Nghiên cứu xạ khuẩn sinh kháng sinh diệt vi khuẩn Xanthomanas oryzae gây bệnh bạc lá lúa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

i

VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

-----------***-----------

LUẬN VĂN CAO HỌC

Mã số: 60420114

Đề tài:

Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh diệt vi khuẩn Xanthomonas oryzae

gây bệnh bạc lá lúa

Học viên: Từ Thị Bẩy

Lớp: CHST _ K15

Hƣớng dẫn: TS Đào Thị Hồng Vân

Hà Nội, 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ii

Lời cảm ơn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đào Thị Hồng Vân - Khoa Công

nghệ Sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội là người thầy đã hướng cho tôi những ý

tưởng khoa học, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, giúp đỡ và tạo mọi điều

kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành bản luận án này.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Kỹ sư Đặng Văn Tiến, Viện Công nghệ sinh học,

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi hoàn

thành khóa học và bản luận án này.

Tôi xin cảm ơn tất cả các thầy cô giáo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật,

Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam đã chia sẻ, động viên, giúp tôi

vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành tốt công việc nghiên cứu của mình.

Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bè bạn, những người luôn

bên tôi, động viên,góp ý và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học

tập và nghiên cứu.

Tác giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iii

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả

cùng cộng tác với các đồng sự khác. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn

là trung thực.

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iv

MỤC LỤC

MỤC LỤC.................................................................................................................iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.............................................................................. viii

DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................ix

DANH MỤC BẢNG..................................................................................................x

MỞ ĐẦU....................................................................................................................1

PHẦN I. TỔNG QUAN .............................................................................................3

1.1. XẠ KHUẨN........................................................................................................3

1.1.1. Sự phân bố và ý nghĩa của xạ khuẩn trong tự nhiên ........................................3

1.1.2. Vị trí của xạ khuẩn trong sinh giới...................................................................4

1.2. ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO CỦA XẠ KHUẨN................................................5

1.2.1. Đặc điểm hình thái ...........................................................................................5

1.2.2. Cấu tạo của xạ khuẩn........................................................................................6

1.2.3. Sự sinh trƣởng và phát triển .............................................................................8

1.2.4. Sự hình thành bào tử.........................................................................................9

1.2.5. Sinh tổng hợp chất kháng sinh .......................................................................11

1.3. PHÂN LẬP CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN SINH TỔNG HỢP CHẤT KHÁNG

SINH ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP .......................................................13

1.3.1. Phân lập các chủng xạ khuẩn sinh chất kháng sinh .......................................13

1.3.2. Phân loại và định tên xạ khuẩn.......................................................................13

1.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tổng hợp chất kháng sinh từ xạ khuẩn .16

1.4. TÁCH CHIẾT CHẤT KHÁNG SINH..............................................................18

1.4.1. Phƣơng pháp hấp phụ.....................................................................................18

1.4.2. Một số chất hấp phụ .......................................................................................19

1.4.3. Một số chất nhả hấp phụ.................................................................................21

1.5. BỆNH BẠC LÁ TRÊN LÚA............................................................................22

1.5.1. Thiệt hại do bệnh bạc lá gây ra đối với cây lúa..............................................22

1.5.2. Biểu hiện của bệnh bạc lá trên lúa..................................................................23

1.5.3. Vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc lá ở lúa ...................................24

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v

1.5.4. Cơ chế gây bệnh .............................................................................................24

1.5.5. Sử dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh bạc lá trên lúa ................................25

PHẦN II. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................26

2.1. VẬT LIỆU.........................................................................................................26

2.1.1. Chủng giống vi sinh vật..................................................................................26

2.1.2. Hóa chất..........................................................................................................26

2.1.3. Thiết bị............................................................................................................26

2.1.4. Môi trƣờng......................................................................................................27

2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................27

2.2.1. Bảo quản giống...............................................................................................27

2.2.2. Xác định đặc điểm sinh học ...........................................................................28

2.2.3. Xác định sinh khối..........................................................................................29

2.2.4. Xác định hoạt tính kháng sinh........................................................................29

2.2.5. Nghiên cứu điều kiện lên men........................................................................30

2.3. NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT CHẤT KHÁNG SINH CÓ TRONG DỊCH

LÊN MEN ................................................................................................................31

2.3.1. Đánh giá khả năng hấp phụ chất kháng sinh trên các chất hấp phụ...............31

2.3.2. Xác định nồng độ chất hấp phụ......................................................................31

2.3.3. Thử các dung môi nhả hấp phụ chất kháng sinh............................................31

2.3.4. Xác định pH và thời gian nhả hấp phụ...........................................................31

2.3.5. Xác định tỷ lệ các thành phần của hỗn hợp dung môi ...................................32

2.3.6. Chạy sắc ký giấy chất kháng sinh ..................................................................32

2.4. ẢNH HƢỞNG CỦA DỊCH LÊN MEN ĐẾN KHẢ NĂNG NẢY MẦM CỦA

HẠT..........................................................................................................................32

PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................33

3.1. TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN SINH KHÁNG SINH..............33

3.1.1 Phân lập các chủng xạ khuẩn ..........................................................................33

3.1.2. Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn sinh kháng sinh ..........................................34

3.1.3. Khả năng đối kháng trong môi trƣờng dịch thể .............................................37

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vi

3.2. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CHỦNG XẠ KHUẨN TB 5.4

..................................................................................................................................38

3.2.1. Đặc điểm nuôi cấy..........................................................................................38

3.2.2. Đặc điểm hình thái bào tử ..............................................................................41

3.2.3. Đặc điểm sinh lý và sinh hóa..........................................................................42

3.3.NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG SINH

TỔNG HỢP KHÁNG SINH CỦA CHỦNG XẠ KHUẨN Streptomyces

oligocarbophilus TB5.4............................................................................................47

3.3.1. Lựa chọn môi trƣờng nhân giống và môi trƣờng lên men .............................47

3.3.2.Ảnh hƣởng của nguồn cacbon thay thế ...........................................................48

3.3.3. Ảnh hƣởng của nguồn nitơ.............................................................................49

3.3.4. Ảnh hƣởng của thời gian nhân giống đến khả năng sinh tổng hợp chất kháng

sinh của chủng S. oligocarbophilus TB5.4 ..............................................................50

3.3.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ tiếp giống đến sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng

S. oligocarbophilus TB5.4........................................................................................50

3.3.6. Ảnh hƣởng của độ thông khí đến khả năng sinh tổng hợp kháng sinh ở chủng

S. oligocarbophilus TB5.4 ........................................................................................51

3.3.7.Ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình sinh tổng hợp kháng sinh của chủng S.

oligocarbophilus TB5.4............................................................................................52

3.4. TÁCH CHIẾT CHẤT KHÁNG SINH TỪ DỊCH LÊN MEN CỦA CHỦNG S.

oligocarbophilus TB5.4............................................................................................53

3.4.1. Đánh giá khả năng của kháng sinh trên các chất hấp phụ..............................53

3.4.2. Xác định nồng độ than hoạt tính ....................................................................54

3.4.3. Nghiên cứu nhả hấp phụ chất kháng sinh từ than hoạt tính ...........................55

3.4.4. Xác định pH và thời gian nhả hấp phụ tốt nhất..............................................56

3.4.5. Xác định tỷ lệ thành phần hỗn hợp dung môi sử dụng cho quá trình nhả hấp

phụ chất kháng sinh..................................................................................................57

3.4.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố đến tính chất hoá lý của chất kháng

sinh từ chủng S. oligocarbophilus TB5.4.................................................................58

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vii

3.5. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA DỊCH SAU LÊN MEN CỦA CHỦNG XẠ

KHUẨN S. oligocarbophilus TB5.4 ĐẾN KHẢ NĂNG NẢY MẦM CỦA THÓC

..................................................................................................................................60

3.5.1.Ảnh hƣởng của dịch kháng sinh thô đến khả năng nầy mầm của hạt.............60

3.5.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch sau lên men đến quá trình nảy mầm của hạt.........61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................64

KẾT LUẬN ..............................................................Error! Bookmark not defined.

KIẾN NGHỊ..............................................................................................................64

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................65

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ..........................................................................................65

TÀI LIỆU TIẾNG ANH...........................................................................................65