Tên đề tài: “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”.

Tác giả: Thái Thành Được, Khóa: 2016

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học; Mã số: 62420201. Nhóm ngành: Khoa học sự sống

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiệp - LH các hội KHKT TP 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 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.

Thesis title: ISOLATION OF NITROGEN-FIXING BACTERIA RHIZOSPHERE AND CORN ENDOPHYTES ON ALLUVIAL SOIL IN THE MEKONG DELTA

Specialization: Biotechnology                                           Code: 62420201

Full name of Ph.D. Student: Thai Thanh Duoc               Study period: 2016-2020

Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Nguyen Huu Hiep

Academic institution: Cantho University

1. Brief information about the thesis

• Top of Form
• Top of Form
• Bottom of Form

From 190 samples of the corn plant and 38 soil samples collected in An Giang, Dong Thap, Can Tho, Vinh Long and Tra Vinh provinces isolated on Nif, LGI, and Burks free nitrogen. The study isolated 120 rhizosphere bacterial strains and 635 endophytic bacteria strains that could fix nitrogen. There 205/755 strains could syn-thesized NH₄⁺ (2.51-5.64 mg/L), and 100 strains produced high IAA (6.63-26.75 mg/L). Twenty-nine selected strains, nitrogen identified by a molecular technique based on 16SrDNA, were similar to Bacillus, Klebsiella, Pseudomonas, and Enterobacter. Five good strains of high-nitrogen for corn were cultured in nitrogen-free Yoshida medium. These five bacterial strains, AAL1, AMR1, ADR3, DNL14, and DNR5 have a closed relationship with Paenibacillus wenxiniae, Bacillus megaterium, Bacillus aryabhattai, Enterobacter sp and Klebsiella pneumoniae, respectively. Greenhouse and field tests showed in An Giang and Dong Thap provinces that when applied 75% NPK and inoculated corn either with ADR3 (Bacillus aryabhattai) or DNR5 (Klebsiella pneumoniae), the germination rate of corn increased, the growth of corn was stimulated, and yield of corn was equivalent to the yield of corn applied 100% of chemical NPK fertilizer and 25% NPK fertilizer were saved.

2. New finding of the thesis

The study of isolation and selection of indigenous nitrogen-fixing bacteria strains from different sources of corn and maize soil samples in the Mekong Delta helps diversify the sources of nitrogen-fixing collected bacteria. Simultaneously, applying effective nitrogen-fixing bacteria strains to the corn in the field helps the corn increase its growth and yield when planted on alluvial soil. Two hundred and five bacterial strains thrived for 72 h cultured and were highly nitrogen fixated. Selected 100/205 bacterial strains with high IAA synthesis. A total of 29 bacterial strains were identified and compared with the sequences of the NCBI GenBank. The results selected five strains with highly effective and statistically significant differences to continue testing on corn grown in net houses. Selected 5 strains of bacteria to be inoculated on corn plants and simultaneously added levels of nitrogen fertilization; as a result, two strains of high-protein bacteria helped to increase the growth and development of the potted corn NK 7328 the 30-day period after sown in Dinh Thanh commune, Thoai Son, An Giang province. From the test results in pots, the two strains continued to be tested in pots under net house and field conditions at various locations in An Giang and Dong Thap provinces. The results of these two bacterial strains, including Bacillus aryabhattai ADR3 and Klebsiella pneumoniae DNR5, replaced up to 25% of chemical nitrogen fertilizers for corn NK 7328 grown on alluvial soil.

3. Application/potential application of the study in a real situation, need for further research:

Providing initial materials (two strains of nitrogen-fixing bacteria and synthesizing effective IAA for corn) for further research. It contributed to reducing the number of chemical fertilizers in corn production and reducing environmental pollution and contributed to the solution to improve soil fertility and simultaneously save production costs. The research fundament on indigenous nitrogen-fixing bacteria that had a very high potential for application to produce microbial inoculants in the field helped increase the growth and yield of corn when grown on alluvium soil in the Mekong Delta.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)