BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Mai Thị Vân Khánh
Tên đề tài:
TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH SINH
HỌC CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT NHẰM SẢN XUẤT
PHÂN VI SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
Hà Nội – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Mai Thị Vân Khánh
Tên đề tài:
năm 2019
Tác giả
Mai Thị Vân Khánh
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Học viện Khoa học và Công
nghệ, Viện Di truyền Nông nghiệp, các thầy giáo, cô giáo đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi được học tập và hoàn thành khóa học này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thành Đức Viện Di truyền Nông nghiệp và TS. Lê Thị Nhi Công - Viện Công nghệ
sinh học, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin được cảm ơn GS. TS Đỗ Năng Vịnh và tập thể cán bộ
Phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ tế bào - Viện Di truyền Nông
nghiệp luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất
- trang thiết bị để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Luận văn được sử dụng một phần số liệu và kết quả thuộc chương
trình Nghị định thư với Cộng hòa Liên bang Đức: “Nghiên cứu sản xuất và
ứng dụng một số vật liệu mới (Chất hấp thụ, hạt cải tạo và vải địa kỹ thuật)
từ phế phụ phẩm mía đường và lúa để nâng cao giá trị gia tăng và phục vị
nông nghiệp bền vững”, mã số: NĐT.22.GER/16 do GS.TS. Đỗ Năng Vịnh
làm chủ nhiệm. Tôi xin chân thành cám ơn.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn vô cùng sâu sắc tới gia đình,
bạn bè, đồng nghiệp những người đã luôn bên cạnh, động viên, góp ý cho
tôi trong suốt quá trình học tập.
Hà Nội,
(N)
Phân đạm
4
(P)
Phân lân
5
VSVPGL
Vi sinh vật phân giải lân
6
XK
Xạ khuẩn
7
KHC
Ký hiệu chủng
8
Gauze I
Môi trường Gauze bổ sung thêm bột CMC
14
AT
Môi trường nuôi cấy thích hợp cho các chủng vi
khuẩn chi Azotobacter
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các chủng vi sinh vật phân giải
xenlulo phân lập từ các mẫu đất thu thập............................................................ 24
Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các chủng VSV có khả năng cố định
nitơ...................................................................................................................... 26
Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các chủng vi sinh vật có khả năng
phân giải lân từ các mẫu đất thu thập.................................................................. 27
Bảng 3.4. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các chủng VSV ( phân lập trên môi
trường King B).................................................................................................... 28
Bảng 3.5. Đánh giá hoạt tính phân giải xenlulo của các chủng vi sinh vật..........30
Bảng 3.6. Khả năng cố định nitơ của các chủng vi khuẩn phân lập....................32
Bảng 3.7. Đánh giá hoạt tính phân giải lân của các chủng VSV phân lập...........33
Bảng 3.8. Đánh giá hoạt tính sinh IAA sau 48 h của các chủng vi khuẩn phân lập
............................................................................................................................ 35
Bảng 3.9. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của chủng vi sinh vật phân giải xenlulo tuyển chọn 37
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................. iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................... v
MỞ ĐẦU.............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 3
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH
.............................................................................................................................. 3
1.1.1. Tình hình nghiên cứu phân bón trong sản xuất nông nghiệp..............3
1.1.2. Tình hình sản xuất phân bón trong sản xuất nông nghiệp...................5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh trên thế giới
7
1.2. NHÓM VI SINH VẬT CÓ ÍCH PHỤC VỤ SẢN XUẤT PHÂN BÓN VI
SINH............................................................................................................... 10
1.2.1. Vi sinh vật cố định đạm.................................................................... 10
1.2.2. Vi sinh vật phân giải lân................................................................... 10
1.2.3. Vi sinh vật phân giải xenlulo............................................................ 11
1.2.4. Vi sinh vật sinh hocmon sinh trưởng thực vật..................................13
1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐỊNH DANH VI SINH VẬT...........14
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 17
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU..................................................................... 17
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.................................................................... 17
2.2.1. Phân lập và lưu giữ các chủng vi sinh vật từ mẫu đất.......................17
2.2.2. Tuyển chọn và đánh giá các hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật có
ích.............................................................................................................. 17
2.2.3. Định danh chủng vi sinh vật phân giải xenlulo................................. 17
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................ 17
2.3.1. Phương pháp phân lập và lưu trữ các chủng vi sinh vật...................17
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Với lợi thế là đất nước nông nghiệp, Việt Nam có tiềm năng rất lớn
về nguồn phế phụ phẩm trồng trọt từ các cây trồng chính( lúa, ngô, mía,
lạc, đậu tương...), riêng mía lượng bã bùn mía sau chế biến đường là rất
lớn, mỗi năm diện tích trồng mía khoảng 257.546 ha, sản lượng ép là 15,76
triệu tấn mía cây, trong sản xuất đường sẽ sinh ra một lượng phế thải khổng
lồ: 2,5 triệu tấn bã mía, 500.000 tấn bã bùn (sau khi đã lấy nước đường) và
250.000 tấn mật rỉ. Trước đây 80% lượng bã mía này được dùng để đốt lò
hơi trong các nhà máy sản xuất đường, sinh ra 50.000 tấn tro và 20% còn
lại (khoảng 500.000 tấn) được dùng làm ván ép, còn mật rỉ dùng sản xuất
cồn, mỳ chính hoặc các công nghệ vi sinh khác như chế biến thành thức ăn
chăn nuôi. Riêng tro, đặc biệt là bã bùn không sử dụng phải đổ bỏ gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng, vì trong bã bùn mía có chứa một lượng
dinh dưỡng cao như đạm, lân, lưu huỳnh và canxi, nếu được sử dụng làm
nguồn phân hữu cơ thì rất tốt cho cây trồng, đặc biệt là cây mía. Đứng
trước tình hình đó, đã có nhiều giải pháp được đặt ra như sử dụng nguồn
chất thải này làm thức ăn chăn nuôi, nhưng chỉ sử dụng những loại bã mía
sạch, chất lượng tốt nên vẫn chưa giải quyết được bã bùn (nguyên nhân
chính gây hôi thối khi đổ ra ngoài môi trường).
Một giải pháp được coi là khả quan nhất xét cả về mặt kinh tế và môi
trường đó là sử dụng bã bùn mía làm phân hữu cơ vi sinh. Vì giải pháp này
sẽ trả lại một lượng hữu cơ quan trọng cho đất trồng mía. Theo tính toán để
trồng được 250.000 ha mía, ngoài phân bón vô cơ (đạm - lân - kali) tối
thiểu phải bón 4 - 5 tấn phân chuồng cho 1 ha, tức là phải có 1 triệu tấn
phân chuồng bón cho 250.000 ha. Tuy nhiên, để sử dụng hiệu quả bã bùn
mía thì việc xử lý nguyên liệu này bằng các chủng vi sinh vật là rất quan
trọng. Trong chất thải nhà máy mía đường thì thành phần của bã thải là bã
vật này giúp cây phát triển tốt hơn. Có thể ví dụ một số loại vi sinh có lợi
đã được đưa vào công nghệ sản xuất phân bón như: Vi sinh vật cố định đạm
(Rhizobium, Bradyrhizobium), vi sinh vật cố định nitơ tự do (A.
chroococcum, P. tinctorius), vi sinh vật phân giải lân (Pseudomonas sp,
Achromobacter sp, A. polymixa), vi sinh vật kích thích sinh trưởng (E.
cloaceae, A. radiobacter, A. bejerinckii, E. Aerogenes), vi sinh vật đối
kháng vi khuẩn, nấm bệnh (B. subtilis, Pseudomonas sp, Bacillus sp).
Ngoài ra còn có một số chủng vi sinh vật có lợi khác như: Bacillus
4
licheniformis, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Pseudomonas
putida, Saccharomyces cerevisiace.
Các vi sinh vật trong đất, đặc biệt là vi sinh vật vùng rễ có vai trò đặc
biệt quan trọng với cây trồng, chúng tạo thành mối quan hệ hữu cơ, gắn bó
trong một thể thống nhất. Quá trình mặn hóa, phèn hóa hiện đang làm giảm
rõ rệt số lượng vi sinh vật trong đất, đặc biệt là các nhóm vi sinh vật có ích
như cố định nitơ, phân giải hữu cơ, phân giải lân, sinh các chất kích thích
sinh trưởng thực vật,…và gián tiếp gây giảm năng suất cây trồng, nhất là
cây lúa. Như vậy cần phải bổ sung lại những nhóm vi sinh vật có ích này
thông qua các loại phân bón vi sinh vật chức năng.
Trong những năm vừa qua, mặc dù đã có một số nghiên cứu liên quan
đến phân bón hữu cơ đựơc thực hiện bởi các đơn vị nghiên cứu trong và
ngoài nước nhưng vẫn cón rất ít về số lượng. Ngoài các nghiên cứu về hiệu
lực, hiệu quả của phân bón hữu cơ, các đề tài, dự án nghiên cứu còn tập
trung vào tìm kiếm, tuyển chọn các sản phẩm phân hữu cơ, đặc biệt là phân
hữu cơ vi sinh để phục vụ sản xuất nông nghiệp. Một số đề tài có giá trị
phải kể đến như: “Nghiên cứu, sản xuất phân hữu cơ vi sinh đa chức năng
đặc chủng cho cây cao su vùng Tây Bắc từ than bùn và phế phụ phẩm nông
1.1.2. Tình hình sản xuất phân bón trong sản xuất nông nghiệp
Ở Việt Nam phân bón hữu cơ hiện nay được sản xuất trong nước theo
hai phương thức là ủ truyền thống và sản xuất công nghiệp. Phương thức ủ
truyền thống được sử dụng chủ yếu ở quy mô nông hộ dựa trên nguồn
nguyên liệu là chất thải hay các phế phụ phẩm cây trồng thu gom từ chăn
nuôi và trồng trọt tại nông hộ. Các phế phụ phẩm hữu cơ được trộn đều,
đồng thời có thể bổ sung thêm các nguyên tố khoáng và chế phẩm vi sinh
vật sau đó ủ thành đống với mục đích di trì nhiệt độ hình thành trong đống
ủ để thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ, đẩy nhanh quá trình khoáng
hóa và tiêu diệt các sinh vật gây bệnh cho người, vật nuôi, cây trồng.
Phương thức sản xuất công nghiệp áp dụng tại các cơ sở sản xuất phân bón
được đầu tư cơ sở hạ tầng, dây chuyền máy thiết bị với quy mô công suất
lớn nhỏ khác nhau (từ 20.000 đến 500.000 tấn).
Hiện nay, cả nước có 180 doanh nghiệp đã được cấp Giấy phép sản
xuất phân bón hữu cơ, chiếm 24,5% so với tổng số Giấy phép sản xuất mà
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Bộ Công thương đã cấp (735
Giấy phép). Tổng công suất của các cơ sở sản xuất phân bón hữu cơ là 2,5
triệu tấn/năm, chiếm 8,5% so với tổng công suất các cơ sở sản xuất phân
bón trong nước (29,5 triệu tấn/năm) và bằng gần 1/10 so với công suất sản
xuất phân bón vô cơ (26,7 triệu tấn/năm).
Giai đoạn 2015-2017, Việt Nam xuất khẩu phân bón hữu cơ đến 34
quốc gia khác nhau với khối lượng tăng mạnh trong hai năm 2016 và 2017.
Cụ thể, khối lượng xuất khẩu năm 2017 xấp xỉ 76.000 tấn, tăng hơn 6 lần
so với năm 2015 (12.000 tấn). Về doanh nghiệp xuất khẩu: Năm 2015 mới
chỉ có 2 doanh nghiệp xuất khẩu phân bón hữu cơ, năm 2016 là 12 doanh
6
nghiệp, đến năm 2017 đã có 19 doanh nghiệp tham gia xuất khẩu phân bón
nhiều hạn chế. Đặc biệt, các loại phân chuyên dụng cho từng loại cây còn
rất ít, hơn nữa các loại phân vi sinh này mới chỉ được sản xuất từ một số
loại vi sinh vật và nguyên liệu nhất định (cố định nitơ cộng sinh- Nitragin,
7
Rhizoda... cố định nitơ hội sinh, tự do- Azogin, Rhizolu...phân giải lân...),
hiệu quả sử dụng của các loại phân bón này ở các địa phương khác nhau là
không giống nhau. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự phong phú, đa
dạng của hệ vi sinh vật đất và tác động qua lại nhiều chiều của các vi sinh
vật với nhau, của vi sinh vật với cây trồng và điều kiện môi trường. Ở Việt
Nam, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
là cơ quan đầu mối về quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp, hiện đang lưu giữ
và bảo quản trên 600 chủng vi sinh vật các loại phục vụ cho sản xuất phân
bón vi sinh, các chế phẩm bảo vệ thực vật và xử lý môi trường.
Hiện nay, ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất nhiều loại phân hỗn hợp từ
than bùn. Trên thị trường có các loại phân hỗn hợp với các tên thương
phẩm sau đây: Biomix (Củ Chi), Biomix (Kiên Giang), Biomix (Plâyku),
Biofer (Bình Dương), Komix (Thiên Sinh), Komix RS (La Ngà),
Compomix (Bình Điền II), phân hữu cơ sinh học và hữu cơ vi sinh Quế
Lâm, phân lân hữu cơ sinh học sông Gianh và nhiều loại phân lân hữu cơ
sinh học ở nhiều tỉnh phía Bắc.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh
trên thế giới
Tại tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc tình hình sử dụng phế phụ phẩm
nông nghiệp ủ thành phân bón hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp tăng dần.
Khoảng 77% nông dân sử dụng 60% sản phẩm phụ của cây trồng vụ trước
cho các cây trồng vụ sau, 18% hộ nông dân sử dụng 90% sản phẩm phụ cho
cây trồng vụ sau. Trong rơm rạ chứa khoảng 0,6% N, 0,1% P, 0,1% S, 1,5%
của các nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam và các nước Asian, phân
hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng với hàm lượng vốn
có của nó mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện các đặc tính
lý hoá học của đất thông qua vai trò của vật chất hữu cơ. Do đó hiện nay
phân hoá học được coi là yếu tố quan trọng để đẩy năng suất cây trồng nên
xu hướng sử dụng phân hoá học vẫn ngày càng tăng. Nhưng phân hữu cơ
nói chung và phân hữu cơ vi sinh nói riêng vẫn đóng vai trò quan trọng
trong sản xuất nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường ở các nước
nhiệt đới cũng như là ở các nước phát triển. Hiện nay do nhu cầu của thị
trường mà ngành chăn nuôi ở nước ta đã có những thay đổi, nguồn phân
hữu cơ sử dụng trong nông nghiệp đang có chiều hướng giảm dần do lượng
chất độn chuồng giảm. Trong khi đó nguồn phế phụ phẩm từ nông nghiệp
như rơm rạ, thân lá ngô, sắn, tế guột...thường bị đốt ngay tại chỗ sau khi thu
hoạch, gây ảnh hưởng tới môi trường và làm thất thoát một lượng đáng kể
các chất dinh dưỡng từ phụ phẩm nông nghiệp. Tác giả Tabagari và các
cộng tác viên (1987) dẫn theo Đinh Thị Ngọ (Đinh Thị Ngọ, 1996) [4],
nghiên cứu dùng than bùn để tủ gốc cho chè trên đất Podzolic cho thấy: cây
chè được tủ bằng than bùn có sinh khối phần trên mặt đất cao nhất, sau đó
đến tủ gốc bằng màng mỏng 5 PE màu đen, công thức đối chứng không tủ
cho sinh khối thấp nhất. Trọng lượng bộ rễ đặc biệt là rễ hút tăng 63% ở
công thức tủ bằng than bùn, tăng 27% ở công thức tủ bằng màng mỏng PE
9
màu đen (so với đối chứng), lượng rễ hút phân bố nhiều ở tầng đất 0 –
10cm (công thức tủ bằng than bùn chiếm 46%, công thức tủ bằng màng
mỏng PE màu đen chiếm tới 64%, công thức không tủ chỉ có 7%). Nghiên
cứu dài hạn về ảnh hưởng của việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp
(đã xử lý thành phân bón hữu cơ) trên đất phiến thạch sét tại Brazil sau 17
10
công nghiệp sản xuất đồ gốm, công nghiệp sản xuất silic...Đa số lượng rác
thải còn lại được đốt bỏ không sử dụng.
1.2. NHÓM VI SINH VẬT CÓ ÍCH PHỤC VỤ SẢN XUẤT PHÂN BÓN
VI SINH
1.2.1. Vi sinh vật cố định đạm
Cố định đạm hay cố định nitơ là một quá trình mà nitơ (N2) trong khí
quyển được chuyển đổi thành amoni (NH4+). Nitơ trong khí quyển hoặc
phân tử khí nitơ (N2) tương đối trơ, tức là nó không dễ dàng phản ứng với
các hóa chất khác để tạo ra hợp chất mới. Quá trình cố định phân giải các
phân tử nitơ dạng hai nguyên tử (N2) thành các nguyên tử.
Cố định đạm trong tự nhiên và tổng hợp, là quá trình cần thiết cho tất cả
các hình thái của sự sống bởi vì nitơ là cần thiết để sinh tổng hợp các yếu tố
cấu tạo cơ bản của thực vật, động vật và các hình thái sự sống khác; ví dụ,
nucleotide trong DNA và RNA và các axit amin trong protein. Do đó, cố
định đạm cần thiết trong nông nghiệp và sản xuất phân bón. Đây cũng là
một quá trình quan trọng trong sản xuất thuốc nổ (ví dụ như thuốc súng,
thuốc nổ TNT, v.v). Cố định đạm tự nhiên trong không khí là nhờ tia sét.
Cố định đạm cũng gồm những dạng chuyển đổi sinh học khác của nitơ,
chẳng hạn như chuyển đổi sang nitơ điôxit (NO2). Vi sinh vật có thể cố
định được nitơ là những sinh vật nhân sơ (cả vi khuẩn và vi khuẩn cổ) gọi
chung là các vi khuẩn cố định đạm (diazotroph). Một số thực vật bậc cao,
và một số động vật (mối), đã có những hình thức cộng sinh với các vi
khuẩn (diazotroph) này.
Nhiều nghiên cứu cho thấy các nhóm vi sinh vật trong đất có khả năng
hòa tan lân khó tan và phóng thích lân dễ tan cho cây trồng do chúng có
khả năng tổng hợp và phóng thích các acid hữu cơ và trực tiếp hòa tan lân
dạng khác kể cả quặng.
1.2.3. Vi sinh vật phân giải xenlulo
Thủy phân xenlulo bởi enzyme từ vi sinh vật là bước quan trọng trong
chu trình carbon. Mặc dù có một lượng rất lớn xenlulo nhưng chỉ một phần
trăm rất nhỏ vi sinh vật có khả năng phân giải vì sự cứng cáp của thành tế
bào. Có ít nhất năm cơ chế riêng biệt được sử dụng ở những loài vi sinh vật
khác nhau nhằm phân giải xenlulo với sự có mặt của enzyme cellulase.
Không chỉ đóng góp vai trò trong chu trình carbon tự nhiên, vi sinh vật
phân giải xenlulo còn có tiềm năng lớn trong việc phân hủy xenlulo trong
nước ô nhiễm (Hubbe và cs 2012; Hubbe và cs 2013)[10,11] và chuyển hóa
12
xenlulo thành nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu hóa thạch (Falter và cs
2015; Wang và cs 2011)[12,13].
Đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành để phân lập dòng vi sinh vật sản
sinh enzyme phân giải xenlulo và khả năng phân giải xenlulo của chúng.
Các vi sinh vật phân giải xenlulo chủ yếu được phân lập từ hệ tiêu hóa
động vật ăn cỏ như bò, cừu, dê (Oyeleke và Okusanmi, 2008) [14], và côn
trùng như bọ cánh cứng, mối (Huang và cs 2012; Hu và cs 2014) [15,16].
Ngoài ra chúng còn được tìm ra trong phân ủ, phân hữu cơ, bùn từ nước
thải (Bayer và cs 2004)[17]. Nhóm vi khuẩn phân giải xenlulo bao gồm
Clostridium, Bacteroides sucinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens,
Ruminococcus albus, Methanobrevibacter ruminatium, Siphonobacter
aquaeclarae, Cellulosimicrobium funkei, Paracoccus sulfuroxidans,
Ochrobactrum cytisi, Ochorobactrum haematophilum, Kaistia adipata,
Desvosia riboflavia, Labrys neptuniae, Ensifer adhaerens, Shinella
zoogloeoides, Citrobacter freundii, và Pseudomonas nitroreducens. Các
loài này phần lớn thuộc nhóm vi sinh vật kị khí, chúng được phân lập chủ
Trichoderma
viride,
penicillium
pinophilum,
Phanerochaete
chrysosporium, Fusarium solani, Talaromyces emersonii, Trichoderma
koningii, Fusarium oxysporium, Aspergillus niger, Aspergillus terreus and
Rhizopus oryzae có vai trò quan trọng trong quy trình phân hủy xenlulo ở
nhiều môi trường khác nhau (Yang và cs, 2011; Shahriarinour và cs,
(2011)[25,26].
1.2.4. Vi sinh vật sinh hocmon sinh trưởng thực vật
Một số nghiên cứu cho thấy có sự tổng hợp ACC deaminase (1aminocyclopropane-l-carboxylate deaminase) từ các vi khuẩn kích thích
sinh truởng thực vật ở vùng rễ như: Methylobacterium sp., Alcaligenes spp.
Bacillus pumilus, Enterbacer cloacae, burkholderia cepacia, Pseudomonas
putida, Pseudomonas spp.và Variovoraxparadoxus . Cơ chế này đuợc lý
giải là do ACC có khả năng làm giảm ethylen trong rễ mà ethelen này ức
chế sự sinh trưởng của rễ) do đó kích thích rễ phát triển. Phytohormone tác
động kích thích lên sinh trưởng thực vật. Phytohormone phổ biến nhất là
auxin indole-3-acetic acid (IAA), đã có nhiều nghiên cứu về sự sản xuất
auxin này ở các loài vi khuẩn như: Azospirillum brasilense, Aeromonas
veronii, Agrobacterium sp., Alcaligenes piechaudii, Bradyrhizobium spp.,
Comamonas acidovorans, Enterobacter sp., và Rhizobium leguminosarưm.
Một số quan sát cho thấy rằng vi khuẩn Methylobacterium sống cộng sinh
trên thực vật mà không gây bệnh cho cây chủ, nguợc lại chúng còn có khả
năng hỗ trợ cây chủ phát triển rất tốt. Năm 2004, Omer và cộng sụ đã khảo
sát sự hiện diện của IAA trong môi truờng chứa dịch nuôi cấy vi khuẩn
14
của Hansen, nhưng chưa được hoàn thiện. Đến năm 1952, J. Lodder và
Kreger-van rij đã tổng kết lại một cách khá hoàn thiện vấn đề
15
phân loại nấm men và xuất bản một tài liệu rất có giá trị (J. Lodder and
N.J.W.Kreger-Van Rij, 1952), được xuất bản lần thứ hai năm 1957. Năm
1970, J. Lodder bổ sung sửa chữa lại và in tái bản lần thứ nhất năm 1970,
lần thứ hai 1971. Đây là tài liệu phân loại nấm men rất có giá trị và và là
khóa phân loại thông dụng nhất hiện nay trên thế giới. Hệ thống phân loại
này dựa trên kiểu phân chia tế bào, hình thái bào tử nang và đã xác định
349 loài nấm men thuộc 39 chi khác nhau.
Phương pháp hiện đại: Ngày nay, sự phát triển của các kỹ thuật sinh học
hiện đại đã đưa việc phân loại, định danh vi sinh vật lên một bước phát
triển mới. Phương pháp hiện đại trong định danh vi sinh vật dựa trên vật
liệu di truyền có thể cho kết quả chính xác trong một thời gian ngắn. Tuy
nhiên, phương pháp phân loại hiện đại này đòi hỏi phải có trang thiết bị
hiện đại và hóa chất đắt tiền. Năm 1967, Zucker Kank và Pauling đã cho
rằng các phân tử sinh học có thể là “tài liệu của lịch sử tiến hóa”, là “thước
đo tiến hóa”. Phân tử rRNA 16S ở prokaryote và 18S ở eukaryote (riêng
nấm men thì trình tự đoạn D1/D2 26s rRNA và vùng ITS 5.8S rRNA được
sử dụng phổ biến để xây dựng cây phát sinh chủng loài) là một công cụ hữu
ích trong phân loại và định danh vi sinh vật. Ngoài đặc điểm là hiện diện
trong tất cả các sinh vật, có chức năng không đổi, phân tử rRNA 16S còn có
ưu điểm là có nhiều bản sao trong tế bào, có tính bảo tồn cao nhưng vẫn có
những vùng trình tự khác biệt giữa các loài và trình tự đặc trưng từng nhóm
vi sinh vật; đặc biệt là thích hợp với mục tiêu phân loại nhờ có kích thước
vừa phải (khoảng 1500 ribonucleotide), thuận tiện cho việc giải trình tự.
Phương pháp hiện đại dùng đế định danh vi sinh vật bên cạnh việc dựa vào