Nguyễn Khởi Nghĩa * Nguyễn Hửu Thiện

* Tác giả liên hệ (nknghia@ctu.edu.vn)

Abstract

The study was to find out strains of bacteria isolated from fermented cereal grains, including rice, corn, soybean and sesame, on De Man, Rogosa and Sharpe (MRS) agar medium capable of antagonistic ability to Rhizoctonia solani fungus causing damping-off on chilli seedlings (Capsicum annuum L.). The capability of bacterial isolates against pathogenic fungus was investigated on PDA medium with 4 different experimental conditions including: (1) antagonistic bacteria and pathogenic fungus were inoculated simultaneously, (2) using extracellular fluids of antagonistic bacteria, (3) pathogenic fungus was inoculated 24 hours ahead, and (4) antagonistic bacteria were inoculated 24 hours ahead. The results showed that a total of 33 bacterial isolates were obtained from 4 cereal grains, including 11 strains from rice, 14 strains from corn, 4 strains from soybean, and 4 strains from sesame. Among bacterial isolates, the three strains M2, M3 and G5 had the greatest antagonistic performance with the mycelium growth of the R. solani fungus. The isolate G5 showed the greatest antagonistic effectivness under the conditions of which this strain was inoculated 24 hours before Rhizoctonia solani fungus. The strain of bacteria G5 was identified as Bacillus velezensis. G5 by sequencing the 16S-rRNA gene (primers 27F-1492R). The results allow to conclude that fermented cereal grains, particularly fermented rice grains, contain microbial sources of Bacillus spp. being capable of bio-controlling the damping-off on chilli seedlings.
Keywords: Antagonistic, Bacillus velezensis, cereal grain, damping-off, Rhizoctonia solani

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm tìm ra dòng vi khuẩn đối kháng tốt với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh chết gục cây con trên ớt được phân lập từ 4 hạt ngũ cốc gồm gạo, bắp, đậu nành và mè lên men trên môi trường De Man, Rogosa and Sharpe (MRS) agar. Thí nghiệm khảo sát khả năng đối kháng được thực hiện trên môi trường PDA với 4 phương pháp bố trí gồm: (1) vi khuẩn đối kháng và nấm bệnh được đặt vào đĩa Petri cùng lúc; (2) sử dụng dịch ngoại bào của vi khuẩn; (3) nấm được đặt trước vi khuẩn 24 giờ và (4) vi khuẩn được đặt trước nấm 24 giờ. Tổng cộng 33 dòng vi khuẩn được phân lập từ 4 loại hạt ngũ cốc với 11, 14, 4 và 4 dòng lần lượt từ gạo, bắp, đậu nành và mè, trong đó 3 dòng vi khuẩn M2, M3 và G5 có hiệu suất đối kháng tốt với khuẩn ty nấm R. solani. Ngoài ra, dòng G5 thể hiện hiệu suất đối kháng với nấm R. solani tốt nhất khi vi khuẩn được đặt trước nấm 24 giờ. Kết quả giải trình tự đoạn gen 16S-rRNA (với cặp mồi 27F-1492R) của dòng G5 cho thấy thuộc loài Bacillus velezensis G5. Tóm lại, có thể thấy rằng hạt gạo lên men có chứa nguồn vi khuẩn Bacillus spp. có khả năng ức chế tốt nấm R. solani gây bệnh chết gục cây con trên ớt.
Từ khóa: Bacillus velezensis, chết gục cây con, hạt ngũ cốc, hoạt tính chống nấm, Rhizoctonia solani

Article Details

Tài liệu tham khảo

Agrios, G.N. (2005). Plant Pathology, Fifth Edition. Elsevier. Amsterdam, 948 pages.

Berg, G. & Hallmann, J. (2006). Control of Plant Pathogenic Fungi with Bacterial Endophytes.In: Schulz, B., Boyle, C. and Sieber, T. (Eds.). Microbial Root Endophytes. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp, 53-69.

Islam, M.R., Jeong, Y.T., Lee, Y.S., & Song, C. (2012). Isolation and Identification of Antifungal Compounds from Bacillus subtilis C9 Inhibiting the Growth of Plant Pathogenic Fungi. Mycobiology, 40, 59 - 66.

Dennis, C., & Webster, J. (1971). Antagonistic properties of species-groups of Trichoderma: I. Production of non-volatile antibiotics. Transactions of TheBritish Mycological Society, 57, 25-39.

Hoben, H. J., & Somasegaran, P. (1982). Comparison of the pour, spread, and drop plate methods for enumeration of Rhizobium spp. in inoculants made from presterilized peat. Applied and environmental microbiology, 44(5), 1246-1247.

John, G.H. (1994). Bergey’smanual of determinative bacteriology, Ninth Edition. Lippincott Williams and Wilkin. Baltimore, 744 pages.

Lane, D.J..(1991). 16S/23S rRNA sequencing. In: Stackebrandt, E. and Goodfellow, M. (Eds.). Nucleic acid techniques in bacterial systematics. John Wiley and Sons. New York: pp, 115-175.

Lưu Thế Hùng (2014). Khảo sát khả năng đối kháng của các chủng vikhuẩn Bacillus spp. đối với nấm gây bệnh đốm vằn hại lúa (Rhizoctonia solani Kuhn) và khả năng phòng trị trong điều kiện nhà lưới. Luận văn cao học.Trường Đại học Cần Thơ.

Mai Thị Phương Anh (1996). Rau và trồng rau. Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. Hà Nội, 254 trang.

Ngô Thị Kim Ngân (2014). Khảo sát đặc tính của các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Rhizoctonia solani Kuhngây bệnh đốm vằn trên lúa.Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ.

Nguyễn Thị Hoài Hà, Phạm Văn Ty & Nguyễn Thị Kim Quy (2002). Nghiên cứu khả năng sinh tồng hợp bacteriocin của loài Lactobacillus plantarumL24. Tạp chí Di truyền học và ứng dụng,5, 47-52.

Nguyễn Thị Thu Nga (2003). Khảo sát khả năng đối kháng của vikhuẩn đối với nấm và tìm môi trường nhân nuôi thích hợp.Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ.

Pal, K.K. & Gardener, B.M. (2006). Biological control of plant pathogens. Plant Health Instructor, 1, 1-25.

Pernezny, K. & Momol, T. (2006). Florida Plant Disease Management Guide: Pepper, accessed on 5 July 2020. Available from https://ufdcimages.uflib.ufl.edu/UF/00/05/38/71/00017/PG05200.pdf

Phạm Văn Biên, Bùi Cách Tuyến & Nguyễn Mạnh Chinh (2005). Cẩm nang thuốc bảo vệ thực vật 2005. Nhà xuất bản Nông nghiệp Tp.HCM. Thành phố Hồ Chí Minh, 624 trang.

Sharma, P.D. (2006). Plant Pathology. Alpha Science International Ltd. Oxford, 550 pages.

Silva, H.S., Romeiro, R.S., Filho, R.C., Pereira, J.L., Mizubuti, E.S., & Mounteer, A. (2004). Induction of systemic resistance by Bacillus cereus against tomato foliar diseases under field conditions. Journal of Phytopathology, 152, 371-375.

Tohno, M., Kitahara, M., Inoue, H., Uegaki, R., Irisawa, T., Ohkuma, M., & Tajima, K. (2013). Weissella oryzae sp. nov., isolated from fermented rice grains. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 63(4), 1417-1420.

Trần Ánh Lụa (2016). Khảo sát khả năng kích kháng lưu dẫn của vikhuẩn Bacillus spp. đối với bệnh cháy lá lúa do nấm Pyricularia oryzae cavaratrong điều kiện nhà lưới.Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ.

Võ Thị Lệ Trinh và Nguyễn Khởi Nghĩa (2018). Phân lập, tuyển chọn và định danh một số dòng vikhuẩn có khả năng làm giảm màu mật rỉ đường sau lên men cồn từ một số hạt ngũ cốc. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 9a, 37-45.