Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7 :Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường - Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài: Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây

ra bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7

Mã số đề tài: 19.2TP06SV

Chủ nhiệm đề tài: Hồ Nguyễn Hoàng Yến

Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

Tp. Hồ Chí Minh, 2021

1

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và

những lời động viên sâu sắc của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè trong suốt khoảng thời

gian thực hiện đề tài.

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Công nghiệp

Thành phố Hồ Chí Minh, Ban lãnh đạo Viện, Ban quản lý phòng thí nghiệm và quý Thầy

Cô của Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Phòng Quản lý Khoa học và Hợp tác

Quốc tế đã hỗ trợ về kinh phí, cơ sở vật chất và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đề

tài nghiên cứu.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Ngọc Ẩn đã tận tình hướng dẫn, truyền

đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn giúp em kịp thời giải quyết vấn đề, động

viên em những lúc khó khăn và luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài

nghiên cứu này.

Em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Tấn Việt và TS. Nguyễn Thị Diệu Hạnh đã luôn

quan tâm, chỉ bảo và luôn sẵn lòng hỗ trợ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

Em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể sinh viên làm việc tại Phòng Thí nghiệm Công nghệ

Vi sinh thuộc Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã giúp đỡ, san sẻ và tạo động lực

để em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này.

Cảm ơn gia đình đã luôn chia sẻ, hỗ trợ và là nguồn động viên to lớn đối với con trong

suốt thời gian qua.

Tuy đã cố gắng rất nhiều nhưng vì vốn kiến thức, kinh nghiệm của bản thân còn hạn

chế, do đó trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài, em không tránh khỏi những thiếu

sót nên rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy Cô để em có thể hoàn

thiện hơn.

Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe và gặt hái được nhiều

thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống. Em xin chân thành cảm ơn!

2

PHẦN I: THÔNG TIN CHUNG

I. Thông tin tổng quát

1.1. Tên đề tài: Khảo sát khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra

bệnh đốm nâu trên cây thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7.

1.2. Mã số: 19.2TP06SV

1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài:

TT Họ và tên Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài

1 Hồ Nguyễn Hoàng Yến Trường ĐHCN Nghiên cứu đề tài

2 TS. Nguyễn Ngọc Ẩn Trường ĐHCN Cố vấn khoa học

1.4. Đơn vị chủ trì: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

1.5. Thời gian thực hiện:

1.5.1. Theo hợp đồng: Từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 10 năm 2020

1.5.2. Gia hạn: 12 tháng

1.5.3. Thực hiện thực tế: Từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 3 năm 2021

1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Không có

1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 05 triệu đồng (số tiền bằng chữ: Năm

triệu đồng).

II. Kết quả nghiên cứu

2.1. Đặt vấn đề

Thanh long là một loại cây ăn quả nhiệt đới và cận nhiệt đới quan trọng. Thanh long

thuộc họ Xương rồng (Cactaceae), xuất hiện ở các vùng nhiệt đới bản địa của châu Mỹ

Latinh, bao gồm Mexico, Trung và Nam Mỹ. Hiện nay, nó cũng được trồng rộng khắp các

vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước châu Á, như

Malaysia, Việt Nam, Thái Lan, Philippines và Trung Quốc [1, 2].

Việt Nam là nước có diện tích và sản lượng thanh long lớn nhất Châu Á, xuất khẩu

thanh long hàng đầu thế giới. Diện tích trồng thanh long ở Việt Nam tăng nhanh từ 5.512

3

ha năm 2000 lên đến 35.665 ha năm 2014 với tổng sản lượng đạt khoảng 614.346 tấn [3].

Theo số liệu ước tính sơ bộ năm 2015, diện tích trồng mới thanh long gần 5.000 ha, sản

lượng đạt khoảng 686.195 tấn [3]. Theo thống kê, sản lượng thanh long ở Việt Nam đạt

khoảng 1,2 triệu tấn vào năm 2019 và dự kiến sẽ đạt 1,7 triệu tấn vào năm 2025, dự báo

tốc độ tăng trưởng đạt 6,0% [4]. Do đó, việc xuất khẩu thanh long mang lại nguồn thu nhập

lớn cho nông dân nước ta.

Tuy nhiên, việc sản xuất thanh long ở Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn do tác động

của biến đổi khí hậu và dịch bệnh như bệnh đốm nâu, bệnh nám cành, bệnh thối nhũn, bệnh

thán thư, bệnh nấm bồ hóng,… [5]. Do khí hậu nhiệt đới ẩm là môi trường phù hợp cho

nhiều loại mốc phát triển. Bên cạnh đó là việc mở rộng diện tích, thâm canh cao đã tạo điều

kiện cho nhiều loại sâu bệnh gây hại phát triển. Từ năm 2008 đến nay, trên thanh long xuất

hiện các loại bệnh mới như bệnh đốm trắng, đốm vàng, đốm nâu, bệnh loét gây hư hại trên

thân cây và quả thanh long. Trong đó, bệnh đốm nâu do nấm mốc Neoscytalidium

dimidiatum gây ra hậu quả nghiêm trọng nhất [6, 7].

Neoscytalidium dimidiatum thuộc ngành nấm túi Ascomycota, lớp Dothideomycetes, bộ

Botrysphaeriales, họ Botrysphaeriaceae, chi Neoscytalidium [8]. Nó được xác định là tác

nhân gây ra các bệnh nhiễm trùng giống bệnh nấm da ở người [9], xâm nhập và làm viêm

phổi dẫn đến cái chết ở cá heo [10], bên cạnh đó, chủng nấm mốc này còn gây bệnh trên

nhiều đối tượng thực vật như: cà chua, cây có múi, thanh long,… [11-13].

Hiện nay, xu hướng phát triển của thế giới là hướng tới một nền nông nghiệp sạch và

bền vững. Tuy nhiên, nấm bệnh gây ra những hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt là ở các vùng

nhiệt đới và cận nhiệt đới, bệnh đốm nâu do nấm mốc N. dimidiatum gây ra làm ảnh hưởng

nặng nề tới năng suất cũng như chất lượng quả thanh long [12]. Việc này gây khó khăn

trong việc tiêu thụ nội địa và xuất khẩu, cũng như ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của

người nông dân và ngành trồng trọt thanh long.

Thuốc diệt nấm hóa học được sử dụng tràn lan trong nông nghiệp có ảnh hưởng xấu

đối với sức khỏe con người, gây ô nhiễm môi trường và làm tăng khả năng kháng thuốc

của nấm bệnh. Vấn đề cấp bách hiện nay là tìm ra nguyên nhân gây bệnh, từ đó đưa ra các

4

biện pháp phòng trừ hiệu quả. Do đó, việc sử dụng các biện pháp sinh học như các hợp

chất đối kháng từ vi sinh vật là một phương pháp thay thế hiệu quả và thân thiện với môi

trường.

Bacillus licheniformis là vi khuẩn Gram dương, hình que, ưa nhiệt. Trong điều kiện môi

trường khắc nghiệt, nó có khả năng hình thành nội bào tử. Những bào tử này có khả năng

chịu nhiệt, lạnh, bức xạ và các áp lực khác của môi trường. Bacillus licheniformis có khả

năng sản sinh ra nhiều loại enzyme có hoạt tính mạnh như amylase, protease, cellulase,

chitinase…, đồng thời, nó cũng có khả năng sinh tổng hợp các chất kháng sinh tự nhiên có

tác dụng ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật khác, bao gồm cả vi khuẩn

Gram âm lẫn Gram dương và nấm gây bệnh [14].

Xuất phát từ thực trạng trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Khảo sát khả

năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây ra bệnh đốm nâu trên cây thanh

long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7” với mục đích hướng tới việc sản xuất chế

phẩm sinh học hỗ trợ cho sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp nói chung và

ngành trồng thanh long nói riêng ở nước ta.

2.2. Mục tiêu

2.2.1. Mục tiêu tổng quát

Đánh giá được khả năng ức chế nấm mốc Neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm

nâu trên thanh long của vi khuẩn Bacillus licheniformis D7.

2.2.2. Mục tiêu cụ thể

Khảo sát sơ bộ khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm mốc N. dimidiatum

bởi chủng B. licheniformis D7.

Khảo sát sự tác động của B. licheniformis D7 lên khả năng nảy mầm của bào tử

N. dimidiatum.

Khảo sát sự tác động của B. licheniformis D7 lên sự phát triển của hệ sợi tơ

N. dimidiatum.

5

Kiểm tra hiệu quả ngăn ngừa bệnh đốm nâu trên cây và quả thanh long do N. dimidiatum

gây ra của chủng B. licheniformis D7.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Nội dung 1: Khảo sát sơ bộ khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm mốc

Neoscytalidium dimidiatum bởi dịch nuôi cấy chủng Bacillus licheniformis D7

Kiểm tra hoạt tính kháng mốc bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch của dịch nuôi

cấy vi khuẩn trên môi trường PGA [15].

Nội dung 2: Khảo sát sự tác động của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 lên khả

năng nảy mầm của bào tử Neoscytalidium dimidiatum

Phối trộn dịch nuôi cấy vi khuẩn và dịch bào tử nấm mốc theo các tỉ lệ 0,5:1, 1:1, 2:1,

ủ ở nhiệt độ phòng và quan sát sự nảy mầm của bào tử dưới kính hiển theo các mốc thời

gian 4, 8, 12, 24 giờ [16].

Kiểm tra sự sinh trưởng của bào tử nấm mốc bằng phương pháp cấy trải trên môi

trường PGA.

Đối chứng được thực hiện tương tự với dịch bào tử nấm mốc nhưng thay thế dịch nuôi

cấy vi khuẩn bằng môi trường LB.

Nội dung 3: Khảo sát sự tác động của dịch nuôi cấy Bacillus licheniformis D7 lên sự

phát triển của hệ sợi tơ Neoscytalidium dimidiatum

Phối trộn dịch nuôi cấy vi khuẩn và dịch bào tử nấm mốc (được nuôi ủ trong môi trường

PGB sau 4 giờ) theo các tỉ lệ 0,5:1, 1:1, 2:1, ủ ở nhiệt độ phòng và quan sát dưới kính hiển

theo các mốc thời gian 4, 8, 12, 24 giờ [16].

Đối chứng được thực hiện tương tự với dịch bào tử nấm mốc nhưng thay thế dịch nuôi

cấy vi khuẩn bằng môi trường LB.

Nội dung 4: Kiểm tra hiệu quả ngăn ngừa bệnh đốm nâu trên cây và quả thanh long do

N. dimidiatum gây ra của B. licheniformis D7