Khảo sát khả năng ứng dụng của Enterococcus faecium RL và E. faecium RL1T xử lý hạt giống lúa hỗ trợ tăng trưởng cây trong điều kiện độ mặn cao

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chủng vi khuẩn Enterococcus faecium RL1T, phân lập nội sinh từ rễ lúa thu được ở tỉnh Long An và chủng E. faecium RL, phân lập từ bề mặt rễ lúa Cà Mau được nuôi cấy trong môi trường MRS sau đó đem xử lý hạt giống lúa Nàng Hoa 9, Long An. Bài viết trình bày khảo sát khả năng ứng dụng của Enterococcus faecium RL và E. faecium RL1T xử lý hạt giống lúa hỗ trợ tăng trưởng cây trong điều kiện độ mặn cao

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khảo sát khả năng ứng dụng của Enterococcus faecium RL và E. faecium RL1T xử lý hạt giống lúa hỗ trợ tăng trưởng cây trong điều kiện độ mặn cao

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA Enterococcus faecium RL VÀ E. faecium RL1T XỬ LÝ HẠT GIỐNG LÚA HỖ TRỢ TĂNG TRƯỞNG CÂY TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỘ MẶN CAO Võ Huỳnh Thị Yến Nhi*, Nguyễn Như Quỳnh, Thái Nguyễn Thúy Vy, Nguyễn Văn Rel, Đặng Ngọc Thanh. *Viện Khoa Học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh. GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương. TÓM TẮT Chủng vi khuẩn Enterococcus faecium RL1T, phân lập nội sinh từ rễ lúa thu được ở tỉnh Long An và chủng E. faecium RL, phân lập từ bề mặt rễ lúa Cà Mau được nuôi cấy trong môi trường MRS sau đó đem xử lý hạt giống lúa Nàng Hoa 9, Long An. Sử dụng dịch nuôi cấy hai chủng riêng rẽ và phối hợp theo tỉ lệ 1:1 ở mật độ 10^7 cfu/ml ngâm hạt giống lúa Nàng Hoa 9 trong 90 phút có khả năng tăng tỉ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm và tăng trưởng trong điều kiện mặn 1, 1,5 và 2% NaCl. Từ khóa: độ mặn cao, hỗ trợ tăng trưởng cây trồng, lúa, vi khuẩn lên men lactic, Enterococcus faecium. ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa (Oryza sativa) là cây lương thực quan trọng hàng đầu nuôi sống khoảng 1/2 dân số và khoảng 3/4 người nghèo của thế giới. Ở Việt Nam, lúa là cây lương thực quan trọng nhất cho sinh kế của người dân và an ninh lương thực quốc gia (Nhan D.K., 2009). Hiện nay tình trạng xâm nhập mặn đã và đang là thực trạng đáng báo động đối với việc trồng lúa của người dân Việt Nam, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hút được nước, hấp thụ chất dinh dưỡng, gây ngộ độc cho cây lúa góp phần làm giảm năng suất và chất lượng cây lúa (Đặng Ngọc Thanh và cs 2021).. Từ thực trạng cấp thiết đó, việc phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính sinh học cao nhằm hỗ trợ tăng trưởng cây trồng trong điều kiện đất có độ mặn cao đặc biệt là vi khuẩn lên men lactic là một việc làm cấp thiết và thiết thực, góp phần xây dựng nền nông nghiệp sạch và bền vững (Lamont, et al.2017). 530
1. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP . 2.1 Vật liệu Hai chủng vi khuẩn Enterococcus faecium RL và RL1T do phòng thí nghiệm Viện khoa học ứng dụng Hutech cung cấp, trong đó chủng RL được phân lập từ bề mặt rễ lúa Cà Mau, chủng RL1T được phân lập nội sinh từ rễ lúa Long An (Đặng Ngọc Thanh và cs, 2021). Hạt giống lúa Nàng Hoa 9 (Long An). Đất Sài Gòn xanh. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn MRS broth. 1.2 Phương pháp 2.1.2 Nuôi cấy vi khuẩn Nuôi cấy vi khuẩn RL và RL1T trong môi trường MRS broth 24 giờ, lắc 180 vòng/phút. Đo OD 600nm xác định mật độ vi khuẩn. Sau đó, pha loãng mật độ vi khuẩn về 107 cfu/ml bằng nước muối sinh lý (0.9%), chỉnh pH 6.0 – 6.5. 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự phát triển của hạt giống và cây con Hạt giống lúa được tiền xử lý ngâm nước, sau đó được ngâm trong nước cất (đối chứng âm), dịch nuôi cấy RL, RL1T và hỗn hợp theo tỉ lệ 1:1 với mật độ 107 cfu/ml trong 90 phút, cuối cùng ủ trong nước muối 0%, 1%, 1.5%, 2% NaCl trong 3 ngày cho nảy mầm. Mầm được trồng ra đất trong ly nhựa (10*10cm). Tưới nước nồng độ muối 0%, 1%, 1.5% và 2% NaCl. Chế độ tưới 2 lần/ngày sáng và chiều. Theo dõi tỉ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm (germination index GI) theo ( Kader, 2005), độ khỏe mầm (Lê Thị Phượng và cs, 2016), chiều dài và khối lượng cây non sau 7 ngày trồng ra đất (Đặng Ngọc Thanh và cs, 2021). 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng 1 cho thấy ở đối chứng âm (xử lý hạt bằng nước cất), khi tăng nồng độ muối ủ hạt, tỷ lệ nảy mầm giảm đáng kể (p
RL 100d 100d 99.67d 100d 100d 100d 100d 100d RL1T 100d 100d 100d 100d 100d 100d 100d 100d RL+ RL1T 100d 100d 100d 100d 100d 100d 100d 100d (Bất kỳ hai giá trị trung bình tại một thời gian theo dõi kèm ký hiệu có cùng một chữ không sai khác có ý nghĩa thống kê theo Duncans Multiple Range Test test với p
Bảng 3: Độ khỏe mầm cây lúa (%*cm) sau 7 ngày trồng ra đất dưới ảnh hưởng của nồng độ muối Độ khỏe mầm (%*cm) Nghiệm thức 0 % NaCl 1 % NaCl 1.5% NaCl 2 % NaCl Xử lý nước 873.0c 657.7b 569.5ab 522.1a RL 1324.5g 1216.7ef 1014.7d 1026.0d RL1T 1469.3h 1188.7ef 1190.0ef 1118.7de RL+ RL1T 1498.4h 1281.3f 1219.3ef 1167.3ef (Bất kỳ hai giá trị trung bình kèm ký hiệu có cùng một chữ không sai khác có ý nghĩa thống kê theo Duncans Multiple Range Test test với p
1% NaCl 87.2a 121.7cde 118.9cd 128.1de Dài tổng 1.5% NaCl 77.6a 101.5b 119.0cd 121.9cde (mm) 2% NaCl 80.7a 102.6b 111.9bc 116.7cd (Bất kỳ hai giá trị trung bình kèm ký hiệu có cùng một chữ không sai khác có ý nghĩa thống kê theo Duncans Multiple Range Test test với p
Chiều dài thân và rễ cây bị ảnh hưởng khi tưới muối, nồng độ muối càng cao, chiều dài thân và rễ càng giảm. Chiều dài thân của đối chứng không tưới muối sau 7 ngày trồng ra đất và giảm dần, khi nồng độ muối tăng lên đến 2 % NaCl. Trong khi đó xử lý vi khuẩn vẫn giúp chiều dài thân cao hơn từ 1.3 – 1.6 lần. So với đối chứng, xử lý vi khuẩn không tưới muối chiều dài cây cao gấp 1.3-1.5 lần. Xử lý vi khuẩn giúp rễ cây phát triển tốt, chiều dài rễ cao gấp 1.2-1.6 lần so với đối chứng nước thường và đối chứng tưới muối cùng nồng độ. Sự kết hợp của 2 chủng RL riêng rẽ kém hiệu quả hơn xử lý RL1T và hỗn hợp. Tuy nhiên, xử lý khuẩn giúp tổng chiều dài tăng 1.2 đến 1.6 lần. Hoạt tính hỗ trợ tăng trưởng của chủng RL1T hoặc hỗn hợp hai chủng RL+RL1T thể hiện tích cực hơn chủng RL riêng rẽ. Bảng 5 cho thấy xử lý khuẩn giúp khối lượng thân cao hơn xử lý nước tưới muối cùng nồng độ, khối lượng thân xử lý nước ở nồng độ muối 2 % NaCl cao hơn gấp 1.4 đến 1.6 lần. Tương tự với rễ, xử lý khuẩn giúp khối lượng rễ tăng. Ở cả 3 nồng độ muối, xử lý khuẩn đều cho khối lượng rễ cao hơn đối chứng nước thường 1.2 – 1.4 lần và 1.3 – 1.5 lần so với đối chứng tưới muối cùng nồng độ. Trong đó nổi bậc nhất là chủng RL1T và sự kết hợp của 2 chủng RL+RL1T là cho khối lượng thân và rễ cao nhất. Hoạt tính hỗ trợ tăng trưởng cây trồng của các chủng vi khuẩn thuộc loài Enterococcus faerium trong nghiên cứu có thể là do khả năng sinh hormone tăng trưởng thực vật như đã mô tả trong nghiên cứu của Lee, et al.(2015), Đặng Ngọc Thanh và cs, 2021. 4. KẾT LUẬN Từ kết quả trên, thấy được khi xử lý hạt lúa với 2 chủng vi khuẩn RL và RL1T và chủng kết hợp RL+RL1T ở mật độ 107 cho kết quả nảy mầm, phát triển chiều dài thân và rễ tốt hơn so với khi xử lý hạt với nước thường đồng thời khi xử lý hạt với vi khuẩn giúp cho cây lúa sống và tăng trưởng tốt trong điểu kiện ngập mặn cao, chịu được nồng độ muối cao. Giống lúa được xử lý với Tricoderma harzianum trong 21 ngày và tưới muối (0, 70, 150, 240 mM NaCl) theo (L. Rawat, et al.2012) cho kết quả về chiều dài tổng và trọng lượng tươi tốt hơn khi xử lý giống với RL, RL1T và chủng kết hợp trong 7 ngày và tưới muối (0%, 1%, 1.5%, 2% g/l NaCl) . TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Alexander, A. et al. (2019). Halotolerant rhizobacteria: a promising probiotic for saline soil-based agriculture. In Saline Soil-based Agriculture by Halotolerant Microorganisms (pp. 53–73). Springer. 2. Đặng Ngọc Thanh và cs.(2021). Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn lên men lactic từ rễ cây lúa (Oryza sativa) có hoạt tính hỗ trợ tăng trưởng cây trồng và kháng nấm gây bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae). Kỷ yếu Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học HUTECH 2021, 466-471. 3. Etesami, H. et al. (2018). Use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPRs) with multiple plant growth promoting traits in stress agriculture: Action mechanisms and future prospects. Ecotoxicology and Environmental Safety, 156, 225–246. 535
4. Huy N.A., và cs. (2018). Phân lập và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất sản xuất lúa-tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang. Tạp Chí Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, 54(1), 7–12. 5. Kader, M. A. (2005). A comparison of seed germination calculation formulae and the associated interpretation of resulting data. Journal and Proceeding of the Royal Society of New South Wales, 138, 65– 75. 6. Lamont, J. R.,et al. (2017). From yogurt to yield: Potential applications of lactic acid bacteria in plant production. Soil Biology and Biochemistry, 111, 1–9. 7. Lee, et al. (2015). Enterococcus faecium LKE12 cell-free extract accelerates host plant growth via gibberellin and indole-3-acetic acid secretion. Journal of Microbiology and Biotechnology, 25(9), 1467– 1475. 8. Lê Thị Phượng, và cs .(2016). Nghiên cứu ảnh hưởng của nano coban tới sự nảy mầm và sinh trửởng của cây đậu tương. Tạp Chí Phân Tích Hóa, Lý và Sinh Học - Tập 21, 1–6. 9. L. Rawat, et al.(2012). Seed biopriming with salynity tolerant isolates of trichoderma Harzianum alleviates salt stress in rice: growth, physiological and biochemical characteristics . Journal of Plant Pathology (2012), 94 (2), 353-365 10. Nhan D.K. (2009). Năng Suất và Lợi Tức Sản Xuất Lúa Cao Sản ở Đồng bằng sông Cửu Long Giai Đoạn 1995-2006. Tạp Chí Khoa Học, Đại Học Cần Thơ. Số, 12, 212–218. 536