát những cây bị nhiễm
bệnh ở phần gốc sát mặt đất vỏ thân sù sì, đó là nét đặc trưng của bệnh héo xanh
vi khuẩn. Nếu bệnh phát hiện chậm thì có nhiều rễ bất định xuất hiện trên thân
gần gốc.
Chẻ thân ở phần gốc gần rễ ta thấy các mạch nhựa biến thành màu xám
đất đến nâu, nên nhúng phần bị cắt vào nước ta thấy dòng vi khuẩn tuôn ra có
màu trắng sữa. Đây là phương pháp chẩn đoán nhanh bệnh héo xanh do vi khuẩn
gây ra.
Theo Lê Lương Tề và ctv. (1999), bệnh càng nặng nếu trồng độc canh cây
ớt hoặc kế tiếp với các loài cây trồng cạn là những cây ký chủ của bệnh và trên
đất cát nhẹ có nhiễm nhiều tuyến trùng.
1.3.2 Phân loại hình thái và đặc điểm khuẩn lạc
Vi khuẩn có hình que, 2 đầu hơi tròn, ngắn, có 1 - 3 chiên mao ở đỉnh đầu.
Trên môi trường nhân tạo, khuẩn lạc có màu trắng kem, thời gian sau đó có màu
nâu đỏ, kích thước 0,4 - 0,8 m (Lê Lương Tề, 2002).
Loài vi khuẩn Pseudomonas solanacearum phân hoá thành nhiều races
biovars khác nhau tuỳ theo loài cây ký chủ, vùng địa lý đặc điểm sinh thái, tính
độc gây bệnh. Cho đến nay dựa trên 2 cơ sở phân loại khác nhau để phân loại
chúng:
Các pathovars, các races (chủng, nhóm nòi) phân định trên cơ sở phổ cây
ký chủ của chúng và vùng địa lý phân bố (Buddenhagen, 1962).
Race 1: có phổ ký chủ rộng, các cây họ cà, họ đậu (ớt, cà chua, khoai tây,
lạc....) phân bố ở các vùng đất thấp, nhiệt đới cận nhiệt đối (Biovar1, 3 và 4).
Race 2: gây bệnh trên chuối (tam bội) Heliconia, phân bố ở vùng nhiệt đới
châu Mỹ, Châu Á (Biovar 3 và 2).
Race 3: chủ yếu hại khoai tây (ớt, cà chua) phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt
độ thấp hơn vùng đất núi cao nhiệt đới, cận nhiệt đới (Biovar 2)
Race4: hại trên cây gừng (Philippin) (Biovar 3 và 4)
Race 5: hại trên cây dâu tằm (Trung Quốc) (Biovar 5)
Phạm Văn Kim (1999), nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn phát triển là 26 30 0C, nhiệt độ tối thiểu là 18 oC, tối đa 37 oC, nhiệt độ làm vi khuẩn chết là 52
o
C trong 10 phút.
8
Đỗ Tấn Dũng (2004), bệnh phát triển gây hại trong điều kiện khí hậu:
gió, bão nhiều, bệnh thường phát sinh và thiệt hại nặng trên chân đất cát, đất thịt
nhẹ, đất bị nhiễm bệnh…
Theo Tạ Thu Cúc (2002), bệnh thích hợp trong phạm vi pH tương đối
rộng, độ pH phù hợp cho bệnh phát triển là 6,9 - 7,2.
Vi khuẩn gây bệnh được giữ lại trong mô tế bào cây bị bệnh đến 7 tháng,
trong hạt 1 số ngày và trong đất 14 tháng. Vi khuẩn sống lâu trong đất ẩm và
chóng chết hơn ở đất khô. Chúng phát triển ở nhiệt độ cao cà ẩm, sau đó xâm
nhập vào mô bào cây qua những chỗ bị thương. Bệnh phát triển mạnh ở 35oC
thấp nhất 15 oC cao nhất 42 oC (Đặng Thái Thuận, Võ Văn Đực, 1980).
1.3.4 Sự xâm nhiễm, phát sinh bệnh, khả năng lây lan và lưu tồn của mầm
bệnh
Theo Phạm Văn Kim (2000), héo do vi khuẩn Ralstonia solanacearum có
thể xâm nhiễm và gây hại theo 1 trong 2 cách:
Có thể các chất nhầy bên trong vi khuẩn (các polysaccharid có phân tử to
làm tăng độ nhờn của nước và muối khoáng do rễ hấp thu, từ đó làm giảm đáng
kể lượng nước và muối khoáng cung cấp cho cây và làm cho cây héo chết).
Ngoài ra do chất nhờn này là các phân tử to nên không lọt qua được lỗ
sàng trong mạch mộc, bị giữ lại nghẽn mạch mộc, từ đó nước và muối khoáng
không di chuyển được lên phía trên cung cấp đầy đủ cho phần trên của cây, cây
sẽ bị héo rồi chết vì thiếu nước.
Sau khi xâm nhiễm vào vi khuẩn lan riêng theo bó mạch sinh sản phát
Héo xanh do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum có khả năng tồn tại lâu
dài trong đất, tàn dư thực vật, trong vật liệu giống nhiễm bệnh phổ biến là trong
các cây ký chủ phụ thuộc họ cà, đậu, bầu bí…
Nguồn bệnh chủ yếu là trong đất, tàn dư, hạt giống....(Vũ Triệu Mân và Lê
Lương Tề, 1998).
Tuy nhiên nguồn bệnh tồn tại nhiều dạng khác nhau, vi khuẩn tồn tại lâu
dài trong đất, trong tài dư cây bệnh, giống nhiễm bệnh (hạt, cây giống…) và ký
chủ phụ (Phạm Văn Kim, 1999).
1.3.5 Biện pháp phòng bệnh héo xanh trên ớt.
Bón phân đầy đủ và cân đối N - P - K, vôi bột nhằm hạn chế nguồn bệnh
và cải tạo đất, cần nhổ bỏ cây héo xanh sớm, giảm bớt nguồn bệnh và sự lan
truyền (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998).
10
Dựa trên kết quả nghiên cứu Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng (2003),
còn cho thấy nếu luân canh với cây trồng cạn, cây trồng là ký chủ của bệnh thì
bệnh sẽ héo xanh vi khuẩn thường phát sinh nhiều và tác hại của bệnh về sau
thường nặng.
Theo Nguyễn Văn Viên (2003), cần phải làm tốt công tác vệ sinh đồng
ruộng, thu dọn và tiêu hủy tàn dư cây bệnh, dọn sạch cỏ dại là ký chủ của mầm
bệnh nhằm giảm bớt và tiêu hủy nguồn bệnh trong đất. Chọn vụ gieo trồng ớt
phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai, mật độ vừa phải, lên luống cao, dễ thoát
nước, cần bón phân hữu cơ đã ủ oai mục, chế độ chăm sóc tưới nước, kỷ thuật
làm giàn đúng kỷ thuật phù hợp với giai đoạn sinh trưởng của cây ớt tránh đổ
ngã.
Ngoài ra có thể sử dụng một số chủng của các loài vi khuẩn đối kháng như
Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens để sử lý hạt giống trước khi gieo,
nhúng rễ cây con vào vùng rễ ớt ngay sau trồng làm tăng khả năng chiếm chỗ,
do nấm Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici các lá già khi cây chết có màu
vàng và khô.
Bệnh thường biểu hiện rõ khi điều kiện nóng trong ngày trên đất cát, thiếu
đạm, lân (Vũ Khắc Nhượng và Hà Minh Trung, 1983).
1.4.2 Tác nhân gây bệnh
Nguyên nhân chính vủa bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum f.sp
lycopersici (sace) Snyder & Hasen. Đây là loại nấm bệnh có phạm vi ký chủ
rộng, xuất hiện gây hại ở nhiều nơi nhất là vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới…
Bệnh gây hại cho sản xuất cà chua, có thể gây thất thu 100% năng suất
canh tác trong điều kiện nhà kính hoặc ngoài đồng (CABI, 2003).
1.4.2 Phân loại
Nấm Fusarium oxysporum f.sp. lycopersci thuộc lớp nấm bất toàn
(Deuteromycetes). Họ (Tubercularia). Bộ nấm bông (Hyphomycetabes). Ở giai
đoạn hữu tính chưa được xác định rõ ràng đối với nấm Fusarium. Dựa trên một
số kết quả nghiên cứu về đặc điểm di truyền cho thấy loài này gần với nhóm
Liseola có giai đọan hữu tính Gibberella (Aseomyesta) (O’ Donnell et al., 1998;
trích dẫn bởi CABI, 2003).
Có rất nhiều môi trường đặc biệt môi trường PDA thích hợp cho nấm
Fusarium phát triển nhanh, mạnh và lấp đầy đường kính 9 cm của đĩa petri trong
khoảng 7 ngày. Khoanh khuẩn ty của nấm Fusarium oxysporum có màu trắng với
nhiều sắc tố khác nhau như hồng, cam, đỏ, tím, xanh tùy theo giai đoạn phát
triển. Nấm có khả năng sản sinh ra 3 dạng bào tử vô tính: đại bào tử, tiểu bào tử
12
và bào tử áo. Đại bào tử có dạng hình liềm dài, vách mỏng với nhiều vách ngăn.
Tiểu bào tử có một tế bào dạng bầu dục được tạo ra trên từng thể bình ngắn là
điểm để phân biệt với Fusarium oxysporum. Bào tử áo có vách dày, tròn hình
thành riêng rẻ hay từng cặp (CABI, 2003).
1.4.3 Đặc điểm sinh học và sinh thái học
thương rồi phát triển lên thân, chủ yếu làm nghẽn sự vận chuyển nước, chất dinh
dưỡng trong cây gây ra hiện tượng héo vàng (héo cây), ngoài ra còn tiết chất độc
hại cây (Nguyễn Thị Nghiêm, 2001).
Một vài nghiên cứu cho thấy sự gây hại của tuyến trùng có thể giảm bớt
hiệu quả của gen kháng bệnh cơ bản (major gene resistance) đối với bệnh héo
Fusarium, nhưng cũng có nhiều nghiên cứu cho thấy tuyến trùng không ảnh
hưởng đến tính kháng bệnh héo Fusarium.
1.4.4 Ký chủ và sự lưu tồn của nấm Fusarium
Nấm Fusarium oxysporum f.sp. lycoperisici chỉ gây hại điển hình trên cây
họ cà chủ yếu là ớt, cà chua. Tuy nhiên nấm cũng có khả năng xâm nhiễm và
phát triển trên nhiều loại cây trồng khác như: chuối, khoai tây, hành ta…nhưng
không tạo triệu chứng rõ rệt (CABI, 2003).
Theo Burgess, et al. (1994), hầu hết những mầm bệnh có nguồn gốc từ đất
bị giới hạn khả năng hoạt động trong đất bởi sự cạnh tranh hay đối kháng với vi
sinh vất khác. Sự cạnh tranh và đối kháng này là định hướng ngăn chặn hoạt
động của mầm bệnh ngoại trừ những nơi mầm bệnh có điều kiện thuận lợi trong
sự cạnh tranh.
1.4.5 Biện pháp phòng trị
Thu, đốt cây bị bệnh, luân canh với cây ngũ cốc, nếu đất bị nhiễm nặng thì
phải luân canh với cây không phải họ cà trong vòng 5 - 7 năm (Nguyễn Văn
Viên, Đỗ Tấn Dũng, 2003).
Sử dụng giống kháng: có ít nhất 3 gen cơ bản; kháng 3 nòi đã được báo
cáo (nòi 1, 2 và 3) của chủng nấm Fusarium f. sp. lycopersici (CABI, 2003).
Chủ động hệ tưới tiêu, không tưới quá ẩm, trồng mật độ thích hợp đối với
từng giống. Bón phân cân đối và hợp lý tạo điều kiện cho cây khỏe (Nguyễn Văn
Viên, Đỗ Tấn Dũng, 2003).
Nhiều nghiên cứu cho thấy có một số loại đất có khả năng ngăn chặn sự
gây hại của bệnh héo rũ do Fusarium. Tác nhân kiểm soát sinh học như vi khuẩn
và chủng không gây bệnh của Fusarium hứa hẹn trong việc kiểm soát nấm gây
bệnh héo rũ (CABI, 2003).
số vi sinh vật trong đất tức là gia tăng nồng độ chất kích thích tố sinh trưởng này
có ảnh hưởng đối với bộ rễ của thực vật.
15
1.5.1 Vi sinh vật quanh rễ cây
Nhiều bản báo về vi khuẩn vùng rễ cho thấy ảnh hưởng có lợi của vi
khuẩn vùng rễ lên sự tăng trưởng của cây là do chúng có khả năng kiềm chế hay
chiếm chỗ của mầm bệnh nhiều vùng của rễ non được định cư bởi vi khuẩn. Nơi
đây có nhiều hệ sinh thái thích hợp mà những vi khuẩn thuộc các loài
Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus và Pseudomonas có thể phát triển. Những vi
khuẩn này ngăn chặn vi sinh vật có hại (Lambert et al., 1987; trích bởi Cavaglieri
et al., 2004).
1.5.2 Vi sinh vật nội sinh rễ
Vi khuẩn nội ký sinh rễ thường là những vi khuẩn được tách ra từ mô cây
đã khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ phía trong của cây (Hallmann et al.,
1997; trích dẫn bởi Kloepper et al., 2006).
Như vậy vi khuẩn vùng rễ PGPR là các chủng sống tự do, nhưng một số
loài có thể xâm nhập vào bên trong mô cây sống mầ không làm cây biểu hiện
triệu chứng bị xâm nhiễm gọi là các vi khuẩn nội sinh rễ (endophytes), để xâm
nhập vào rễ, trước hết chúng phải là vi khuẩn vùng rễ (Antoun và Prévost, 2005).
1.5.3 Sự tác động qua lại giữa các chủng vi sinh vật trong đất
Phạm Văn Kim (2006), đưa ra 6 nhóm tác động như sau:
1. Không có tác động lẫn nhau (Neutralism) các chủng vi khuẩn gần như
không có tác động lẫn nhau hoặc tác động quá nhỏ không đáng kể.
2. Cạnh tranh (Compectition) hai chủng vi khuẩn cạnh tranh nhau về
nguồn dinh dưỡng hoặc không gian phát triển.
3. Tác động tương trợ (bổ trợ) (Mutalism) hai chủng tác động tích cực lẫn
nhau, làm cho sự phát triển của cả 2 tăng lên so với lúc sống riêng lẻ.
Theo Nguyễn Thị Thu Nga (2003), các loài vi sinh vật đối kháng có khả
năng tiêu diệt hoặc tiết ra enzyme phân huỷ thành phần vách tế bào như: glucan,
chitin, protêin để ức chế hoạt động của các vi sinh vật gây bệnh chủ yếu bằng các
chất kháng sinh, những sản phẩm trao đổi chất trong quá trình sống của chúng
(Lê Lương Tề và ctv., 1998).
Vi khuẩn Bacillus subtilis S9 được phân lập từ vùng rễ của cây mía đường
có tác dụng phân giải vách tế bào của nấm gây bệnh: Fusarium oxysporum,
Rhizoctonia solani, Pythium ultimum, sau khi chủng 3 ngày trên môi trường
PDA. (“Đầu tiên tế bào vi khuẩn S9 được hấp thụ vào trong sợi nấm, phát triển
sinh sản cùng với sự phát triển và sinh sản của sợi nấm sau đó làm mục rữa sợi
nấm”). (Lin, et al., 2003).
17
1.5.5 Khả năng kích thích tăng trưởng của vi khuẩn vùng rễ
Vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật (plant Growth
Promoting Rhizobacteria – PGPR) đại diện cho những loài vi khuẩn vùng rễ sống
trong, trên hay xung quanh mô cây, mà khi liên kết với cây ký chủ dẫn đến kết
quả là kích thích tăng trưởng của cây bằng bhiều cơ chế phức tạp khác nhau.
Theo Nguyễn Ngọc Dũng và ctv., (2003), đưa ra giả thuyết và cơ chế
đoois kháng nấm gây bệnh của vi khuẩn Pseudomonas là:
Do vi khuẩn Pseudomonas có khả năng tổng hợp các phức liên kết ion sắt,
tổng hợp cyanid, các chất kháng sinh, tổng hợp enzyme glucanase hoặc chitinase.
Tuy nhiên chưa xác định chúng có khả năng đối kháng theo cơ chế nào.
Một trong những nguyên nhân vi khuẩn kích thích tăng trưởng thực vật là
khả năng sinh tổng hợp phytohocmon – 1 đặc tính phổ biến vi khuẩn liên kết
thực vật. Một mắc xích quan trọng trong cả quá trình bắt đầu từ việc vi khuẩn
bám vào rễ đến thể hiện hiệu ứng kích thích sự phát triển của cây là phản ứng
kiểm soát phytohocmon. Có 80% vi khuẩn phân lập từ vùng rễ có khả năng sản
nên cây tạo ra lượng ethylene ở mức ức chế sự phát triển của rễ.
Có nhiều công ty phân bón sử dụng vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng
trưởng thực vật để xử lý cây trồng phát triển tốt, làm bộ rễ phát triển mạnh và
tăng năng suất. Công ty sinh hóa hữu cơ đã đưa 1 vài dạng vi sinh vật có khả
nanưg tổng hợp kích thích tế tố tăng trưởng thực vật từ nước ngoài vào Việt Nam
để sản suất phân bón dạng sinh học hữu cơ. (Nguyễn Thị Quý Mùi, 2001; trích
bởi Cao Ngọc Điệp, 2003).
Vi khuẩn vùng rễ còn giúp cây trồng tăng trưởng làm tăng tỷ lệ nảy mầm,
tăng trưởng rễ, sản lượng gồm hạt, diện tích lá, lượng chất dịp lục, magiê, nitơ,
protein, khả năng hấp thu nước, chịu đựng khô hạn, trọng lượng cành và rễ làm
chậm quá trình lão hóa của lá cây. Một lợi ích khác của PGPR là kích kháng
chống bệnh cây trồng thường được biết đến như biện pháp sinh học. (Lucy,
2004).
Theo Vessey (2003), việc tổng hợp sử dụng các vi khuẩn Azobacter,
Azospirilium, Acetobacter, Bacillus, Pseudomonas để giúp cây lúa nước phát
triển tốt và tăng năng suất so với đối chứng đã được (Roger và Watanabe, 1986;
Mailk. et al.,1993), chứng minh và sử dụng tổng hợp IAA của vi khuẩn này giúp
rễ lúa phát triển nhiều hơn để hấp thu nhiều nước và dinh dưỡng hơn (Tiền và
ctv., 1979; trích bởi Trần Trọng Cần, 2007).
19
Vi khuẩn Bacillus cereus có thể kích thích cây trồng tổng hợp IAA
(Wilkinson. et al., 1994). Ngoài ra Muller. et al., (1989), thì Bacillus subtilus
cũng có khả năng kích thích cây tiết ra IAA giống như Bacillus cereus.
Như vậy vi khuẩn kích thích tăng trưởng được xem như một loại phân hữu
cơ vi sinh do trực tiếp quá trình cung cấp dưỡng chất cho cây ký chủ bằng cách
làm gia tăng độ hữu dụng của dưỡng chất như phosphat hòa tan, hoặc gián tiếp
giúp cho hệ thống rễ phát triển nhằm làm tăng sự hấp thu dưỡng chất hoặc tăng
- Các dòng vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng (PGPR) được phân
lập, tách ròng từ mẫu rễ của các cây trồng cạn: ớt, cà chua, dưa hấu,... trên môi
trường King’B và trữ trong tủ lạnh ở 4oC.
- Vi khuẩn Ralstonia solanacearum và nấm Fusarium oxysporum: Được
phân lập từ mẫu cây bệnh trên ruộng canh tác và chọn chủng độc sau khi thử khả
năng gây bệnh theo quy trình Koch, tái phân lập và được trữ trong tủ lạnh ở nhiệt
độ 4oC.
21
2.2 Phương pháp
2.2.1 Điều tra và thu mẫu
Chọn ruộng điều tra: những ruộng có diện tích >1000 m2, có trồng các loại
cây trồng cạn như: ớt, cà chua, dưa hấu….
Thu thập mẫu: 3 điểm (mẫu)/ruộng, mỗi mẫu là một cây phát triển vượt
trội nhất trong ruộng có bệnh héo xanh, héo rũ, gồm rễ (1g) & đất bám vào rễ,
cho vào bọc nilon riêng, ghi ký hiệu và một mẫu cây bệnh. Mẫu được bảo quản
ở 2 - 5oC.
2.2.2 Chuẩn bị nguồn vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng (PGPR)
Phân lập vi khuẩn phát huỳnh quang
Rễ (0.25g) thu từ các cây khỏe được rửa bớt đất và cho vào ống nghiệm có
chứa sẵn 10 ml nước cất đã vô trùng, sau đó lắc trong 2 giờ, thu huyền phù để
phân lập.
Vi khuẩn được phân lập từ huyền phù theo phương pháp chà trên mặt môi
trường trong đĩa petri chứa môi trường King’ B, sau đó ủ trong tủ định ôn 30oC.
Phân lập vi khuẩn thuộc nhóm chịu nhiệt (tạo nha bào)
Để phân lập Bacillus spp.thực hiện như trên nhưng trước khi ủ còn được
xử lý ở 90oC trong 15 phút).
Phân lập vi khuẩn nội sinh rễ (endophytes)
(Burton & Engelkirk, 2003) được trữ trong eppendorf ở 4oC dùng làm tác nhân
gây bệnh.
2.3 Thí nghiệm 1: khảo sát khả năng định vị trên rễ và kích thích tăng
trưởng của một số chủng vi khuẩn (PGPR)
● Mục đích
- Bước đầu tìm ra các chủng vi khuẩn có khả năng kích thích tăng trưởng
và định vị ở vùng rễ.
● Chuẩn bị
- Các chủng vi khuẩn nhân lại 36 giờ trong môi trường King’B lỏng.
- Hạt ớt giống: sừng vàng TN243 của công ty Trang Nông, hạt được khử
trùng bề mặt với Ca(ClO)2 1% trong 30 phút rửa lại 3 lần với nước cất vô
trùng.
● Tiến hành
- Hạt sau khi khử trùng ngâm vào huyền phù vi khuẩn (109 cfu/ml) trong 4
giờ.
23
- Chuyển hạt sang ống nghiệm có 10 ml water agar 0,6% vô trùng.
- Thí nghiệm được tiến hành với mỗi chủng vi khuẩn là một nghiệm thức, 4
lần lặp lại và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên.
● Chỉ tiêu khảo sát
- Đánh giá khả năng định vị & kích thích tăng trưởng (chiều dài rễ mầm &
chiều cao thân) vào 3 ngày sau khi gieo (NSKG) và sau mỗi 3 ngày cho đến
15 NSKG.
- Khả năng định vị trên rễ: Không (-), Thấp (+), Trung bình (++), Cao (+++).
2.4 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng đối kháng của vi khuẩn đối với vi
khuẩn Ralstonia solanacearum, trong đĩa petri
● Mục đích
- Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi
● Tiến hành
- Thí nghiệm tiến hành trong đĩa petri trên môi trường PDAP, bố trí hoàn toàn
ngẫu nhiên, 4 lặp lại, mỗi chủng vi khuẩn là 1 nghiệm thức.
- Đánh dấu 5 vị trí (tâm và 4 điểm cách đều nhau quanh tâm, cách tâm 2.5 cm).
- Khoanh khuẩn ty Fusarium oxysporum = 7mm, được đặt ở tâm. khoanh giấy
thấm huyền phù PGPR 109 cfu/ml, được đặt ở 3 vị trí xung quanh, vị trí còn lại là
khoanh giấy thấm nước cất vô trùng làm đối chứng.
- Các đĩa petri được đặt trong tủ định ôn với nhiệt độ 30oC.
● Chỉ tiêu theo dõi:
- Tiến hành lấy chỉ tiêu khi rìa của khuẩn ty phát triển đến điểm đối chứng.
- Đo khoảng cách vùng ức chế (bán kính vành khăn) của vi khuẩn đối kháng.
Mỗi điểm trắc nghiệm đo theo hai đường thẳng vuông góc qua tâm của khuẩn
lạc, đo từ tâm của khoanh khuẩn ty đến rìa sợi nấm.
- Đo bán kính khuẩn lạc nấm Fusarium ở nghiệm thức có vi khuẩn và đối
chứng để tính hiệu suất đối kháng.
BKKLđc -
Vi khuẩn
BKKLvk
AE% =
x 100
Nấm
BKKLđc