Khảo sát khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên khoai môn
Mục tiêu của nghiên cứu nhằm tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum sp.
gây bệnh thán thư trên cây khoai môn. Kết quả phân lập được 87 chủng xạ khuẩn từ đất trồng khoai môn ở
một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Có 29 trong tổng số 87 chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với
nấm Colletotrichum sp. và 4 chủng CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 và ĐT15 có khả năng đối kháng cao với bán
kính vòng vô khuẩn lần lượt là 5,8 mm; 5,7 mm; 4,9 mm; 4,8 mm và hiệu suất đối kháng lần lượt là 54,48%;
51,57%; 48,88%; 48,21% ở thời điểm 7 ngày sau bố trí thí nghiệm. Bên cạnh đó, khả năng ức chế sự hình
thành bào tử nấm Colletotrichum sp. của 4 chủng xạ khuẩn (CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 và ĐT15) được thực
hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 4 lần lặp lại. Kết quả cho thấy, 2 chủng CM.AG1 và LV.ĐT11 thể
hiện khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. cao với log mật số bào tử nấm thấp lần
lượt là 5,898 và 6,418 (bào tử/ml) ở thời điểm 11 ngày sau xử lý. Ngoài ra, khả năng ức chế bào tử nấm
Colletotrichum sp. mọc mầm của 4 chủng xạ khuẩn trên cũng được thực hiện trong điều kiện phòng thí
nghiệm với 4 lần lặp lại. Kết quả cho thấy, 2 chủng CM.AG1 và LV.ĐT11 thể hiện khả năng ức chế sự mọc
mầm của bào tử nấm Colletotrichum sp. cao nhất với tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp nhất lần lượt là 31,04% và 32,98% ở thời điểm 24 giờ sau xử lý.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Tóm tắt nội dung tài liệu: Khảo sát khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên khoai môn
NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 11/2020 63 Kết quả về hiệu suất đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. được trình bày ở bảng 2. Ở thời điểm 3 NSBT, chủng xạ khuẩn LV.ĐT11 có hiệu suất đối kháng cao là 25,33%, tuy không khác biệt so với các chủng LV.ĐT2, ĐT5, CM.AG1 và DH.TV5 nhưng cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Ở thời điểm 5 NSBT, chủng CM.AG1 có hiệu suất đối kháng cao là 46,65%, tuy không khác biệt so với các chủng TC.AG15, LV.ĐT2, LV.ĐT12, LV.ĐT1, ĐT5, LV.ĐT11, VL9, DH.TV5, LV.ĐT3, TC.TV3, ĐT14 và HG4 nhưng cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Ở thời điểm 7 NSBT, chủng CM.AG1 vẫn cho hiệu suất đối kháng cao là 54,48% và không khác biệt so với các chủng LV.ĐT11, VL9 và ĐT15 với HSĐK lần lượt là 51,57%, 48,88% và 48,21% nhưng cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Bảng 2. Hiệu suất đối kháng (HSĐK) của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. ở các thời điểm khảo sát Hiệu suất đối kháng (%) qua các thời điểm khảo sát STT Kí hiệu xạ khuẩn 3 NSBT 5 NSBT 7 NSBT 1 CM.AG5 12,23 e-j 0,00 h 0,00 e 2 DH.TV7 8,29 f-k 0,00 h 0,00 e 3 HG12 7,42 h-k 9,84 gh 0,00 e 4 BL5 9,17 f-k 15,26 fg 0,00 e 5 TC.AG15 11,79 e-j 34,54a-d 0,00 e 6 LV.ĐT2 20,52a-d 38,40a-d 0,00 e 7 LV.ĐT12 13,10 e-i 32,99a-d 0,00 e 8 TC.AG9 13,97 d-h 31,96 bcd 0,00 e 9 DH.TV6 10,04 f-j 29,38 cde 0,00 e 10 LV.ĐT1 15,28 c-g 36,60a-d 0,00 e 11 ĐT5 24,02ab 43,56abc 46,06 bcd 12 LV.ĐT11 25,33a 45,36a-d 51,57ab 13 VL9 15,72 c-f 41,75abc 48,88abc 14 CM.AG1 23,14ab 46,65a 54,48a 15 DH.TV5 21,84abc 42,53abc 45,97 bcd 16 LV.ĐT4 15,28 c-g 26,65 def 0,00 e 17 LV.ĐT3 17,90 b-e 38,15a-d 0,00 e 18 TC.TV3 15,72 c-f 37,63a-d 6,99 e 19 CM.AG4 5,67 ijk 0,00 h 0,00 e 20 TC.TV1 5,32 jk 2,21 h 0,00 e 21 ST02 7,86 g-k 18,76 efg 0,00 e 22 ĐT14 12,23 e-j 37,63a-d 40,13 d 23 DH.TV1 2,53 k 0,00 h 0,00 e 24 ĐT1.3 10,48 f-j 17,47 efg 6,99 e 25 BL10 6,55 h-k 0,00 h 0,00 e 26 HG4 8,29 f-k 38,66a-d 43,28 d 27 ĐT15 7,86 g-k 42,01abc 48,21abc 28 LV.ĐT6 5,85 ijk 0,00 h 0,00 e 29 CM.AG7 4,97 jk 0,00 h 0,00 e Mức ý nghĩa ** ** ** CV (%) 22,68 29,85 30,97 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 1%. NSBT: ngày sau bố trí. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 11/2020 64 Hình 1. Khả năng đối kháng của một số chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. ở thời điểm 7 ngày sau khi bố trí thí nghiệm Tóm lại, qua kết quả ở bảng 1 và 2 cho thấy 4 chủng CM.AG1, LVĐT11, VL9 và ĐT15 cho khả năng đối kháng cao và kéo dài đến thời điểm 7 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Từ đó cho thấy, 4 chủng xạ khuẩn trên có thể là tác nhân sinh học có triển vọng để ức chế sự phát triển của nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên khoai môn. Một số kết quả nghiên cứu trước cũng cho rằng xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư hại cây trồng như xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên ớt (Lê Minh Tường và ctv., 2016), xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên xoài (Nguyễn Hồng Quí và Lê Minh Tường, 2016), xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây sen (Đổ Văn Sử và Lê Minh Tường, 2016). Như vậy, 4 chủng CM.AG1, LVĐT11, VL9 và ĐT15 được chọn để sử dụng cho các thí nghiệm sau. 3.2. Khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. của các chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm. Khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên khoai môn của 4 chủng xạ khuẩn CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 và ĐT15 được trình bày ở bảng 3. Ở thời điểm 5 ngày sau khi nuôi lắc (NSNL), log mật số bào tử ở các nghiệm thức dao động trong khoảng 0,000 – 6,497 (bào tử/ml) và 2 chủng xạ khuẩn CM.AG1 và LV.ĐT11 cho khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. cao với log mật số bào tử đều là 0,000 (bào tử/ml), thấp hơn và khác biệt ý nghĩa so thống kê với các nghiệm thức còn lại. Ở thời điểm 7 NSNL, nghiệm thức chủng LV.ĐT11 cho thấy khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. cao với log mật số bào tử là 0,000 (bào tử/ml), thấp hơn và khác biệt ý nghĩa so thống kê với các nghiệm thức còn lại. Ở thời điểm 9 NSNL, nghiệm thức chủng LV.ĐT11 có log mật số bào tử là 5,747 (bào tử/ml), tuy không khác biệt so với 2 chủng CM.AG1 và VL9 nhưng thấp hơn và khác biệt ý nghĩa so thống kê với nghiệm thức chủng ĐT15 và nghiệm thức đối chứng. Ở thời điểm 11 NSNL, nghiệm thức chủng LV.ĐT11 có log mật số bào tử là 5,898 (bào tử/ml), tuy không khác biệt so với chủng CM.AG1 nhưng thấp hơn và khác biệt ý nghĩa so thống kê với các nghiệm thức còn lại. Bảng 3. Khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. của các chủng xạ khuẩn qua các thời điểm khảo sát Log mật số bào tử qua các thời điểm khảo sát STT Kí hiệu xạ khuẩn 5 NSNL 7 NSNL 9 NSNL 11 NSNL 1 CM.AG1 0,000 c 5,793 b 6,275 bc 6,418 bc 2 LV.ĐT11 0,000 c 0,000 c 5,747 c 5,898 c 3 ĐT15 5,665 b 6,287 b 6,700 b 7,415 b 4 VL9 5,702 b 6,142 b 6,340 bc 7,415 b 5 ĐC 6,497a 7,118a 7,385a 8,642a Mức ý nghĩa ** ** ** ** CV(%) 1,48 1,29 1,15 3,85 Ghi chú: Các giá trị ở cùng một cột theo sau bởi một hay 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%. NSNL: ngày sau khi nuôi lắc. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 11/2020 65 3.3. Khả năng ức chế bào tử nấm Colletotrichum sp. mọc mầm của các chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm Khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên khoai môn của 4 chủng xạ khuẩn CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 và ĐT15 được trình bày ở bảng 4. Ở thời điểm 6 giờ sau khi xử lý (GSXL), các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều cho khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Colletotrichum sp. với tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng và 2 chủng CM.AG1 và LV.ĐT11 có tỷ lệ bào tử mọc mầm lần lượt là 15,59% và 16,64%, tuy không khác biệt so với nghiệm thức chủng ĐT15 nhưng thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức chủng VL9 và nghiệm thức đối chứng. Ở thời điểm 12 GSXL, 2 chủng CM.AG1 và LV.ĐT11 vẫn cho tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp lần lượt là 28,45% và 29,74%, thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Ở thời điểm 24 GSXL, 2 chủng CM.AG1 và LV.ĐT11 vẫn cho tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Bảng 4. Khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Colletotrichum sp. của các chủng xạ khuẩn qua các thời điểm khảo sát Tỷ lệ (%) bào tử nấm mọc mầm qua các thời điểm khảo sát STT Kí hiệu xạ khuẩn 6 GSXL 12 GSXL 24 GSXL 1 CM.AG1 15,59 c 28,45 d 31,04 d 2 LV.ĐT11 16,64 c 29,74 d 32,98 d 3 ĐT15 18,01 bc 34,69 c 39,16 c 4 VL9 21,26 b 39,37 b 53,36 b 5 ĐC 33,81a 49,30a 64,79a Mức ý nghĩa ** ** ** CV(%) 9,50 4,06 5,14 Ghi chú: Các giá trị ở cùng một cột theo sau bởi một hay 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%. GSXL: Giờ sau khi xử lý Tóm lại, từ kết quả ở bảng 3 và 4 cho thấy 2 chủng xạ khuẩn CM.AG1 và LV.ĐT11 vừa có khả năng ức chế hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. cao thông qua log mật số bào tử nấm thấp và vừa có khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm cao thông qua tỷ lệ bào tử nấm mọc mầm thấp qua các thời điểm xử lý. Khả năng đối kháng trên có thể được giải thích là do xạ khuẩn có khả năng tiết ra một số enzyme như chitinase, glucanase, giúp phân hủy vách tế bào nấm gây bệnh (Valois et al., 1996). Lee et al. (2012) đã báo cáo rằng chủng xạ khuẩn Streptomyces cavourensis subsp. cavourensis có khả năng tiết các loại enzyme như chitinase, β-1,3- glucanase,... gây ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Colletotrichum gloeosporioides. Ngoài ra, chất kháng sinh do xạ khuẩn tiết ra cũng có khả năng giúp xạ khuẩn đối kháng cao với nấm gây bệnh cây trồng (Qin et al., 1994). Theo Silvia et al. (2008) cho rằng có hơn 80% chất kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn và trong số đó có nhiều chất kháng sinh do xạ khuẩn sinh ra có khả năng ức chế sự phát triển các loại nấm gây hại thực vật. Nghiên cứu của Joo (2005) chỉ ra rằng bào tử của nấm Phytophthora capsici bị ức chế bởi chủng xạ khuẩn Stretomyces halstedii AJ – 7, mật số bào tử của nấm còn ít hơn 1% khi tiếp xúc với dịch trích của xạ khuẩn sau 12 giờ. Ezziyyani et al. (2007) trong nghiên cứu của mình thấy rằng dịch trích của Streptomyces rochei có thể làm giảm đến 75% mật số của nấm Phytophthora capsici gây bệnh thối rễ ở cây tiêu. 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT - Bốn (04) chủng xạ khuẩn CM.AG1, LVĐT11, VL9 và ĐT15 có khả năng đối kháng cao với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên cây khoai KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 11/2020 66 môn trong điều kiện phòng thí nghiệm thông qua hiệu suất đối kháng cao và kéo dài đến thời điểm 11 ngày sau khi thí nghiệm. - Hai (02) chủng xạ khuẩn CM.AG1 và LV.ĐT11 vừa có khả năng ức chế hình thành bào tử nấm Colletotrichum sp. cao và vừa có khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm cao qua các thời điểm xử lý. - Đề xuất khảo sát khả năng phòng trị bệnh thán thư trên cây khoai môn của chủng xạ khuẩn CM.AG1 và LV.ĐT11 trong điều kiện nhà lưới. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đổ Văn Sử và Lê Minh Tường, 2016. Khảo sát khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư hại sen. Tạp chí Bảo vệ thực vật, 3: 9-15. 2. Ezziyyani M., M. E. Requena, C. Egea-Gilabert and M. E. Candela, 2007. Biological Control of Phytophthora Root Rot of Pepper Using Trichoderma harzianum and Streptomyces rochei in Combination. Journal Phythpathology, 155: 342-349. 3. Hasegawa S., A. Meguro, M. Shimizu, T. Nishimura and H. Kunoh, 2006. Endophytic Actinomycetes and Their Interaction with Host Plant. Actinomycetologica, 72- 81. 5. Hsu S. C and J. L. Lockwood, 1975. Powdered Chitin Agar as a Selective Medium for Enumeration of Actinomycetes in Water and Soil. Apply Microbiology, 422 – 426. 6. Joo G. J., 2005. Production of an anti-fungal substance for biological control of Phytophthora capsici causing phytophthora blight in red-peppers by Streptomyces halstedii. Biotechnology Letters 27: 201-205. 7. Lee S. Y., H. Tindwa, Y. S. Lee, K. W. Naing, S. H. Hong, Y. Nam and K. Y. Kim, 2012. Biocontrol of anthracnose in pepper using chitinase, β-1,3- glucanase, and 2-furancarboxaldehyde produced by Streptomyces cavourensis SY224. Journal of Microbiology Biotechnology, 22(10): 1359 - 1366. 8. Moayedi G. and R. Mostowfizadeh- ghalamfarsa, 2009. Antagonistic Activities of Trichoderma spp. on Phytophthora Root Rot of Sugar Beet. Iran Agricultural Research, 28(2): 21 – 28. 9. Hồng Quí và Lê Minh Tường, 2018. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên cây có múi ở đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, 50-59. 10. Nguyễn 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, 120-127. 11. Qin Z., V. Peng, X. Zhou, R. Liang, Q. Zhou, H. Chen, DA. Hopwood, T. Keiser and Z. Dend, 1994. Development of a gene cloning system for Streptomyces hygroscopicus subsp. yingchengensis, a producer of three useful antifungal compounds, by elimination of three barriers to DNA transfer. Journal of Bacteriology, 176: 2090-2095. 12. Silvia D. S. and T. T. Mika, 2008. Friends and foes: streptomycetes as modulators of plant disease and symbiosis. Antonie van Leeuwenhoek, 94: 11-19. 13. Trần Văn Hai, 2005. Giáo trình hóa bảo vệ thực vật. Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. 364 trang. 14. Valois D., K. Fayad, T. Barasubiye and M. Garon, 1996. Glucanolytic Actinomyces antagonistic to Phytopthora fragariae var. rubi, the Causual Agent of Raspberry Root rot. Applied and Environmental at Mmicrobiology, 62(5): 1630-1635. 15. Vũ Triệu Mân, 2007. Giáo trình bệnh cây chuyên khoa. Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. 233 trang. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 11/2020 67 ASSESSMENT OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ACTINOMYCETES ISOLATES ON Colletotrichum sp. CAUSING ANTHRACNOSE DISEASE ON TARO Le Yen Nhi1, Tran Thi My Hanh2 and Le Minh Tuong3 1Mater student in Plant Protection Major, Cantho University 2Southern Horticultural Research Institute 3College of Agriculture, Cantho University Email: lmtuong@ctu.edu.vn Summary The objective of the research was to find out the actinomycetes able to antagonize with Colletotrichum sp. fungus causing anthracnose disease on Taro. Eighty seven actinomycetes isolates were collected from taro field in some province of Mekong delta. There are 29 of 87 actinomycetes isolates in total presented antagonistic activity against Colletotrichum sp. and 4 actinomycetes isolates CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 and ĐT15 showed higher stabler antagonistic ability with radiuses of inhibition zones reaches 5.8 mm; 5.7 mm; 4.9 mm and 4,8 mm respectively and antagonistic efficacy reaches 54.48%; 51.57%; 48.88% and 48.21% respectively at 7 days after co-culture. On the other hand, the ability of inhibiting sporulation of Colletotrichum sp. by 4 actinomycetes isolates (CM.AG1, LV.ĐT11, VL9 and ĐT15) was checked in Laboratory condition with 4 replications. The result showed that 2 CM.AG1 and LV.ĐT11 isolates have the highest inhibition effecicacy with the lowest log conidia concentration reaches 5.898 and 6.418 (spores/ml) at 11 days after testing. Beside, the ability of inhibiting conidia germination of Colletotrichum sp. by these actinomycetes isolates was examined in Laboratory condition with 4 replications. The result indicated that CM.AG1 and LV.ĐT11 isolates have the highest inhibition effecicacy with the lowest rate’s conidia germination reaches 31.04% and 32.98% at 24 hour after inoculation. Keywords: Actinomycetes, anthracnose disease on Taro, Colletotrichum sp., inhibiting sporulation, inhibiting conidia germination. Người phản biện: PGS.TS. Lê Lương Tề Ngày nhận bài: 14/7/2020 Ngày thông qua phản biện: 14/8/2020 Ngày duyệt đăng: 21/8/2020
File đính kèm:
- khao_sat_kha_nang_doi_khang_cua_xa_khuan_doi_voi_nam_colleto.pdf