TNU Journal of Science and Technology
230(05): 19 - 27
http://jst.tnu.edu.vn 19 Email: jst@tnu.edu.vn
INHIBITORY ACTIVITY AGAINST Colletotrichum sp. CAUSES
ANTHRACNOSE DISEASE IN POST-HARVEST CHILI PEPPERS FROM
SOME PLANT EXTRACTS
Quach Van Cao Thi*, Nguyen Trung Truc
Vinh Long University of Technology Education
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
02/10/2024
Anthracnose is caused by Colletotrichum sp., causing significant
damage to the yield and quality of post-harvest chili peppers.
Therefore, the study was conducted to evaluate the antifungal activity
of plant extracts against Colletotrichum sp. under in vitro conditions.
The study isolated six strains of Colletotrichum sp. from chili peppers
infected with anthracnose in Vinh Long province. Chili peppers after
artificial infection exhibited disease symptoms similar to those of
natural anthracnose-infected chili peppers, of which strain OT1 had the
highest pathogenicity. Gene sequencing results showed that strain OT1
is 99.70% similar to Colletotrichum species on GenBank. Under in
vitro conditions, the inhibitory effect of plant extracts showed that all
extract treatments had inhibitory effects compared to the control
treatment (p < 0.05). The ethanol solvent extracts of moringa leaf
(Moringa oleifera Lam.) and Polyscias fruticosa exhibited the highest
inhibition efficiency, with the inhibition efficiency at 10 days after
treatment being 38.50% and 35.85%, respectively. The findings show
that plant extracts have a high potential for application in combination
with edible coatings to preserve pos-harvest chili peppers.
Revised:
17/12/2024
Published:
18/12/2024
KEYWORDS
Anthracnose disease
Antifungal activity
Colletotrichum sp.
Pepper chili
Plant extract
HOT TÍNH C CH NM Colletotrichum sp. GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN
TRÁI T SNG SAU THU HOCH CA MT S DCH TRÍCH THC VT
Quách Văn Cao Thi*, Nguyễn Trung Trực
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
TÓM TT
Ngày nhn bài:
02/10/2024
Bệnh thán thư do nm Colletotrichum sp. gây thit hi lớn đến năng
suất cũng như chất lượng trái t sau thu hoạch. Do đó, nghiên cu
đưc thc hin nhằm đánh giá hot tính c chế nm Colletotrichum
sp. ca mt s loi dch trích t thc vt. Nghiên cứu đã phân lập được
6 chng nm Colletotrichum sp. t trái t sng nhim bệnh thán thư ở
tỉnh Vĩnh Long. Trái t sau khi lây nhim nhân to các du hiu
bệnh tương tự t nhim bệnh thán thư ngoài tự nhiên, trong đó chng
OT1 có kh năng gây bnh cao nht. Kết qu gii trình t gen cho thy
chủng OT1 tương đồng 99,70% vi các loài nm thuc chi
Colletotrichum trên ngân hàng Gene. Kết qu thí nghim cho thy tt
c các nghim thc x lý dch trích t thc vật đều có hiu qu c chế
nm bnh so vi nghim thc đối chng (p < 0,05). Dch trích bng
dung môi ethanol ca lá chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) và đinh
lăng (Polyscias fruticose) cho hiu qu c chế cao nht vi hiu qu
c chế thời đim 10 ngày sau khi x lần lượt 38,50% và
35,85%. Kết qu nghiên cu cho thy dch trích thc vt tiềm năng
ng dng cao trong vic phi hp vi các loại màng bao ăn được
(edible coatings) để bo qun trái t sau thu hoch.
Ngày hoàn thin:
17/12/2024
Ngày đăng:
18/12/2024
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11219
* Corresponding author. Email: thiqvc@vlute.edu.vn
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 19 - 27
http://jst.tnu.edu.vn 20 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Giới thiệu
Cây t (Capsium annuum L.) mt loi rau quan trng hiện nay đã đưc trng nhiu quc
gia. Trên thế gii, báo cáo ca Tridge (2019) cho thy t có sản lượng khong 75 triu tn [1].
Vit Nam, cây ớt được trng nhiu tnh, thành, t min Bc ti min Nam do hiu qu kinh tế
cao ca trái t. Cũng như nhiu cây trng khác, nm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư được
xem mt trong s các dch hi nguy him trên t [2]. Chi Colletotrichum sp. đưc lit nhóm
nm gây bnh thc vt quan trng th tám trên thế gii [3]. Nm bnh có th xy ra c trên rung
giai đoạn sau thu hoch gây bnh nng trên trái trong quá trình vn chuyn xa, bo qun lnh
dẫn đến thit hi v kinh tế [4]. nhiệt độ 28oC, ẩm độ 95,7%, bệnh thán thư sẽ bc phát rt nhanh
[5]. Đây là một trong nhng nguyên nhân chính làm cho t thi ra sau thu hoch. vùng Đồng
bng sông Cu Long (ĐBSCL) thit hi do bệnh thán thư khá cao, t l bnh trên cây trng trong
vườn có khi lên đến 60% [6]. Bình Dương, kết qu nghiên cu ca Trn Ngc Hùng và Nguyn
Th Liên Thương (2016) cho thấy bệnh thán thư trên cây ớt được xác định do chng nm C.
acatatum C. truncatum [7]. Nghiên cu ca Trần Minh Dũng cng s (2018) cũng đã xác
định được 2 chng C. capsici C. gloeosporioides gây bệnh thán thư trên trái ớt cay ti huyn C
Chi, thành ph H Chí Minh [8].
Do nh hưởng nghiêm trng ca bệnh thán thư gây hi trên trái t sau thu hoch, mt s n lc
đã được thc hiện để kim soát bệnh này. Đồng thi, nhng lo ngi của người tiêu dùng v vic s
dng thuc dit nm tng hp dn ti s phát sinh tính kháng ca nm Colletotrichum sp. và nhu
cu v các phương pháp bảo quản an toàn hơn đã dẫn đến vic s dng thuc dit nm tng hp
không còn được phép s dng để kim soát bệnh thán thư trên t sau thu hoch. Xut phát t thc
tế trên, vic tìm kiếm các gii pháp mới đ kim soát nm Colletotrichum theo hưng an toàn sinh
hc, chng hạn như các hoạt cht c chế nm t thc vt đã được thc hin. Các hot cht thc vt
đã được báo cáo là cht kháng nm hiu quả, đồng thi có kh năng phân hủy sinh hc d dàng
tác dng thun li cho s phát trin ca vt ch [9]. Dch trích ca mt s loài thc vt như thân rễ
ngh (Curcuma longa Linn), gng (Zingiber officinale Roscoe), ti (Allium sativum), ring
(Alpinia galanga L. Willd), rau má (Centella asiatica L.), dương xỉ (Dicranopteris linearis), mướp
đắng (Momordica charantia L.) hiu qu đối kháng in vitro vi nm Colletotrichum sp. [10].
Do đó, nghiên cứu này được thc hin nhằm đánh giá hiệu qu ca mt s loi dch trích thc vt
đối vi bnh thán thư do nm Colletotrichum sp. trên trái t sng. Kết qu ca nghiên cucơ s
khoa hc cho vic ng dng các loi dch trích b sung vào các loại màng bao ăn được (edible
coatings) để bo qun trái t sau thu hoạch theo hưng an toàn sinh hc.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cu
Mt s loi thc vt ph biến ĐBSCL nhưtía tô, đinh lăng, diếp cá, chùm ngây và lá bch
đàn được s dng làm ngun nguyên liu trong nghiên cu này.
2.2. Phương pháp thu mẫu và phân lp nm Colletotrichum
Mu t nhim bệnh thán tsau thu hoch được thu mt s rung trng t ca huyn Long
H, tỉnh Vĩnh Long. Trái t bnh có các du hiệu như những đm tròn nh màu xanh đậm hơi lõm
xung, mt s vết bnh ln có hình bu dc, màu vàng hoc trắng xám và đen. Trái t nhim bnh
được thu và vn chuyn v phòng thí nghim. Mu bệnh được ra ln 1 bằng nước ct kh trùng,
sau đó lau sch bng cn 70o. Mu bệnh được ct thành tng khoanh vuông cnh 1 3 mm,
gm phn ranh gii gia mô bnh mô khoẻ. Sau đó, mẫu được ngâm vào nước javen 1% và ra
li bằng nước ct kh trùng ln 2. Tiếp theo, mu bệnh được đặt trên môi trường PDA và 28oC
± 2. Chng nm sau khi làm thuần được định danh sơ b bằng cách quan sát các đặc điểm nh thái
khun ty và bào t nm bng mt thường và quan sát dưới kính hin vi [11].
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 19 - 27
http://jst.tnu.edu.vn 21 Email: jst@tnu.edu.vn
2.3. Phương pháp xác định kh năng gây bệnh ca các chng nm phân lp trên trái t
Kh năng gây bệnh ca các chng nm phân lập được thc hin theo Thanh Toàn cng
s (2020) [12]. Các bước lây nhim gm: (1) Chun b dch huyn phù: các chng nm thuần đưc
nuôi cấy trên môi trường PDA khong t 5 7 ngày. Hút 5 ml c ct tit trùng cho vào đĩa Petri
cha nm Colletotrichum sp. thun. S dng que cấy đã tiệt trùng cào nh phn si nm, lc qua
giy lc và thu bào t nm. Bào t nấm được chun b mt s 105 CFU/mL; (2) Chn nhng trái
t không du hiu b bnh, không b tổn thương về mặt học, đồng đều v màu sc kích
thước. Mẫu được ra sch dưới vòi nước và được ra thêm 2 ln nước ct tiệt trùng để khô t
nhiên nhiệt độ phòng; (3) Mẫu được la chn, dùng kim châm to vết thương trên 3 vị trí v
trái (độ sâu khong 1 mm); (4) Dch huyn phù nấm được phun lên vết thương vừa to và để ráo;
(5) Cui cùng, trái t sau khi lây nhiễm được 25oC. Mi nghim thc (NT) được lp li 3 ln,
trong đó NT đối chứng được thay thế bằng nưc ct tit trùng. S phát trin vết bnh triu chng
bệnh được ghi nhn ngày 2, 4, 6 và 8 sau lây nhim (NSLN).
2.4. Phương pháp đnh danh nm Colletotrichum sp. bng k thut PCR
Sau khi lây nhim, chng nm OT1 được định danh bằng phương pháp giải trình t vùng ITS
(internal transcribed spacer). Nm bnh đưc ly trích DNA dựa theo phương pháp của Trn Nhân
Dũng và cng s (2012) [13]. Sau đó, ng ITS ca nm bệnh được khuếch đại bng PCR vi cp
mi ITS1: 5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’ ITS4: 5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′
[14]. Phn ứng PCR được thc hin vi th tích là 25 μL, bao gồm: nước ct hai ln (BiH2O); PCR
Buffer (10X); dNTPs (200 µM); MgCl2 (1,5 mM); Taq DNA polymerase (2,5 UI); DNA mu (40
ng); mi ITS1 (20 pmol) mi ITS4 (20 pmol). Sn phẩm PCR (600 bp) được điện di trên gel
agarose 1,5% và gi Công ty TNHH DNA SEQUENCING (Thành ph Cần Thơ) để gii trình t.
2.5. Phương pháp thu mẫu và tách chiết dch trích thc vt
tía tô (Perilla frutescens), đinh lăng (Polyscias fruticosa), diếp (Houttuynia cordata),
chùm ngây (Moringa oleifera) bạch đàn (Eucalyptus citriodora) s dng trong c t
nghiệm được thu hái ti huyn Long H, tỉnh Vĩnh Long. Nguyên liệu lá thu hái vào thời điểm lúc
cây ra hoa, không sâu bệnh, trong điều kin khô ráo và lá không dp nát.
Phương pháp điều chế cao chiết ethanol được thc hin theo Basri và cng s (2005) nhưng có
mt s thay đổi [15]. Nguyên liệu tươi sau khi thu hái được ra với nước máy và để khô t nhiên.
Mẫu được sy 45ºC đến khối lượng không đổi. Mẫu sau đó được nghin mn và sàng qua rây có
d = 0,2 cm. Mẫu được trích ly vi dung môi ethanol 99,7% (w/w) bằng phương pháp ngâm chiết
vi t l nguyên liu/dung môi 1/10 (w/v) trong 24 gi, lp li t 3 5 lần cho đến khi dch trích
trong. Sau cùng, dịch trích được loi b dung môi bng thiết b quay chân không nhiệt độ
45oC và tốc độ quay 100 rpm. Dịch trích thu được s đưc bo qun nhiệt độ 4oC. Hiu sut chiết
xuất (%) được xác định theo Turker và cng s (2009) như sau: Hiệu sut = khối lượng cht chiết
xut (g)/khối lượng mu bt khô (g) *100 [16].
2.6. Kho sát hiu qu c chế nm bnh ca các loi dch trích thc vt
Các khi nm phân lập (đường kính 7 mm) ct t đĩa nấm thun (sau 5 ngày nuôi cấy) được
chuyn vào trung tâm của đĩa môi trường PDA sau khi b sung dch trích nồng độ 100 mg/mL
(được pha loãng trong DMSO 1%). Các đĩa Petri thí nghiệm được nhiệt độ 28oC ± 2 trong 48
gi. Mi NT được lp li 3 ln. Tn nm được đo đường kính sau thi gian là 2, 4, 6, 8, 10 ngày.
Hiu qu c chế ca dch trích vi s phát trin ca vi nấm (%) đưc nh theo công thc ca Tyagi
cng s (2010) [17]: H (%) = [(R-r)/R] x 100, trong đó: R: đường kính nm mẫu đối chng
(cm), r: đường kính nm mu có b sung dch trích (cm).
2.7. Phương pháp x lý s liu
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 19 - 27
http://jst.tnu.edu.vn 22 Email: jst@tnu.edu.vn
Các đồ th s liu thng mô t đưc x bng phn mm Excel 2016. S kc bit gia c
NT (p < 0,05) được phân tích phương sai (ANOVA) mt nhân t (kim định Turkey độ tin cy 95%)
bng phn mm Minitab 18. Công c BLASTn đưc s dng đ so sánh s ơng đng gia ng gen
ITS ca chng nm Colletotrichum phân lp đưc vic trình t trong ngân hàng Gene.
3. Kết quả và bàn luận
3.1.
Kết quả phân lập nấm Colletotrichum sp.
T các mu t bnh thu thp, nghiên cứu đã phân lập được 6 chủng trên môi trường PDA. Các
chng nm phân lập được có đặc điểm tương đối đa dng (Hình 1). Sau 5 7 ngày ni cy nhit
độ 28oC, các mu cy phát trin hình thành các vòng tròn t trung tâm tn nm. Kết qu quan sát cho
thy tn nm có màu cam, trng hoc hng nht và chuyn sang màu xám xanh hoc xám nht.c
chng OT1, OT2 và OT4 khun lc mọc tròn đều, phn mc lên lúc đầu có màu cam nht hay cam
trng. Sau 5 ngày nuôi cy, đạt kích thưc 45 55 mm, khi già to vòng tròn đồngm cóu cam
đến nâu đậm, si nm màu trng nm n lên trên, mọcy đặc như bông. Trong khi chng OT6
có khun ty màu trắng vòng tròn đồng tâm có màu cam đậm, sau 5 ngày nuôi cy chng OT6 mc
không đều, mép khun lạc lưn sóng. Các chấm này là các đĩa cành tập trung mt s ng ln bào
t ca nm. Chng OT5, khun lạc màu đen không liên tục, mc kéo dài t tâm ra. Trong khi
chng OT3 có màu trng đục ng tròn đồng tâm màu xám, tơ dng bông xp, phát trin đu t tâm
sau 5 ngày nuôi cy. Nhìn chung, các chng nm phân lập đặc điểm tương tự nm Colletotrichum
đã báo cáo trước đây. Nghiên cứu ca Oo cng s (2017) [18] cho thy si nm Colletotrichum
phân lp t trái t bệnh thán thư Hàn Quc có màu xám nhạt đến u cam nht.
Hình dng bào t nm Colletotrichum sp. quan sát dưới kính hiển vi tương tự vi nhng mô t
trước đó của Oo cng s (2017) [18], bào t dng hình trụ, vách ngăn với một đầu tròn,
một đầu nhn hoc c hai đầu nhn, git du gia tâm bào t. Riêng bào t ca chng OT2
có hình cong lưỡi liềm, hơi cong, đầu nhn, bào t không màu, vách trơn. Kết qu quan sát bào t
ca chng OT2 dưới kính hiển vi cũng tương tự vi kết qu nghiên cu của Đoàn Thị Lan Anh và
cng s (2019) [19], bào t Colletotrichum sp. quan sát dưới nh hiển vi hình lưỡi lim
không màu.
Hình 1. Các dng tn nấm Colletotrichum sp. trên môi trường PDA (mt sau và mặt trước)
phân lập được t trái t bnh ti huyn Long H
3.2. Kh năng gây bệnh ca các chng nm phân lp
Kh năng gây bệnh ca 6 chng nm Colletotrichum sp. phân lp trên trái t sau thu hoạch được
xác định bằng phương pháp lây nhim nhân to. Chiu dài vết bệnh thán thư trên trái ớt được ghi
nhn ti các thi điểm 2, 4, 6 và 8 NSLN (Bng 1). Kết qu cho thy tt c các NT thc hin lây
nhim có 100% biu hin bệnh thán thư. Trong khi đó, NT đối chng hoàn toàn không có biu hin
bệnh thán thư (p < 0,05).
Ti thời điểm 2 NSLN, tr NT đối chng, tt c các NT còn li bắt đầu xut hin vết bnh trên
trái t. NT OT1 chiu dài vết bnh trung bình là 0,36 cm, khác biệt ý nghĩa thống so
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 19 - 27
http://jst.tnu.edu.vn 23 Email: jst@tnu.edu.vn
vi các NT còn li (p < 0,05). Vết bnh xut hin cho thy nm Colletotrichum sp. đã tấn công vào
trái gây hại, điu này cho thy khi gay vết thuong co giới đã to các l h để nm xam
nhim vào ký ch mt cách d dàng hon. Triu chứng điển hình các vết bnh khô, lõm nh
màu đen xut hin trên b mt trái (Hình 2). Ti thời điểm 4 NSLN, NT đối chng vẫn chưa có dấu
hiu xut hin vết bệnh thán thư. Tuy nhiên, 6 chủng nấm đều kh năng gây bnh, chiu dài vết
bệnh dao đng t 0,12 0,82 cm, trong đó chủng OT1 chng nm kh năng gây bệnh cao
nht và thp nht là chng OT2, ti các vết nhim bắt đầu có s xut hin các si nm màu trng
(Hình 2). Ti thời điểm tiếp theo (6 NSLN), chng nm OT1 vn th hin kh năng gây bệnh cao
nht vi chiu dài vết bnh 1,02 cm, tiếp theo các chng OT6, OT5, OT3, OT4 OT2 vi
chiu dài vết bnh lần lượt là 0,52; 0,31; 0,29; 0,23 và 0,19 cm. Ti thời đim 8 NSLN, chiu dài
vết bnh tiếp tục tăng tt c các NT, chng OT1 tiếp tc th hin kh năng gây hại cao nht vi
chiu dài vết bnh 1,43 cm, các si nm trng tiếp tc phát trin bao ph hu hết vết bnh.
NT đối chng hoàn toàn không xut hin vết bnh qua tt c các thời điểm kho sát, điều này có
th gii thích do thí nghiệm được b trí trong điều kin trùng nên cách ly ngun bnh xâm nhp
t bên ngoài trong sut quá trình thí nghim. Nhìn chung, kết qu lây nhim cho thy các chng
nấm được phân lp những địa đim khác nhau có kh năng gây bệnh khác nhau. Đặc bit, chng
OT1 có kh năng gây bnh cao nht qua tt c các thời điểm khảo sát, do đó chng OT1 được chn
để thc hin cho các thí nghim tiếp theo (Hình 2).
Bng 1. Kh năng gây bnh ca các chng nm phân lp trong điều kin in vitro
NT
Chiều dài vết bệnh (cm) ở các ngày sau lây bệnh
2 NSLN
4 NSLN
6 NSLN
8 NSLN
OT1
0,36a0,12
0,820,11
1,02a0,10
1,43a0,14
OT2
0,1b0,05
0,12d0,04
0,19d0,06
0,33d0,09
OT3
0,13b0,05
0,21cd0,06
0,29cd0,11
0,42cd0,11
OT4
0,12b0,04
0,17d0,05
0,23cd0,05
0,37d0,09
OT5
0,14b0,05
0,28bc0,07
0,31c0,08
0,56bc0,10
OT6
0,17b0,07
0,38b0,10
0,52b0,10
0,63b0,14
Đối chứng
0,00c0,00
0,00e0,00
0,00e0,00
0,00e0,00
Ghi chú: Các gtr trong bng trung bình ca ba ln lp lại ± độ lch chun. Trong cùng mt ct, các
giá tr có ký t theo sau ging nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thng kê (p > 0,05).
Ngày 0
Ngày 2
Ngày 4
Ngày 6
Ngày 8
Hình 2. Kh ng gây bệnh ca chng OT1 qua 8 NSLN
3.3.
Kết quả định danh chủng nấm phân lập
Kết qu PCR cho thy 6 chng nm phân lp trong nghiên cứu đều khuếch đại được vùng ITS
với kích thước là 600 bp (Hình 3). Vùng ITS ca chủng OT1 được gii trình và cho kết qu tương
đồng 99,70% vi các loài Colletotrichum trên ngân hàng Gene (Hình 4). Kết qu xây dng cây ph
h (Hình 5) cho thy chng OT1 phân lp thuc cùng nhóm vi các loài Colletotrichum trên ngân
hàng như C. scovillei isolate C01026 (MT645272.1), C. nymphaeae strain CNUCC 469-3-1
(PP809335.1), C. acutatum isolate PC007 (MK212356.1), C. citri isolate Cent01MO
(KT582172.1), C. indonesiense isolate Y53 (MK304343.1), C. melonis isolate Col-225
(MH685247.1) và C. eriobotryae isolate WZ-886 (OP163582.1).