Khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Helminthosporium turcicum gây bệnh đốm lá lớn trên bắp
Nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Bảo vệ thực vật, Trường Đại
học Cần Thơ. Mục tiêu của nghiên cứu là nhằm tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm
Helminthosporium turcicum gây bệnh đốm lá lớn trên bắp. Khả năng đối kháng của 6 chủng xạ khuẩn đối
với nấm H. turcicum được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 4 lần lặp lại. Kết quả cho thấy 3
chủng xạ khuẩn BM-VL12, TÔ-VL11d và KS-ST6b thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm gây bệnh đốm
lá lớn trên bắp với bán kính vòng vô khuẩn lần lượt là 18,00 mm; 14,25 mm và 13,25 mm và hiệu suất đối
kháng lần lượt là 40,36 ; 37,41 và 37,01 đến thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Bên cạnh đó,
khả năng ức chế bào tử nấm H. turcicum mọc mầm của 3 chủng xạ khuẩn (BM-VL12, TÔ-VL11d và KSST6b) cũng được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 4 lần lặp lại. Kết quả cho thấy chủng BMVL12 thể hiện khả năng ức chế sự mọc mầm của bào tử nấm H. turcicum cao nhất với tỷ lệ bào tử nấm mọc
mầm thấp nhất là 22,54 ở thời điểm 48 giờ sau xử lý. Ngoài ra, khả năng ức chế sự phát triển tản nấm H.
turcicum của 3 chủng xạ khuẩn trên cũng được thực hiện với 5 lần lặp lại. Kết quả cho thấy chủng BM-VL2
có khả năng ức chế sự phát triển tản nấm cao nhất với đường kính sự phát triển tản nấm thấp nhất là 42,75mm ở thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Tóm tắt nội dung tài liệu: Khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Helminthosporium turcicum gây bệnh đốm lá lớn trên bắp
t là 39,60 , kế đến là chủng TÔ-VL11d với HSĐK là 36,64 và khác biệt ý nghĩa so với các chủng còn lại. Ở thời điểm 9 NSBT, chủng xạ khuẩn BM-VL12 có HSĐK cao nhất là 39,56 , kế đến là chủng TÔ-VL11d với HSĐK là 35,26 cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại. Đến 10 NSBT, chủng BM-VL12 vẫn thể hiện khả năng đối kháng cao với HSĐK là 40,36 , tiếp theo là 3 chủng TÔ-VL11d, KS-ST6b và BT-VL20 với HSĐK lần lượt là 37,41 ; 37,01 ; 36,41 tuy không khác biệt KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 44 thống kê với nhau nhưng khác biệt ý nghĩa thống kê so với các chủng còn lại. Bảng 2. Hiệu suất đối kháng của 6 chủng xạ khuẩn đối với nấm Helminthosporium turcicum qua các thời điểm khảo sát Hiệu suất đối kháng ( ) qua các thời điểm Chủng xạ khuẩn 7 NSBT 8 NSBT 9 NSBT 10 NSBT TÔ-VL11d 31,76 b 36,64 b 35,26 b 37,41 b BM-VL12 36,47a 39,60a 39,56a 40,36a KS-ST6b 25,05 c 28,23 c 32,01 c 37,01 b BT-VL20 24,20 c 26,61 d 31,24 c 36,41 b KS-ST8b 14,01 d 22,82 e 27,46 d 31,64 d BT-CT7 23,36 c 27,26 cd 28,58 d 33,33 c Mức ý nghĩa ( ) * * * * CV( ) 5,68 3,40 3,24 1,88 Ghi chú: Các số trong cùng một cột được theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan; * : khác biệt ở mức ý nghĩa 5 . Số liệu được chuyển sang degress(asin(sqrt(x/100))) trước khi xử lý thống kê; NSBT: Ngày sau bố trí Từ kết quả trên cho thấy, tất cả 6 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng đối kháng với nấm H. turcicum gây bệnh đốm lá lớn trên bắp với nhiều mức độ khác nhau thể hiện qua bán kính vòng vô khuẩn cao và hiệu suất đối kháng cao. Trong đó, 3 chủng xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces là BM-VL12 (thu thập và phân lập tại huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long), TÔ-VL11d (thu thập và phân lập tại huyện Trà Ôn, tỉnh Vĩnh Long) và KS-ST6b (thu thập và phân lập tại huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng) thể hiện khả năng đối kháng cao và kéo dài đến thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Theo kết quả nghiên cứu của Lê Minh Tường và ctv., 2019 thì 3 chủng TÔ- VL11d, BM-VL12 và KS-ST6b thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm Helminthosporium maydis gây bệnh đốm lá nhỏ trên bắp với hiệu suất đối kháng dao động từ 51,27 đến 53,93 thời điểm 10 NSBT. Bên cạnh đó, 2 chủng xạ khuẩn TÔ-VL11d và KS- ST6b cũng thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại bắp với hiệu suất đối kháng lần lượt là 60,80 và 59,60 ở thời điểm 48 giờ sau bố trí (Lê Minh Tường và Đỗ Thanh Tuyền, 2016). Hình 1. Khả năng đối kháng của một số chủng xạ khuẩn thí nghiệm đối với nấm Helminthosporium turcicum gây bệnh đốm lá lớn hại bắp ở thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm 3.2. Khả năng ức chế sự mọc mầm của bào tử nấm Helminthosporium turcicum bằng huyền phù xạ khuẩn Ở thời điểm giờ sau xử lý (GSXL), tất cả các nghiệm thức có xử lí huyền phù xạ khuẩn có tỉ lệ bào tử nấm mọc mầm dao động trong khoảng 11,86 - 21,82 đều thấp hơn và có khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng (25,50 ). Trong đó, chủng BM-VL12 cho thấy khả năng ức chế (KNƯC) mọc mầm bào tử nấm với tỉ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp nhất là 11,86 , thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Ở thời điểm 6 GSXL, nghiệm thức chủng BM-VL12 có tỉ lệ bào tử nấm mọc mầm là 13,19 và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê với các nghiệm thức có xử lý xạ khuẩn và nghiệm thức đối chứng (36,23 ) ở mức ý nghĩa 1 . Ở thời điểm 12 GSXL, chủng BM-VL12 vẫn cho tỉ lệ mọc mầm của bào tử nấm thấp nhất là 15,75 thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (38,22 ). Tại thời điểm 24 và 48 GSXL, chủng BM- VL12 vẫn thể hiện khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm cao với tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp là KS-ST6b KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 45 18,10 ở 24 GSXL và 22,54 ở 48 GSXL, thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Nhìn chung, qua khảo sát tỉ lệ mọc mầm của bào tử nấm Helminthosporium turcicum ở các thời điểm có thể thấy rằng, huyền phù của cả 3 chủng xạ khuẩn BM-VL12, KS-ST6b và TÔ-VL11d đều thể hiện KNƯC sự mọc mầm bào tử nấm H. turcicum gây bệnh đốm lá lớn trên bắp kéo dài đến 48 GSXL với các mức độ khác nhau. Trong đó, chủng xạ khuẩn BM-VL12 có khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm cao hơn so với 2 chủng xạ khuẩn còn lại qua các thời điểm khảo sát. Bảng 3. Tỉ lệ ( ) bào tử nấm Helminthosporium turcicum mọc mầm qua các thời điểm khảo sát Tỉ lệ bào tử mọc mầm qua các thời điểm khảo sát ( ) STT Nghiệm thức 3 GSXL 6 GSXL 12 GSXL 24 GSXL 48 GSXL 1 BM-VL12 11,86 d 13,19 d 15,75 d 18,10 d 22,54 d 2 KS-ST6b 21,82 b 23,69 b 29,24 b 31,69 b 33,57 b 3 TÔ-VL11d 13,72 c 15,10 c 23,53 c 24,78 c 28,18 c 4 ĐC 25,50 a 36,23 a 38,22 a 43,78 a 52,18 a Mức ý nghĩa ** ** ** ** ** CV ( ) 2,80 2,19 1,79 1,48 1,27 Ghi chú: Các giá trị ở cùng một cột được theo sau bởi cùng một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt ở mức ý nghĩa 1 qua phép thử Duncan. Số liệu được chuyển sang degress(asin(sqrt(x/100))) trước khi thống kê; **Khác biệt ở mức ý nghĩa 1 ; GSXL: giờ sau xử lý 3.3. Ảnh hưởng của xạ khuẩn đối với sự phát triển khuẩn ty nấm Helminthosporium turcicum trên môi trường thạch (agar) Khả năng ức chế sự phát triển khuẩn ty nấm H. turcicum bằng huyền phù của ba chủng xạ khuẩn BM-VL12, KS-ST6b, TÔ-VL11d được đánh giá thông qua đường kính tản nấm ở các thời điểm 2, 4, 6, 8 và 10 ngày sau bố trí (NSBT) (Bảng 4). Bảng 4. Đường kính tản nấm Helminthosporium turcicum (mm) ở các nghiệm thức qua các thời điểm khảo sát Đường kính tản nấm (mm) qua các thời điểm khảo sát STT Nghiệm thức 2 NSBT 4 NSBT 6 NSBT 8 NSBT 10 NSBT 1 BM-VL12 15,13 d 23,50 d 28,75 d 37,00 d 42,75 d 2 KS-ST6b 21,63 b 33,38 b 41,00 b 46,88 b 70,88 b 3 TÔ-VL11d 20,50 c 30,00 c 37,88 c 44,13 c 64,38 c 4 ĐC 23,13 a 38,50 a 45,50 a 68,88 a 86,50 a Mức ý nghĩa ** ** ** ** ** CV ( ) 2,06 2,47 1,40 1,61 0,64 Ghi chú: Các giá trị ở cùng một cột được theo sau bởi cùng một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt ở mức ý nghĩa 1 qua phép thử Duncan; **Khác biệt ở mức ý nghĩa 1 ; NSBT: ngày sau bố trí Ở thời điểm 2 NSBT, cả 3 chủng xạ khuẩn đều cho thấy KNƯC đối với sự phát triển của khuẩn ty nấm thông qua đường kính tản nấm (ĐKTN) thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Trong đó, nghiệm thức chủng BM- VL12 có ĐKTN nấm thấp nhất là 15,13 mm, tiếp đến là nghiệm thức chủng TÔ-VL11d có ĐKTN là 20,50 mm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (23,13 mm). Ở thời điểm 4 NSBT, chủng xạ khuẩn BM-VL12 có KNƯC cao nhất với ĐKTN là 23,50 mm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (38,50 mm). Ở thời điểm 6 NSBT, chủng xạ khuẩn BM-VL12 vẫn cho ĐKTN là 23,50 mm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (45,50 mm). Ở thời điểm 8 NSBT, ở nghiệm thức chủng BM-VL12 có ĐKTN là 37,00 mm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (45,50 mm). Ở thời điểm 10 NSBT, các nghiệm thức có xử lý xạ khuẩn vẫn duy trì được KNƯC đối với khuẩn ty nấm Helminthosporium turcicum, đều thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức so với đối chứng và chủng BM-VL12 vẫn thể hiện khả năng ức chế cao nhất với ĐKTN là 42,75 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 46 mm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê 1 so với đối chứng là 86,50 mm (Hình 2). Nhìn chung, 3 chủng xạ khuẩn BM-VL12, KS- ST6b và TÔ-VL11d đều thể hiện khả năng ức chế sự phát triển khuẩn ty nấm H. turcicum so với đối chứng ở các mức độ khác nhau qua các thời điểm khảo sát và chủng BM-VL12 thể hiện khả năng ức chế cao hơn so với 2 chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Hình 2. Sự phát triển tản nấm Helminthosporium turcicum của các nghiệm thức ở thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm Tóm lại, 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm (BM- VL12, KS-ST6b và TÔ-VL11d) đều có khả năng ức chế sự mọc mầm của bào tử và sự phát triển của khuẩn ty nấm và chủng BM-VL12 vừa cho khả năng ức chế sự mọc mầm của bào tử nấm H. turcicum cao, vừa có khả năng ức chế sự phát triển của tản nấm H. turcicum cao. Điều này có thể được giải thích là do xạ khuẩn tiết ra các hợp chất có khả năng giết chết hoặc ức chế sự phát triển nấm gây bệnh như sản xuất enzyme có tác động phân hủy thành tế bào nấm như glucanase, chitinase, (Dhanasekaran và Jiang, 2016). Enzyme chitinase và β-glucanase được sinh tổng hợp từ chủng xạ khuẩn Streptomyces hygroscopicus có khả năng phá hủy và làm biến dạng vách tế bào của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Sclerotium rolfsii (Prapagdee et al., 2008). Theo nghiên cứu của El-Mehalawy et al. (2004), cũng cho rằng nhờ khả năng tiết enzyme chitinase và β-glucanase của xạ khuẩn đã phá hủy vách tế bào của nấm Cephelosporium maydis gây héo muộn trên bắp. Bên cạnh đó, khả năng đối kháng cao của xạ khuẩn đối với nấm gây bệnh cây trồng có liên quan đến khả năng tiết ra chất kháng sinh của chúng chẳng hạn như Yang et al. (2010) ghi nhận được 2 chất kháng sinh oligomycins A và C (thuộc nhóm kháng sinh macrolid) được chủng Streptomycin diastaticus tiết ra có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của các loại nấm Aspergilus niger, Alternaria alternate, Botrytis cinerae và Phytophthora capsici. 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ - Ba chủng xạ khuẩn BM-VL12, TÔ-VL11d và KS- ST6b có khả năng đối kháng cao với nấm Helminthosporium turcicum với BKVVK lần lượt là 18,00 mm; 14,25 mm và 13,25 mm và HSĐK lần lượt là 40,36 ; 37,41 và 37,01 ở thời điểm 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. - Chủng BM-VL12 vừa có khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm H. turcicum cao với tỉ lệ bào tử mọc mầm thấp nhất là 22,54 ở 48 giờ sau xử lý vừa có khả năng ức chế sự phát triển tản nấm cao với đường kính tản nấm thấp nhất là 42,75 mm ở 10 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. - Đề nghị khảo sát khả năng quản lý bệnh đốm lá lớn trên bắp do nấm H. turcicum gây ra của chủng xạ khuẩn BM-VL12 ở điều kiện nhà lưới. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Dhanasekaran, D. and Y. Jiang, 2016. Actinobacteria: Basics and Biotechnological Applications. InTechOpen, 398p. 2. Đinh Thế Lộc, Võ Nguyên Quyền, Bùi Thế Hùng và Nguyễn Thế Hùng, 1997. Giáo trình Cây lương thực. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. 3. Dương Minh, 1999. Giáo trình môn Hoa màu. Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ. 4. El-Mehalawy, A. A., N. M. Hassanein, H. M. Khater, E. A. K. El-Din and Y. A. Youssef, 2004. Influence of maize root colonization by the rhizosphere actinomycetes and yeast fungi on plant growth and on the biological control of late wilt disease. International Journal of Agriculture and Biology, 6(4): 599-605. 5. Lê Minh Tường và Đỗ Thanh Tuyền, 2016. Hiệu quả phòng trị xạ khuẩn đối với bệnh đốm vằn trên bắp. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ. 3: 62 – 69. 6. Lê Minh Tường, Đinh Hồng Thái, Lý Văn Giang và Phạm Tuấn Vũ, 2016. Xạ khuẩn và vai trò của xạ khuẩn trong quản lý bệnh hại cây trồng. Trong: Quản lý dịch hại cây trồng thân thiện môi KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 47 trường (Chủ biên: Nguyễn Thị Thu Cúc và Lê Văn Vàng). Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Trang: 203 – 215. 7. Lê Minh Tường, Lê Thị Ngọc Xuân và Nguyễn Thị Thanh Xuân, 2019. Khảo sát khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Helminthosporium maydis gây bệnh đốm lá nhỏ hại bắp. Hội thảo quốc gia về bệnh hại thực vật Việt Nam lần thứ 18. NXB Nông nghiệp. 8. Nguyền Hồng Quí và Lê Minh Tường, 2016. Đánh giá khả năng phòng trị của xạ khuẩn đối với bệnh thán thư trên xoài do nấm Colletotrichum sp. gây ra. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề Nông nghiệp: 120-127. 9. Nguyễn Thu Cúc và Lê Minh Tường, 2020. Khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối nấm Lasiodiplodia sp. gây bệnh cháy lá chôm chôm. Tạp chí Bảo vệ Thực vật, Số 3: 17-24. 10. Punngram, N., Thamchaipenet, A. and Duangmal K. (2011). Actinomycetes from Rice Field Soil and Their Activities to Inhibit Rice Fungal Pathogens. Thai National AGRIS Centre. 234-241. 11. Prapagdee, B., C. Kuekulvong and S. Mongkolsuk, 2008. Antifungal potential of extracellular metabolites produced by Streptomyces hygroscopicus against phytopathogenic fungi. International Journal of Biological Sciences, 4(5): 330-337. 12. Shurtleff, M. C. and C. W. Averre III, 1997. The plant disease clinic and field diagnosis of abiotic diseases. APS press. The American Phytopathological Soceity, 245p. 13. Yang P. W., M. G. Li, J. Y. Zhao, M. Z. Zhu, H. Shang, J. R. Li, X. L. Cui, R. Huang, M. L. Wen, 2010. "Oligomycins A and C, Major Secondary Metabolites Isolated from the Newly Isolated Strain Streptomyces diastaticus ”, Folia Microbiology 55 (1) 10 -16. EVALUATION ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ACTINOMYCETES ISOLATES ON Helminthosporium turcicum CAUSING NORTHERN LEAF BLIGHT ON MAIZE Vo Thi Lua1, Tran Van Dung2 and Le Minh Tuong2 1Master student in Plant protection major, Cantho University 2College of Agriculture, Cantho University Summary The research was carried out in Laboratory of Plant Protection Department, Can Tho University. The objective of this research was to investigate the actinomycetes able to antagonize with Helminthosporium turcicum fungus causing northern leaf blight on Maize. The antibacterial ability against H. turcicum fungus of the 6 actinomycetes isolates were examined with 4 replications in Laboratory conditions. The results found that 3 actinomycetes isolates: BM-VL12, TÔ-VL11d and KS-ST6b have stronger antagonism with radius of inhibition zones reaches 18.00 mm, 14.25 mm and 13.25 mm, respectively and antagonistic efficacy 40.36 ; 37.41 and 37.01 , respectively at 10 days after testing. On the other hand, the ability of inhibiting conidial germination of H. turcicum by 3 actinomycetes isolates (BM-VL12, TÔ-VL11d and KS-ST6b) was examined in Laboratory condition with 4 replications. The result indicated that BM-VL12 isolate had the highest inhibition effecicacy with the lowest rate’s conidial germination reache 22.54 at 48 hours after inoculation. The efficiency of 3 actinomycetes in the prevention of H. turcicum mycelial growth was conducted with 5 replications. The results showed that BM-VL12 isolate had a high reduction with the lowest diameter of mycelial growth reache 42.75 mm at 10 days after inoculation. Keywords: Maize, northern leaf blight, Helminthosporium turcicum, Actinomycetes, prevention of mycelia growth, reduction of conidial germination. Người phản biện: GS.TS. Nguyễn Văn Tuất Ngày nhận bài: 3/7/2020 Ngày thông qua phản biện: 4/8/2020 Ngày duyệt đăng: 11/8/2020
File đính kèm:
- kha_nang_doi_khang_cua_xa_khuan_doi_voi_nam_helminthosporium.pdf