Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long

Nội dung tài liệu: Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long

1. TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN Tên luận án: Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 62420201 Họ và tên nghiên cứu sinh: Thái Thành Được Khóa học: 2016-2020 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiệp Cơ sở đào tạo: Trường Đại Học Cần Thơ 1. Tóm tắt nội dung luận án Từ 190 mẫu cây bắp và 38 mẫu đất vùng rễ bắp thu được ở các địa điểm trong 5 tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long và Trà Vinh phân lập trên môi trường không đạm. Luận án lập được 120 dòng vi khuẩn đất vùng rễ và 635 dòng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm. Trong đó 205/755 dòng vi khuẩn phát triển mạnh tổng + hợp NH4 từ 2,51-5,64 (mg/L) và 100 dòng sản xuất IAA cao từ 6,63-26,75 (mg/L). Hai mươi chín dòng vi khuẩn tuyển chọn dựa trên gene 16S RNA được định danh thuộc về các chi Bacillus, Klebsiella, Pseudomonas và Enterobacter. Năm dòng vi khuẩn được tuyển chọn cung cấp đạm tốt nhất cho cây bắp trong môi trường Yoshida không đạm. Năm dòng vi khuẩn AAL1, AMR1, ADR3, DNL14, DNR5 theo thứ tự có quan hệ gần nhất với các loài: Paenibacillus wenxiniae, Bacillus megaterium, Bacillus aryabhattai, Enterobacter sp, Klebsiella pneumoniae. Thí nghiệm nhà lưới và ngoài đồng tại tỉnh An Giang và Đồng Tháp khi bắp bón 75% NPK, chủng vi khuẩn dòng ADR3 (Bacillus aryabhattai) hoặc DNR5 (Klebsiella pneumoniae) giúp tăng tỷ lệ nẫy mầm, kích thích sinh trưởng cây bắp và cho năng suất tương đương bón 100% NPK và tiết kiệm được 25% NPK. 2. Những đóng góp mới của luận án Đề tài phân lập, tuyển chọn các dòng vi khuẩn cố định đạm bản địa từ các nguồn mẫu bắp và đất trồng bắp khác nhau tại Đồng bằng sông Cửu Long giúp đa dạng nguồn vi khuẩn cố định đạm thu thập. Đồng thời, ứng dụng các dòng vi khuẩn cố định đạm hiệu quả chủng vào bắp thực tế đồng ruộng giúp cây bắp gia tăng khả năng sinh trưởng và năng suất khi trồng trên nền đất phù sa. Hai trăm lẻ năm dòng vi khuẩn phát triển mạnh 72 giờ nuôi cấy và cố định đạm cao. Tuyển chọn 100/205 dòng vi khuẩn khảo sát tổng hợp IAA cao. Tổng công 29 dòng vi khuẩn được định danh và so sánh với trình tự ngân hàng gene NCBI. Kết quả chọn được 5 dòng có hiệu quả cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê để tiếp tục khảo nghiệm trên cây bắp trồng trong nhà lưới. Chọn 5 dòng vi khuẩn được chủng lên cây bắp kết hợp với bón các mức đạm, kết quả 2 dòng vi khuẩn cung cấp đạm cao giúp tăng sự sinh trưởng và phát triển của cây bắp NK 7328 trồng trong chậu ở giai đoạn 30 ngày sau gieo tại xã Định Thành, Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Từ kết quả khảo nghiệm trong chậu, 2 dòng tiếp tục thử nghiệm trồng trong chậu điều
2. kiện nhà lưới và ngoài đồng tại địa điểm khác nhau trong tỉnh An Giang và tỉnh Đồng Tháp. Kết quả 2 dòng vi khuẩn khuẩn này gồm Bacillus aryabhattai ADR3 và Klebsiella pneumoniae DNR5 đều có khả năng thay thế đến 25% phân đạm hóa học cho cây bắp NK 7328 trồng trên nền đất phù sa. 3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiển, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Cung cấp nguồn nguyên liệu ban đầu (hai dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA hữu hiệu cho cây bắp) cho các nghiên cứu tiếp theo. Góp phần làm giảm lượng phân bón hóa học trong sản xuất cho cây bắp và giảm ô nhiễm môi trường, góp một phần trong giải pháp nâng cao độ phì nhiêu của đất và đồng thời tiết kiệm chi phí sản xuất. Trên cơ sở nghiên cứu về vi khuẩn cố định đạm bản địa có tiềm năng rất cao trong việc ứng dụng để sản xuất chế phẩm vi khuẩn vào thực tiển đồng ruộng giúp gia tăng sinh trưởng và năng suất cây bắp khi được trồng trên nền đất phù sa ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiệp Thái Thành Được Xác nhận của Thủ trưởng đơn vị đào tạo sau đại học