Đỗ Thành Luân , Trần Võ Hải Đường Nguyễn Khởi Nghĩa *

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

Abstract

The study aimed to survey some biological functions of six microbial species in the laboratory including capacities of lactic acid synthesis, plant disease resistance, seed germination, and compatibility. The results showed that 6 microorganism strains could synthesize lactic acid in the range of 777-18,343 mg/L, well antagonized against the fungal pathogens Fusarium oxysporum and Rhizoctonia solani with the highest antagonistic efficiency ranging from 26.7-37.0%, and 36.3-46.6%, respectively. On the other hand, 5 microorganism strains Enterococcus sp. G1, Bacillus sp. LB7, Pichia sp. LB1, Pichia sp. B9 và Bacillus sp. G5 helped to increase the germination rate of spinach and lettuce seeds (5.2-10.8%) as compared with the control treatment. Six microorganism strains also stimulated an increase in plant height, root length, stem diameter, and dry biomass of water spinach and lettuce, especially dry biomass was increased by 33.9-48.3% and 19.4-58.9%, respectively compared to the control treatment. In addition, these 6 microorganism strains did not inhibit each other.

Keywords: Antagonist, Fusarium oxysporum , lactic acid, lactic acid bacteria (LAB, Rhizoctonia solani, stimulation of growth

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm khảo sát một số chức năng sinh học của 6 dòng vi sinh vật ở điều kiện phòng thí nghiệm gồm khả năng tổng hợp acid lactic, đối kháng bệnh, kích thích nảy mầm hạt và khả năng tương thích. Kết quả cho thấy 6 dòng vi sinh vật có khả năng tổng hợp acid lactic trong khoảng 777-18.343 mg/L, đối kháng tốt với nấm bệnh Fusarium oxysporum và Rhizoctonia solani, hiệu suất đối kháng cao nhất lần lượt dao động 26,7-37,0% và 36,3-46,6%. Mặt khác, 5 dòng vi sinh vật Enterococcus sp. G1, Bacillus sp. LB7, Pichia sp. LB1, Pichia sp. B9, Bacillus sp. M3 và Bacillus sp. G5 giúp gia tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống và cải xà lách (5,2-10,8%) so với nghiệm thức đối chứng. Sáu dòng vi sinh vật thử nghiệm còn kích thích gia tăng chiều cao cây, chiều dài rễ, đường kính thân và sinh khối khô cây rau muống và cải xà lách, đặc biệt sinh khối khô cây rau muống và cải xà lách gia tăng lần lượt 33,9-48,3% và 19,4-58,9% so với nghiệm thức đối chứng. Ngoài ra, 6 dòng vi sinh vật này không ức chế lẫn nhau.

Từ khóa: Acid lactic, Fusarium oxysporum, đối kháng, kích thích sinh trưởng, Rhizoctonia solani, vi khuẩn acid lactic (LAB)

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bakonyi, N., Bott, S., Szabo, A., Jakab, A., Toth, B., & Makleit, P. (2013). Using biofertilizer to improve seed germination and early development of maize. Pol. J. Environ. Stud., 22(6), 1595-1599.

De, S., Pramanik, A., Das, A. K., Paul, S., & Bera, M. K. (2018). Study the effects of seed germination and plant growth promoting activity of Lactobacillus sp. Int. J. Res. Pharm. Pharm. Sci., 3(2), 1-3.

Điền, N. B. (2017). Phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn acid lactic từ hạt ngũ cốc gồm gạo lức, bắp, đậu nành và mè giúp phân hủy nhanh rác thải sinh học và tăng sinh trưởng cây trồng. Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên, Trường Đại học Cần Thơ.

Gajbhiye, M. H., & Kapadnis, B. P. (2016). Antifungal-activity-producing lactic acid bacteria as biocontrol agents in plants. Biocontrol Sci. Technol., 26(11), 1451-1470.

Ha, P. T. T., & Xuan, T. D. (2018). Effect of lactic acid on α-amylase activity and phytic acid content in germination of rice (Oryza sativa L.). Int. Lett. Nat. Sci., 67, 9-15.

Hiền, T. T. T. (2010). Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus ứng dụng tạo chế phẩm sinh học để xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản. Luận văn cao học, Đại học Bách khoa Hà Nội.

Hoagland, D. R., & Arnon, D. I. (1938). The Water-Culture Method for Growing Plants Without Soil. Circular 347, University of California, College of Agriculture, Berkeley.

Lamont, J.R., Wilkins, O.W., Bywater-Ekegärd, M., & Smith, D.L. (2017). From yogurt to yield: Potential applications of lactic acid bacteria in plant production. Soil Biology & Biochemistry, 111, 1-9

Limanska, N. V., Korotaeva, N. V., Biscola, Ivanytsia, T., Merlich, A., Bdgm, F., Jm, C., Ivanytsia, & Haertle, T. (2015). Study of the potential application of lactic acid bacteria in the control of infection caused by Agrobacterium tumefaciens. J. Plant Pathol. Microbiol., 6, 1-9.

Loreti, E., Vernieri, P., Alpi, A., & Perata, P. (2002). Repression of α-amylase activity by anoxia in grains of barley is independent of ethanol toxicity or action of abscisic acid. Plant Biol., 4(2), 266-272.

Nhu, N. T. H & Riddech, N. (2016). Effects of rhizobacteria on seed germination of water spinach (Ipomoea aquatica). KKU Res. J., 21(2), 280-290.

Poudel, P., Tashiro, Y., & Sakai, K. (2016). New application of Bacillus strains for optically pure L-lactic acid production: general overview and future prospects. Biosci. Biotechnol. Biochem., 80(4), 642-654.

Raman, J., Kim, J., Choi, K.R., Eun, H., Yang, D., Ko, Y., & Kim, S. (2022). Application of Lactic Acid Bacteria (LAB) in Sustainable Agriculture: Advantages and Limitations. International Journal of Molecular Sciences, 23.

Russo, P., Fares, C., Longo, A., Spano, G., & Capozzi, V. (2017). Lactobacillus plantarum with broad antifungal activity as a protective starter culture for bread production. Foods, 6(12), 1-9.

Settanni, L., & Corsetti, A. (2008). Application of bacteriocins in vegetable food biopreservation. International journal of food microbiology, 121 2, 123-38.

Thiện, N. H., & Kiều, N. T. T. (2019). Phân lập và định danh một số dòng vi khuẩn từ hạt ngũ cốc lên men có khả năng đối kháng với một số nấm bệnh gây hại trên ớt trong điều kiện in vitro. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành bảo vệ thực vật, Trường Đại học Cần Thơ.

Vaseeharan, B., & Ramasamy, P. (2003). Control of pathogenic Vibrio spp. by Bacillus subtilis BT23, a possible probiotic treatment for black tiger shrimp Penaeus monodon. Lett. Appl. Microbiol., 36(2), 83-87.

Wang, Y., Wu, J., Lv, M., Shao, Z., Hungwe, M., Wang, J., Bai, X., Xie, J., Wang, Y., & Gang, W. (2021). Metabolism characteristics of lactic acid bacteria and the expanding applications in food industry. Front. Bioeng. Biotechnol., 9, 1-19.

Zhu, Y., & Yang, Q. (2020). Isolation of Antibacterial, Nitrosylmyoglobin Forming Lactic Acid Bacteria and Their Potential Use in Meat Processing. Frontiers in Microbiology, 11.