Nghiên cứu nấm men nội sinh có khả năng kích thích tăng trưởng và kháng bệnh cho cây trồng được phân lập từ cây mía ở tỉnh Tây Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU NẤM MEN NỘI SINH CÓ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH

TĂNG TRƯỞNG VÀ KHÁNG BỆNH CHO CÂY TRỒNG ĐƯỢC PHÂN

LẬP TỪ CÂY MÍA Ở TỈNH TÂY NINH

Bình Dương, tháng 04/ 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU NẤM MEN NỘI SINH CÓ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH

TĂNG TRƯỞNG VÀ KHÁNG BỆNH CHO CÂY TRỒNG ĐƯỢC PHÂN

LẬP TỪ CÂY MÍA Ở TỈNH TÂY NINH

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Thảo Nguyên

Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Các thành viên: Nguyễn Vương Hạ Quỳnh

Trần Thị Minh Châu

Nguyễn Thị Bích Nhi

Trần Thị Lê Hiếu

Người hướng dẫn: Th.S Dương Nhật Linh

Bình Dương, tháng 04/ 2018

Binh Dương, tháng 04/ 2018

i

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1

PHẦN ITỔNG QUAN TÀI LIỆU ..............................................................................4

1.TỔNG QUAN VỀ CÂY MÍA..................................................................................5

1.1 Đặc tính của cây mía..........................................................................................5

1.2 Đặc điểm thực vật học .......................................................................................5

2.TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN................................................................................7

2.1 Sơ lược nấm men ...............................................................................................8

2.2 Hình thái và cấu trúc của tế bào nấm men.........................................................9

2.3 Sinh sản và các chu kỳ sống của nấm men......................................................10

2.3.1 Sinh sản vô tính .........................................................................................10

2.3.2 Sinh sản hữu tính.......................................................................................11

2.3.3 Chu kỳ sống của nấm men ........................................................................11

2.4 Nấm men nội sinh............................................................................................12

2.5Phân loại nấm men............................................................................................12

2.6 Nấm men Rhodotorula……………………………………………………...…13

2.6.1 Giới thiệu……………………………………………………………… .13

2.6.2 Hình thái và kích thước…………………………………………………..13

2.6.3 Cấu tạo và sinh sản cảu nấm men Rhodotorula………………………...15

3.VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY TRỒNG

...................................................................................................................................22

3.1 Sự cố định nitơ phân tử....................................................................................22

3.1.1 Quá trình cố định nitơ phân tử ..................................................................22

3.1.2 Cơ chế quá trình cố định nitơ phân tử.......................................................23

3.1.3 Các loài vi sinh vật cố định nitơ................................................................23

3.2 Vi sinh vật hòa tan lân .....................................................................................24

3.2.1 Vai trò của lân đối với cây trồng...............................................................24

3.2.2 Vi sinh vật hòa tan lân hữu cơ...................................................................25

ii

3.2.3 Vi sinh vật hòa tan lân vô cơ.....................................................................25

3.2.4 Các loài vi sinh vật hòa tan lân .................................................................25

3.3 Vi sinh vật sinh IAA........................................................................................25

4. Hợp chất carotenoid………………………………..........................................26

4.1Sơ lượt về hợp chất carotenoid…………………………………………..26

4.1.1Phân loại , cấu tạo và danh pháp………………………………………26

4.1.2Tính chất………………………………………………………………..29

4.1.3Các carotenoid của naamd men Rhodotorula…………………………30

4.2Cơ chế sinh tổng hợp carotenoid ở vi sinh vật…………………………..31

5.Tình hình nghiên cứu nấm men ..........................................................................34

5.1 Trên thế giới .................................................................................................34

5.2 Trong nước ...................................................................................................35

PHẦN IIVẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP..............................................................36

1.VẬT LIỆU .............................................................................................................37

1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu....................................................................37

1.2 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................37

1.3 Thiết bị, dụng cụ, môi trường ..........................................................................37

1.3.1 Thiết bị và dụng cụ....................................................................................37

1.3.2 Môi trường và hóa chất .............................................................................38

1.3.3 Thuốc thử...................................................................................................38

2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................................................................38

2.1 Bố trí thí nghiệm..............................................................................................38

2.2 Quy trình lấy mẫu ............................................................................................39

2.3 Phân lập............................................................................................................39

2.4 Phân nhóm vi sinh vật......................................................................................40

2.4.1 Quan sát đại thể......................................................................................40

2.4.2 Quan sát vi thể .......................................................................................40

2.5Khảo sát các đặc điểm sinh học của nấm men....................................................41

2.5.1Gelatinase……………………………………………………………………41

2.5.2Caseinase…………………………………………………………………….41

iii

2.5.3Lipase………………………………………………………………………..42

2.5.4 Amylase……………………………………………………………………..42

2.5.5Cellulase……………………………………………………………………..43

2.6 Khảo sát các đặc điểm có lợi của nấm men……………………………………43

2.6.1 Khảo sát khả năng sinh Indole 3-acetic acid (IAA) ..................................43

2.6.2Khảo sát khả năng hòa tan lân....................................................................45

2.6.3Khảo sát khả năng cố định đạm……................................................................48

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................53

1. KẾT QUẢ .............................................................................................................54

1.1 Kết quả phân lập nấm men nội sinh................................................................54

1.2 Nhận xét kết quả phân lập nấm men nội sinh ....................................................55

2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SINH ENZYM NGOẠI BÀO………….59

3 KẾT QỦA KHẢO SÁT CÁC HOẠT TÍNH CÓ LỢI…………………………..62

3.1 Khảo sát hoạt tính sinh IAA ............................................................................62

3.1.1 Kết quả định tính khả năng sinh IAA........................................................62

3.1.2 Kết quả định lượng khả năng sinh IAA ....................................................62

3.2Khảo sát khả năng hòa tan lân ..........................................................................65

3.2.1 Kết quả định tính khả năng hòa tan lân.....................................................65

3.2.2 Kết quả định lượng khả năng hòa tan lân..................................................67

3.3Khảo sát khả năng cố định đạm........................................................................68

3.3.1 Kết quả định tính khả năng cố định đạm…………………………………68

3.3.2 Kết quả định lượng khả năng cố định đạm……………………………69

4Kết quả khảo sát khả năng sinh carotenoid .........................................................69

PHẦN IVKẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.......................................................................74

1.KẾT LUẬN............................................................................................................75

2.ĐỀ NGHỊ ...............................................................................................................75

TÀI LIỆU KHAM KHẢO ........................................................................................77

PHỤ LỤC.………………………………………………………………….……...81

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Hình thái tế bào của một số loài Rhodotorula…………………………..18

Bảng 1.2 Gía trị dinh dưỡng của một số nấm men trong giống Rhodotorula……..21

Bảng 1.3 Cấu trúc và màu của một số carotenoid………………………………….28

Bảng 2.1 Xây dựng đường chuẩn IAA .....................................................................44

Bảng 2.2 Xây dựng đường chuẩn phospho ...............................................................47

Bảng 2.3 Xây dựng đường chuẩn NH4+…………………………………….……..50

Bảng 3.1 Kết quả phân lập các chủng nấm men nội sinh………………………54

Bảng 3.3Bảng kết quả khảo sát đại thể và vi thể của các chủng nấm men được phân

lập .............................................................................................................................55

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát khả năng sinh enzym ngoại bào………………………60

Bảng 3.5Kết quả định lượng khả năng sinh IAA......................................................62

Bảng 3.5Kết quả định lượng khả năng sinh phospho ...............................................68

Bảng 3.6Kết quả định lượng NH4+

...........................................................................69

Bảng 3.7Kết quả màu sắc của các khuẩn lạc nấm men phân lập được.....................71

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Phân loại nấm men .....................................................................................8

Sơ đồ 2.1Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..............................................................................39

Sơ đồ 2.2 Quy trình khảo sát khả năng sinh IAA .....................................................44

Sơ đồ 2.3 Quy trình khảo sát khả năng hòa tan lân...................................................46

Sơ đồ 2.4 Quy trình khảo sát khả năng cố định đạm………………………………51

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

MT Môi trường

v/p Vòng/phút

mm milimet

mg miligam

nm nanomet

µl microlit

Cs Cộng sự

DRBC Dichoran Rose Bengal Chloramphenicol

YPD yeast extract – pepton - dextrose

IAA Indole 3-acetic acid

CCS Commercial Cane Sugar (số đơn vị khối lượng đường saccarozơ theolý

thuyết có thể sản xuất từ 100 đơn vị khối lượng mía)

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Biểu hiện nồng độ IAA………………………………………………64

Biểu đồ 3.2 Biểu hiện nồng độ phospho…………………………………………..67

Biểu đồ 3.3 Biểu hiện nồng độ NH4+……………………………………………..70

vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Khuẩn lạc nấm men Rhodotorula………………………………………..14

Hình 1.2 Tế bào nấm men Rhodotorula……………………………………………15

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử của IAA và Tryptophan..................................................26

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của các carotenoid thường gặp……………………….27

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo carotenoid…………………………………………………28

Hình 1.6 Các nhóm cuối của carotenoid…………………………………………..29

Hình 1.7 Các sắc tố của nấm men Rhodotorula……………………………………30

Hình 1.8 Con đường sinh tổng hợp carotenoid…………………………………….32

Hình 1.9 Các phản ứng dehydro hóa trong quá trình sinh tổng hợp carotenoid…...33

Hình 3.1Mẫu mía phân lập trên môi trường DRBC..................................................54

Hình 3.2Khuẩn lạc của một số chủng nấm men mọc trên môi trường PDA ............55

Hình 3.3Kết quả quan sát đại thể và vi thể của một số chủng nấm men ..................59

Hình 3.4 Kết quả quan sát đại thể và vi thể của một số chủng nấm men…………..59

Hình 3.5 Định lượng khả năng sinh IAA..................................................................65

Hình 3.6 Khả năng hòa tan lân của một số chủng nấm men trên môi trường. .........66

Hình 3.7 Định lượng khả năng hòa tan lân ...............................................................68

Hình 3.8Khả năng cố định đạm trên môi trường vô đạm của một số chủng nấm men

………………………………………………………………………………69

Hình 3.9 Khuẩn lạc nấm men NT8………………………………………………...72

vii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1. Thông tin chung:

- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU NẤM MEN NỘI SINH CÓ KHẢ NĂNG KÍCH

THÍCH TĂNG TRƯỞNG VÀ KHÁNG BỆNH CHO CÂY TRỒNG

ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÂY MÍA Ở TỈNH TÂY NINH

- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thảo Nguyên

- Lớp: DH14VS01 Khoa: Công Nghệ Sinh Học Năm thứ: 4 Số năm đào

tạo: 4

- Người hướng dẫn: Th.S Dương Nhật Linh

2. Mục tiêu đề tài:

Nghiên cứu, đánh giá các hoạt tính có lợi của nấm men nội sinh từ cây mía

3. Tính mới và sáng tạo:

Hiện nay ở Việt Nam chưa có nhiều công trình nghiên cứu về nấm men nội sinh,

đặc biệt là nội sinh cây mía. Đồng thời, ở nghiên cứu này đã khảo sát được những

chủng nấm men có khả năng kích thích tăng trưởng cây trồng cũng như có khả năng

tổng hợp carotenoid. Kết quả này làm tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn về nấm

men nội sinh để có thể ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, thực

phẩm.

4. Kết quả nghiên cứu:

Từ 33 mẫu mía được thu thập ở các địa điểm khác nhau, chúng tôi tiến hành

phân lập được 37 chủng nấm men nội sinh, trong đó có 16 chủng nấm men sinh sắc

tố với nhiều màu sắc khác nhau (vàng, cam, hồng,…) và 21 chủng nấm men không

sinh sắc tố (trắng ngà, trắng sữa), hầu hết các khuẩn lạc nấm men có dạng tròn đều,

tâm nhô. Khi quan sát vi thể, tế bào nấm men có nhiều hình dạng khác nhau như:

ovan lớn, ovan nhỏ, elip dài, elip nhọn và hình cầu.

viii

Qua kết quả thí nghiệm khảo sát khả năng sinh enzym ngoại bào, chúng tôi nhận

thấy có 35 chủng nấm men nội sinh có khả năng phân giải gelatin, có 9 chủng nấm

men nội sinh có khả năng phân giải casein, có 2 chủng nấm men nội sinh có khả năng

sinh enzym lipasevà chỉ có 1 chủng nấm men nội sinh có khả năng phân giải tinh bột

và cellulose.Qua những kết quả thử nghiệm này, chúng tôi nhận thấy chỉ có chủng

nấm men TN8 có 5 hoạt tính sinh enzym ngoại bào.

Qua kết quả thí nghiệm khảo sát các hoạt tính có lợi, chúng tôi nhận thấy tất cả

các chủng nấm men nội sinh phân lập được đều có khả năng sinh IAA, trong đó chủng

TN8 có hàm lượng IAA cao nhất (266,00 ± 15,84a µg/ ml), có 7 chủng nấm men nội

sinh có khả năng hòa tan lân, trong đó chủng TN4 có khả năng hòa tan lân cao nhất

với hàm lượng 1,96 µg/ml. Và có 14 chủng nấm men nội sinh có khả năng cố định

đạm, trong đó chủng TN8 có hàm lượng đạm cao nhất (24,47± 4,95

a µg/ml).

Từ những chủng nấm men nội sinh đã được phân lập, chúng tôi đã khảo sát

được 9 chủng nấm men có khả năng tổng hợp nhiều carotenoid, dựa vào phương

pháp so độ đậm màu của các chủng nấm men trên môi trường đĩa thạch sau khi cấy

và được chiếu sáng liên tục 5 ngày ở nhiệt độ phòng. Kết quả này là tiền đề cho nghiên

cứu sâu hơn về nấm men có khả năng tổng hợp nhiều carotenoid để có thể ứng dụng

vào trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc

phòng và khả năng áp dụng của đề tài:

Những chủng nấm men được phân lập và nghiên cứu của đề tài có thể

ứng dụng kích thích khả năng tăng trưởng cây trồng và có khả năng sinh ra một

số sắc tố có lợi, ứng dụng vào trong nông nghiệp và chăn nuôi, giúp nâng cao

năng suất cây trồng và chất lượng của các sản phẩm thực phẩm.

6.Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài

Ngày 16 tháng 04 năm 2018

Sinh viên chịu trách nhiệm chính

thực hiện đề tài

ix

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên

thực hiện đề tài:

Ngày 16 tháng 04 năm 2018

Xác nhận của đơn vị

(ký tên và đóng dấu)

Người hướng dẫn

Dương Nhật Linh