SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Phân lập và nhận diện vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm hòa tan lân và tổng hợp iaa trong cây đậu phộng tại Bình Định

[25/02/2022 23:50]

Một trăm chín mươi mốt dòng vi khuẩn đã được phân lập từ 93 mẫu nốt sần, rễ, thân cây đậu phộng (lạc) trồng tại 03 huyện miền núi tỉnh Bình Định (Vân Canh, Vĩnh Thạnh, An Lão).

Đậu phộng (lạc, đậu phụng) (Arachis hypogaea L.) là loài cây thực phẩm thuộc họ đậu (Fabaceae). Đậu phộng là loại cây trồng dùng để cải tạo đất vì sau vụ đậu sẽ để lại lượng đạm rất lớn cho đất khoảng 50-100 kgN/ha. Bên cạnh vi khuẩn nốt sần, nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy bên trong hệ thống mô của cây đậu phộng có chứa hệ vi khuẩn nội sinh. Vi khuẩn nội sinh đã được chứng minh giúp tăng cường sự sinh trưởng của cây trồng, thúc đẩy các quá trình chuyển hóa, kích thích phát triển lông rễ, tăng hàm lượng các chất khoáng, tăng khả năng kháng nhiều nguồn bệnh, giúp cố định đạm sinh học, giảm tính mẫn cảm với mầm bệnh và sự thay đổi của thời tiết gây tổn hại cho cây và hòa tan lân khó tan.

Bình Định thuộc vùng sinh thái Duyên hải Nam Trung bộ, toàn tỉnh có 11 huyện, thị, thành phố trong đó có 3 huyện miền núi cách xa nhau về mặt địa lý (Vân Canh, Vĩnh Thạnh, An Lão). Tại tỉnh Bình Định, những giống đậu phộng được trồng phổ biến là HL25, Mỏ Két, Sẻ, L14 và LDH09 với mùa vụ chính là vụ Đông Xuân (từ tháng 11 đến tháng 4 dương lịch). Thời gian của một vụ trồng đậu phộng từ lúc gieo hạt đến khi thu hoạch khoảng 100 ngày. Phần lớn đất trồng đậu phộng tại ba huyện miền núi của tỉnh Bình Định thuộc nhóm đất xám bạc màu. Những năm qua, nghiên cứu liên quan đến cây đậu phộng tại tỉnh thường tập trung vào các hướng như nghiên cứu chọn lọc giống đậu phộng, nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng cây đậu phộng, nghiên cứu mô hình xen canh đậu phộng với các loại cây trồng khác. Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp IAA đã được nghiên cứu nhiều ở trong và ngoài nước, tuy nhiên tại tỉnh Bình Định thì chưa có nghiên cứu nào được tiến hành. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp nguồn giống vi khuẩn bản địa có đặc tính tốt về khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp IAA để ứng dụng cho việc nghiên cứu và sản xuất phân vi sinh dùng trong sản xuất cây đậu phộng trồng tại tỉnh Bình Định và là nguồn tài liệu, thông tin mới bổ sung vào cơ sở dữ liệu về lĩnh vực nông học tỉnh Bình Định.

Để tiến tới một nền nông nghiệp bền vững, đậu phộng trồng tại tỉnh Bình Định cần được nghiên cứu về những vi khuẩn nội sinh, xác định và đánh giá một số đặc tính tốt như cố định đạm, hòa tan lân, sinh tổng hợp kích thích tố tăng trưởng thực vật như IAA để ứng dụng những vi khuẩn nội sinh tốt cho cây trồng nói chung và cây đậu phộng nói riêng. Ba huyện miền núi của tỉnh Bình Định đã được lựa chọn làm địa điểm nghiên cứu phân tích tính đa dạng, mối quan hệ của các chủng vi sinh vật nội sinh đã phân lập và khảo sát hoạt tính.

Mẫu được thu tại 3 huyện miền núi của tỉnh Bình Định bao gồm: Vân Canh, Vĩnh Thạnh, An Lão. Cây đậu phộng được chọn đang ở giai đoạn tăng trưởng mạnh. Mẫu được thu cả phần đất xung quanh rễ với đường kính là 15 cm, sâu 15 cm. Cây đậu phộng được cắt bỏ lá và thân từ độ cao trên 10cm. Mẫu được rửa thật sạch dưới vòi nước mạnh để loại bỏ đất, bụi bẩn, để ráo tự nhiên. Các bộ phận (nốt sần, rễ, thân) không có dấu hiệu bệnh sẽ được chọn. Mẫu được cắt thành từng đoạn ngắn (2 - 3 cm), để riêng từng loại mẫu trong từng ống Falcon có ghi nhãn. Phần rễ và thân đậu phộng được cắt thành từng đoạn ngắn khoảng 1 cm. Nốt sần của rễ được lựa chọn là những nốt sần màu hồng, khỏe mạnh và được dùng kéo cắt ra khỏi rễ. Mẫu của phần rễ, phần thân và nốt sần được cho vào các bình tam giác 250 mL tương ứng. Dung dịch ethanol 70o được cho vào bình tam giác vừa ngập mẫu, lắc nhẹ trong thời gian 10 phút. Mẫu được rửa sạch lại bằng nước cất vô trùng 3 lần (5 phút/lần). Hợp chất calcium hypochloride 2% được cho vào bình tam giác và lắc nhẹ trong 10 phút. Mẫu được rửa sạch bằng nước cất vô trùng 4 lần (5 phút/lần). Nước rửa lần thứ 4 được hút 100 100 µL và chủng trên các đĩa chứa môi trường TYGA (tryptone – yeast extract – glucose – agar), ủ ở 30oC. Sau 24 - 48 giờ quan sát, nếu thấy trên các đĩa môi trường này không xuất hiện khuẩn lạc thì mẫu đã đạt yêu cầu khử trùng.

Phổ điện di sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA của các dòng vi khuẩn nội sinh trên gel agarose 1,5%.

Nghiên cứu đã phân lập được 191 dòng vi khuẩn, trong đó dòng GN49a cố định đạm cao nhất với hàm lượng trung bình là 2,25 mg/L, dòng GN54b hòa tan được nhiều lân nhất với hàm lượng trung bình là 367,34 mg/L, dòng PR49a có khả năng tổng hợp IAA cao nhất với hàm lượng trung bình là 5,54 µg/L. Mười lăm dòng vi khuẩn có những đặc tính tốt được tuyển chọn để nhận diện bằng phương pháp PCR và giải trình tự DNA cho kết quả cả 15 dòng đều là vi khuẩn nội sinh và thuộc 6 chi, chi Acinetobacter (5 dòng), chi Bacillus (4 dòng), chi Burkholderia (2 dòng), chi Klebsiella (2 dòng), chi Enterobacter (1 dòng) và chi Sphingomonas (1 dòng) với tỷ lệ tương đồng DNA từ 98-99%.

Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Tập 57, Số 6B (2021)
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ