Đang tải... (xem toàn văn)
Có nhiều cách để người ta phân loại ngô, một trong các cách đó là dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt và hình thái bên ngoài của hạt. Ngô được phân thành các loài phụ: Ngô đá rắn, ngô răng ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngô bột, ngô nửa răng ngựa. Từ các loài phụ dựa vào màu hạt và màu lõi ngô được phân chia thành các thứ.
1 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM “Phân lập, tuyển chọn số chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngô số địa điểm tỉnh Đăk Lăk” MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nitơ (N) nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không với trồng mà vi sinh vật Nguồn dự trữ N tự nhiên lớn tính riêng khơng khí N chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính bầu khơng khí bao trùm lên 1ha đất đai chứa khoảng triệu N, lượng N cung cấp dinh dưỡng cho trồng hàng chục triệu năm trồng đồng hóa chúng Trong thể loại vi sinh vật chứa khoảng 4,1015 tỷ N Cây trồng loại động vật người khơng có khả đồng hóa trực tiếp nguồn N tự từ khơng khí (Nester et al.,2004) Nhưng tất nguồn N trồng khơng tự đồng hóa mà phải nhờ vi sinh vật Hàng năm trồng lấy từ đất hàng trăm triệu N Bằng cách bón phân người trả lại cho đất khoảng 40%, lượng thiếu hụt lại bổ xung Nitơ hoạt động sống vi sinh vật Vì việc nghiên cứu sử dụng loại đạm sinh học xem giải pháp quan trọng nông nghiệp, đặc biệt phát triển để hướng tới nông nghiệp sinh thái bền vững Tuy nhiên tồn số vi sinh vật có khả biến N khí thành NH3 cung cấp đạm cho mà cần lượng lượng (3-5kcal/M) Chúng gọi chung vi sinh vật cố định đạm Phân bón vi sinh (Nitragin) đời Đức năm 1896 Noble Hiltner sản xuất cơng trình ứng dụng chế cố định đạm sinh học sau phát triển mạnh mẽ nước khác Phân vi sinh có nhiều ưu điểm so với phân hóa học, ngồi tác dụng nâng cao suất chất lượng trồng, tiết kiệm phân vô cơ, giảm chi phí sản suất phân vi sinh cịn góp phần quan trọng việc bảo vệ mơi trường phát triển nông nghiệp bền vững Ở Việt Nam phân vi sinh nghiên cứu từ năm 1960 Tuy nhiên tình hình sản xuất phân vi sinh nước ta chưa đáp ứng đủ nhu cầu thực tiễn sản xuất nông nghiệp, quy mơ sản xuất nhỏ, chất lượng sản phẩm chưa hồn thiện ổn định Do đó, nghiên cứu để hồn thiện nâng cao chất lượng phân vi sinh việc làm cần thiết Trong đó, việc phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật khâu quan trọng quy trình tạo chế phẩm [7] Trong vài chục năm gần ngày gia tăng nghiên cứu vi khuẩn có ích chúng nội sinh hay ngoại sinh có khả cố định N tự phân giải phosphate khó tan làm tăng xuất trồng đồng thời hạn chế độc tính đất sử dụng phân bón hố học…Đặc biệt nhóm vi khuẩn khu trú vùng rễ trồng Nhóm vi sinh vật gọi PGPR “Plant Growth Promoting Rhizobacteria” có dịng thể ưu điểm mạnh như: Pseudomonas, Azospirillum, Burkhoderia, Bacillus, Enterobacter, Rhizobium, Erwinia, Serratia, Alcaligenes, Arthobacter, Acinetobacter Flavobacterium Nhóm vi khuẩn có khả cố định N, tổng hợp nhiều chất kích thích sinh trưởng thực vật IAA, GA3… góp phần nâng cao độ phì nhiêu đất, kích thích tăng trưởng, tăng suất trồng, hạn chế bón phân hóa học phát triển nơng nghiệp sinh thái bền vững [38] Ở Việt Nam có số nghiên cứu, phân lập chủng vi khuẩn nội sinh rễ lúa, rễ lạc, cà phê Tuy nhiên, nghiên cứu vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngơ cịn Đặc biệt, chưa có nghiên cứu thành phần loài vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngô địa bàn tỉnh Đăk Lăk Xuất phát từ thực tế đó, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phân lập, tuyển chọn số chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngô số địa điểm tỉnh Đăk Lăk” Mục tiêu đề tài - Phân lập tuyển chọn số chủng vi khuẩn cố định đạm rễ ngô Đăk Lăk - Xây dựng qui trình nhân sinh khối số chủnng vi khuẩn có hoạt tính cố định đạm cao làm phân sinh học chuyên dụng cho ngô Ý nghĩa đề tài Ý nghĩa khoa học Xác định số chủng vi khuẩn có khả cố định đạm, sống nội sinh rễ ngô Ý nghĩa thực tiễn Kết đề tài sở cho việc lựa chọn chủng vi khuẩn sống nội sinh rễ ngô có hoạt tính cố định đạm cao để sản xuất phân vi sinh có hiệu quả, nâng cao độ phì nhiêu đất, hạn chế bón phân hóa học, tăng suất ngơ góp phần phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu ngô 1.1.1 Nguồn gốc phân loại thực vật Ngô có tên khoa học Zea mays L (Zea: Từ Hi Lạp để ngũ cốc từ Mays từ “Mahix” tên gọi ngô người địa da đỏ [9] Cũng Mays từ “Maya” tên tộc da đỏ vùng Trung Mỹ - xuất xứ ngô) [17] Cây ngô thuộc: Ngành : Maopholiophyta Lớp : Liliopsida Bộ : Poales Chi : Zea Loài : Mays Bộ nhiễm sắc thể (2n=20) Có nhiều cách để người ta phân loại ngơ, cách dựa vào cấu trúc nội nhũ hạt hình thái bên ngồi hạt Ngơ phân thành lồi phụ: Ngơ đá rắn, ngô ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngơ bột, ngơ nửa ngựa Từ lồi phụ dựa vào màu hạt màu lõi ngô phân chia thành thứ Ngồi ngơ cịn phân loại theo sinh thái học, nông học, thời gian sinh trưởng thương phẩm Có nhiều giả thuyết nguồn gốc ngô châu Mỹ ngô sản phẩm dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp parviglumis) năm Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas miền nam Mexico Cũng có giả thuyết khác cho ngơ sinh từ q trình lai ghép ngơ hóa nhỏ (dạng thay đổi khơng đáng kể ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes Song điều quan trọng hình thành vơ số lồi phụ, thứ nguồn dị hợp thể ngô, dạng biến dạng chúng tạo cho nhân loại lồi ngũ cốc có giá trị đứng cạnh lúa mì lúa nước 1.1.2 Đặc điểm hình thái ngơ [9] Cơ quan sinh dưỡng ngô gồm rễ, thân làm nhiệm vụ trì đời sống cá thể Hình 1.1 Các phận ngô Rễ ngô: Trong q trình sinh trưởng phát triển, ngơ có loại rễ Đó là: rễ mầm, rễ đốt rễ chân kiềng Thân ngơ: Thân đặc, đường kính thân khoảng – 4cm tùy thuộc vào giống, mùa vụ trình độ thâm canh, thân có nhiều lóng Trong điều kiện bình thường ngơ cao từ 1,8 – 2m, từ mọc đến có – thân phát triển chậm, từ lúc – đến nhú cờ, nở hoa phát triển nhanh đến hoa đực phơi màu, bắp phun râu tiếp tục lớn Sau thụ phấn thân ngừng phát triển Lá ngơ: Gồm có mầm, thân, bẹ Lá chia thành phận như: bẹ lá, phiến thìa Phiến rộng dài, mép gợn sóng, có nhiều lơng tơ Gân song song Lá mang bắp có chiều dài dài Hoa ngơ: Gồm hoa đực (bơng cờ) hoa Bơng cờ có nhiều nhánh, nhánh có nhiều hoa xếp thành chùm, chùm có hai hoa, hoa có nhị đực, nhị đực có bao phấn, bao phấn có hai ơ, chứa từ 1000 – 2500 hạt phấn Hoa sinh từ nách gồm có lõi bắp có nhiều đốt ngắn có bao bi, hoa có râu Hoa mọc đơi hoa tự Mỗi chùm hoa có hai hàng hoa hoa thứ hai bị thối hóa hoa hình thành hạt, đơi chùm hoa cho hai hàng hạt nên hàng hạt bắp luôn chẵn Bắp ngô: Phát sinh từ mầm nách thân, số mầm nách ngô nhiều, 1-3 mầm nách phát triển thành bắp Tuỳ thuộc vào giống, điều kiện sinh thái, chăm bón, mật độ, mùa vụ… mà tỷ lệ 2-3 bắp, số hạt bắp, vị trí đóng bắp, thời gian phun râu, trỗ cờ…có khác Hạt ngơ: Hạt coi quan khởi đầu Thuộc loại dĩnh, gồm phận vỏ hạt, lớp alơron, phơi nội nhũ, phía hạt có gốc hạt phần dính liền hạt với lõi ngơ Hạt ngơ hình thành gồm giai đoạn: từ thụ phấn đến chín sữa 10 – 15 ngày, từ chín sữa đến chín sáp 15 – 20 ngày từ chín sáp đến chín hồn tồn 10 – 15 ngày 1.1.3 u cầu sinh thái ngô [17],[21] 1.1.3.1 Yêu cầu nhiệt độ Ngơ trồng ưa khí hậu ẩm, nhiệt độ thích hợp vào khoảng 20 0C - 28 0C Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng ngô Trong chu kỳ sống thời kỳ sinh trưởng phát triển ngơ cần lượng tích nhiệt định Đủ lượng nhiệt sinh trưởng phát triển bình thường Tùy vào giống khác mà cần lượng nhiệt khác Giống chín muộn cần lượng tích nhiệt cao 1.1.3.2 Yêu cầu ánh sáng Ngơ có nguồn gốc nhiệt đới thuộc nhóm ngày ngắn Ánh sáng yếu tố quan trọng cho sinh trưởng phát triển ngô, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình tích luỹ chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến độ dài trình sinh trưởng Trung bình cần 12 chiếu sáng/ngày Nghiên cứu phản ứng ngô với độ dài ngày cho thấy ngơ hình thành kiểu hình thái khác D.Azit rằng: Các giống ngô châu Âu kết chọn lọc hoàn thành chu kỳ ánh sáng điều kiện ngày dài, loại trừ yêu cầu ngày ngắn Cuperman Razumov cho rút ngắn thời gian chiếu sáng ban ngày đến 12 giời thúc đẩy trổ cờ hình thành bắp Ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng ngô hai mặt số chiếu sáng chất lượng ánh sáng Những tia sáng dài kìm hãm sinh trưởng ngô, tia sáng ngắn lại thúc đẩy phát triển Nghiên cứu Cuperman xác định thời gian chiếu sáng chất lượng ánh sáng gây ảnh hưởng lớn đến phát triển bắp cờ ngô Trong điều kiện chiếu sáng ánh sáng trắng xanh lam phát triển diễn nhanh Trong điều kiện chiếu sáng ánh sáng đỏ phát triển cờ không bị ảnh hưởng hình thành bắp chậm lại Ánh sáng lục kìm chế sinh trưởng phát dục bắp 1.1.3.3 Yêu cầu nước Ngô trồng cạn, rễ ngô phát triển mạnh, hút nước khỏe sử dụng tiết kiệm nước Cây ngô sinh trưởng nhanh tạo sinh khối lớn Do cần lượng nước lớn Trung bình ngơ chu kỳ sống cần khoảng 200 lít nước để sinh trưởng phát triển Ở thời kì sinh trưởng khác ngơ u cầu lượng mưa lượng nước tưới khác Cây ngô không chịu úng, độ ẩm đất cao, lớn 80% có ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển ngô, đặc biệt từ lúc mọc đến Vào giai đoạn cần ngập nước – ngày ngơ bị chết úng Ẩm độ thích hợp khoảng 70% 1.1.3.4 Yêu cầu đất Đất quan trọng sản xuất ngô, đất trồng ngô phải tơi xốp, nhiều mùn, hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ thoát nước, tầng canh tác dày, pH từ – 7, thuận lợi cho việc tưới nước vào mùa khô tiêu nước vào mùa mưa Hầu hết, ngô trồng đất cạn, khơng ngập nước, đất có thành phần giới nhẹ, đất cát pha, loại đất vụ trước trồng họ đậu, phân xanh cải tạo đất 1.1.3.5 Yêu cầu chế độ khơng khí đất Để thu hoạch sản lượng ngơ cao, ngồi việc cung cấp nước dinh dưỡng cịn phải ý đến chế độ khơng khí đất Chế độ khơng khí ảnh hưởng gián tiếp thông qua nhiều khâu khác vi sinh vật, q trình biến đổi hóa học đất Cây ngô đặc biệt rễ ngô phát triển tốt điều kiện háo khí, đất chặt bí thiếu tơi xốp rễ ngơ phát triển kém, ăn nơng, rễ ngắn lơng hút, khả hút dinh dưỡng khống nước Dẫn đến tình trạng ngơ thiếu dinh dưỡng sinh trưởng, phát triển 1.1.4 Vai trị chất dinh dưỡng với ngơ [17],[21] 1.1.4.1 Vai trò đạm Đạm yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất, đóng vai trị tạo suất chất lượng ngơ, 66% đạm tích luỹ hạt Cây ngô hút đạm tăng dần từ có – tới trước trổ cờ Ở nước ta, số kết nghiên cứu cho thấy thời kỳ hút đạm mạnh – 12 trước trổ cờ, giai đoạn mà thiếu đạm suất giảm rõ rệt Triệu chứng thiếu đạm ngô: thấp, nhỏ có màu vàng, già có vệt xém đỏ, sinh trưởng chậm, cằn cỗi, cờ ít, bắp nhỏ, suất thấp 1.1.4.2 Vai trò lân Lân có vai trị quan trọng với ngơ nhiên khả hút lân giai đoạn non lại yếu Thời kỳ – lá, ngơ hút khơng nhiều lân, thời kỳ khủng hoảng lân ngô, thiếu lân giai đoạn làm giảm suất nghiêm trọng Cây ngô hút nhiều lân ( khoảng 62% tổng lượng lân yêu cầu) thời kỳ – 12 sau giảm thời kỳ sau Triệu chứng thiếu lân ngô biểu màu huyết dụ bẹ gốc cây, trái cong queo Trường hợp thiếu nặng chuyển vàng chết Hiện tượng xảy già trước, sau chuyển sang non phổ biến ngô vụ đông điều kiện thời tiết khắc nghiệt 1.1.4.3.Vai trị kali Kali có vai trị quan trọng tới sinh trưởng, phát triển suất ngơ Kali tích luỹ nhiều thân, (khoảng 80%) tích luỹ hạt Cây ngơ hút kali mạnh từ giai đoạn sinh trưởng ban đầu Từ mọc tới trổ cờ ngô hút khoảng 70% lượng kali cần Thiếu kali, protein sắt tích tụ gây cản trở q trình vận chuyển chất hữu Thiếu kali nguyên nhân rễ ngang phát triển mạnh, rễ ăn sâu phát triển, dễ đổ Thiếu kali thể triệu chứng chuyển nâu khô dọc theo mép chóp lá, bắp nhỏ, nhiều hạt lép đầu bắp (bắp đuôi chuột) suất thấp 1.1.4.4.Vai trò nguyên tố vi lượng Đối với ngô, chất vi lượng thường thiếu kẽm molypđen Thiếu kẽm có màu trắng (bệnh bạch tạng), gân có dải màu vàng sáng, lóng ngắn lại Hiện tượng thiếu kẽm thường xảy đất kiềm, nghèo mùn, đất giàu lân dễ tiêu hay bón nhiều lân Thiếu molypđen chuyển xanh nhạt, non teo lại héo, nặng khơng bung được, có nhiều vết xém vàng 1.1.5.Vai trị ngơ kinh tế Ngơ làm lương thực cho người: Ngô lương thực ni sống gần 1/3 dân số tồn giới, tất nước trồng ngơ nói chung ăn ngơ mức độ khác Tồn giới sử dụng 21% sản lượng ngô làm lương thực cho người Các nước Trung Mỹ, Nam Á Châu Phi sử dụng ngơ làm lương thực Các nước Đông Nam Phi sử dụng 85% sản lượng ngô làm lương thực cho người, Tây Trung Phi 80%, Bắc Phi 42%, Tây Á 27%, Nam Á 75%, Đông Nam Á Thái Bình Dương 39%, Đơng Á 30%, Trung Mỹ vùng Caribe 61% Nếu Châu Âu phần ăn là: bánh mỳ, khoai tây, sữa; Châu Á: cơm (gạo), cá, rau xanh (canh) châu Mỹ La Tinh bánh ngơ, đậu đỗ ớt Vì vậy, phạm vi giới, ngơ cịn lương thực quan trọng, ngơ phong phú chất dinh dưỡng lúa mỳ gạo Ngô làm thức ăn gia súc: Ngô thức ăn gia súc quan trọng Hầu 70% chất tinh thức ăn tổng hợp từ ngơ, điều phổ biến tồn giới Ngồi việc cung cấp chất tinh, ngơ cịn thức ăn xanh ủ chua lí tưởng cho đại gia súc Những năm gần ngô cịn thực phẩm, người ta dùng bắp ngơ bao tử làm rau cao cấp Sở dĩ, ngô rau dùng có hàm lượng dinh dưỡng cao Các thể loại ngô nếp, ngô đường (ngô ngọt) dùng làm thức ăn tươi (luộc, nướng) đóng hộp làm thực phẩm xuất Ngơ ngun liệu cho nhà máy thức ăn gia súc tổng hợp, ngơ cịn ngun liệu cho nhà máy sản xuất rượu, tinh bột, bánh kẹo… Người ta sản xuất mặt hàng khác cho ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm, công nghiệp dược công nghiệp nhẹ Ngô hàng hố xuất Hàng năm lượng ngơ xuất khoảng 70 triệu Đó nguồn lợi lớn nước xuất Các nước xuất Mỹ, Pháp, Argentina, Trung Quốc, Thái Lan Các nước nhập Nhật Bản, Hàn Quốc, Liên Xô cũ, Châu Phi, Mexico… [9] Ngô vừa lương thực, vừa thức ăn cho gia súc Chính diện tích trồng ngơ giới tăng khơng ngừng Năm 1979 diện tích trồng ngơ đạt khoảng 127 triệu với tổng sản lượng 475,4 triệu tấn, đến năm 2007 diện tích trồng ngơ đạt 145,1 triệu với sản lượng 705,3 triệu (theo số liệu thống kê FAO, 2008) Ở Việt Nam, ngô trồng cách khoảng 300 năm trồng điều kiện sinh thái khác nước ĐăkLak vùng có sản lượng bắp cao nước đạt 622 nghìn tấn, Sơn La, Đồng Nai với sản lượng 506 305,3 nghìn năm 10 Nguồn: www.asiacreative.vn Biểu đồ: 1.1 Sản lượng bắp Việt Nam 2013 Hàm lượng chất dinh dưỡng ngô tùy thuộc vào giống, đặc biệt giống ngô nếp địa phương suất không cao chất lượng hạt ngô tốt phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng 1.2 Tổng quan vi khuẩn cố định Nitơ (N ) 1.2.1 Nitơ trình cố định nitơ Nitơ phân tử cấu tạo từ nguyên tử nitơ liên kết với liên kết III bền vững N ≡ N Nitơ khí tồn dạng khí N chiếm khoảng 79% thể tích khơng khí Mặc dù sống "đại dương nitơ" thực vật nói chung khơng có khả đồng hóa trực tiếp N2 phân tử khó phản ứng với phân tử khác để tạo thành hợp chất Liên kết N ≡ N có lượng liên kết lớn nên muốn xảy phản ứng N2 với nguyên tố khác thành hợp chất vô cơ, kỹ thuật người ta phải dùng lượng lượng cao Trong nhóm vi khuẩn cố định nitơ biến khí nitơ thành hợp chất đạm điều kiện bình thường nhiệt độ áp suất Vậy chế cố định Đó điều nhà khoa học nghiên cứu lĩnh vực quan tâm Từ trước tới có nhiều giả thiết chế trình cố định đạm sinh học Đa số nhà nghiên cứu thống cho rằng: Quá trình cố định nitơ sinh học trình khử N2 thành NH3 tác dụng enzyme Nitrogenaza sinh vi sinh vật phương trình: 103 Error Degrees of Freedom = 22 No of observations to calculate a mean = Duncan's Multiple Range Test LSD value = 0.2747 s_ = 0.06892 at alpha = 0.010 x Original Order Ranked Order Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean 10 11 12 = = = = = = = = = = = = 1.940 2.170 1.570 2.860 3.210 1.980 2.160 2.350 3.160 1.860 1.960 2.690 DE CD F B A DE CDE C A E DE B Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean 12 11 10 = = = = = = = = = = = = 3.210 3.160 2.860 2.690 2.350 2.170 2.160 1.980 1.960 1.940 1.860 1.570 A A B B C CD CDE DE DE DE E F BẢNG 13: KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA pH MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY ĐẾN MẬT ĐỘ TẾ BÀO CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN ĐƯỢC TUYỂN CHỌN pH tổng số tế bào x109/ml P nitroreducens P.entomophila B.cenocepacia Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 3 pH = 4,8 0,48 0,48 0,50 0,38 0,39 0,40 0,45 0,46 0,472 7 pH = 5,8 1,67 1,67 1,67 1,58 1,59 1,60 1,96 1,97 1,985 3 pH = 6,3 2,31 2,31 2,32 2,12 2,13 2,14 2,92 2,93 2,946 pH = 6,8 2,83 2,84 2,86 2,35 2,36 2,37 2,35 2,34 2,338 8 pH = 7,8 2,19 2,18 2,17 2,94 2,95 2,96 1,94 1,93 1,924 6 THỐNG KÊ ẢNH HƯỞNG CỦA pH MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY ĐẾN MẬT ĐỘ TẾ BÀO CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN ĐƯỢC TUYỂN CHỌN Title:pH MOI TRUONG DEN MAT DO TB Function: FACTOR Experiment Model Number 8: Two Factor Randomized Complete Block Design Data case no to 45 Factorial ANOVA for the factors: Replication (Var 1: LLL) with values from to Factor A (Var 2: PH) with values from to Factor B (Var 3: CHUNG VI KHUAN) with values from to Variable 4: MAT DO TB Grand Mean = 1.906 Grand Sum = 85.755 Total Count = 45 T A B L E O F M E A N S Total * * 1.836 27.544 * * 1.901 28.509 * * 1.980 29.702 * * 0.450 4.049 * * 1.748 15.730 * * 2.452 22.064 * * 2.521 22.692 * * 2.358 21.220 * * 1.904 28.555 * * 1.889 28.332 * * 1.925 28.868 * 1 0.492 1.477 * 0.395 1.186 104 * 0.462 1.386 * 1.674 5.022 * 2 1.593 4.780 * 1.976 5.928 * 2.318 6.954 * 2.134 6.402 * 3 2.903 8.708 * 2.849 8.547 * 2.367 7.101 * 2.348 7.044 * 2.185 6.555 * 2.954 8.863 * 1.934 5.802 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E K Degrees of Sum of Mean F Value Source Freedom Squares Square Value Prob Replication 0.156 0.078 8.0216 0.0018 Factor A 27.231 6.808 700.9732 0.0000 Factor B 0.010 0.005 0.4977 AB 3.395 0.424 43.7022 0.0000 -7 Error 28 0.272 0.010 Total 44 31.064 Coefficient of Variation: 5.17% s_ for means group 1: 0.0254 Number of Observations: 15 y s_ for means group 2: 0.0328 Number of Observations: y s_ for means group 4: 0.0254 Number of Observations: 15 y s_ for means group 6: 0.0569 Number of Observations: y PHÂN HẠNG ẢNH HƯỞNG CỦA pH MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY ĐẾN MẬT ĐỘ TẾ BÀO CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN ĐƯỢC TUYỂN CHỌN Data File : ANH HUONG PH MOI TRUONG DEN MAT DO TB Function : RANGE Error Mean Square = 0.01000 Error Degrees of Freedom = 28 No of observations to calculate a mean = Duncan's Multiple Range Test LSD value = 0.1954 s_ = 0.05000 at alpha = 0.010 x Original Order Ranked Order Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean 10 11 12 13 14 15 = = = = = = = = = = = = = = = 0.4900 0.4000 0.4600 1.670 1.590 1.980 2.320 2.130 2.900 2.850 2.370 2.350 2.190 2.950 1.930 F F F E E D BC CD A A B B BC A D Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean 14 10 11 12 13 15 = = = = = = = = = = = = = = = 2.950 2.900 2.850 2.370 2.350 2.320 2.190 2.130 1.980 1.930 1.670 1.590 0.4900 0.4600 0.4000 A A A B B BC BC CD D D E E F F F 105 Sự diện vi khuẩn nội sinh vi hiếu khí vịng pellicle Các dịng Chủng C23 – Trắng sáng, nhầy Chủng C14 – Trắng sữa, nhầy 106 Chủng C31 – Vàng nhạt, nhầy Chủng C11 – Đỏ gạch, nhầy Chủng C8 vàng nhạt, nhầy Chủng C13 – Trắng sữa, nhầy Chủng C23 - Hình que, gram (-) Chủng C11- Hình que, gram(+) 107 Vườn thực nghiệm Đối chứng Chủng C23 Đối chứng Chủng C23 Đo tiêu sinh trưởng ngơ vườn thí nghiệm Đo OD663nm, 645nm, 440,5nm dịch chiết Dịch chiết ngơ Phân tích hàm lượng Cholrophyll 108 Cán hướng dẫn Buôn Ma Thuột, năm 2013 Học viên PGS.TS Nguyễn Anh Dũng Lê Xuân Cường Chủ tịch hội đồng i 109 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Họ tên tác giả Lê Xuân Cường ii ii 110 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp cuối khố tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng tới: PGS TS Nguyễn Anh Dũng, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, tận tình dẫn tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp TS Võ Thị Phương Khanh, thầy cô giáo môn sinh học khoa KHTN&CN, tập thể thầy cô giáo trường đại học Tây Nguyên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu đóng góp ý kiến q báu cho tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ths Trần Minh Định, Ths Nguyễn Tiến Dũng, Ths Trương Vĩnh Thới anh chị cán nghiên cứu viên viện CNSH&MT trường đại học Tây Nguyên tạo điều kiện, giúp đỡ, góp ý để tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới lảnh đạo trường THCS Lê Đình Chinh, PGD huyện Ea Súp, UBND huyện Ea Súp tạo điều kiện cho tơi theo học hồn thành khố học Cuối tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp ln cổ vũ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đăk Lăk, tháng 10 năm 2013 Tác giả Lê Xuân Cường iii 111 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Ca Cb Ccar CV * ** C N P STT VSV VK MT TG IAA GA Chlorophyll a Chlorophyll b Carotenoid Coeficient of variation Có ý nghĩa Rất có ý nghĩa Kí hiệu chủng vi khuẩn cố định đạm Đạm Lân Số thứ tự Vi sinh vật Vi khuẩn Môi trường Thời gian Indole-3-acetic acid Gibberellin 112 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa đề tài PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 1.1 Giới thiệu ngô 1.1.1 Nguồn gốc phân loại thực vật 1.1.3 Yêu cầu sinh thái ngô [17],[21] .6 1.1.4 Vai trò chất dinh dưỡng với ngô [17],[21] 1.1.5.Vai trị ngơ kinh tế .8 1.2.2 Vi khuẩn cố định N 12 1.2.2.1 Vi khuẩn cố định N tự 12 1.2.2.2 Vi khuẩn cố định N tự hiếu khí 12 1.2.2.3 Vi khuẩn cố định N tự kỵ khí Clostridium 13 1.2.3 Vi khuẩn cố định N cộng sinh 14 1.2.3.1 Các vi khuẩn sống cộng sinh với họ Đậu 14 1.2.3.2 Các vi khuẩn sống cộng sinh với không thuộc họ đậu .15 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nuớc 18 1.4 Nghiên cứu nước 20 2.1 Nội dung nghiên cứu 23 2.2.3 Thời gian nghiên cứu .24 2.3 Phương pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Phương pháp thu mẫu 24 2.3.2 Phương pháp phân lập 24 2.3.3 Phương pháp mơ tả đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh 25 2.3.4 Phương pháp xác định khả tạo IAA chủng vi khuẩn nội sinh rễ ngô 26 113 2.3.5 Phương pháp xác định khả cố định N chủng vi khuẩn 27 2.3.5.1 Phương pháp xác định hàm lượng diệp lục 28 2.3.5.2 Xác định hàm lượng đạm tổng số phương pháp Kjeldahl .28 N (mg%) = {1,42 * (V1-V2)*100/a}*2 30 2.3.5.3 Xác định hàm lượng phosphat tổng số phương pháp quang phổ 30 2.3.6 Phương pháp tuyển chọn chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh phương pháp PCR xác định gen nifH .30 2.3.7 Phương pháp định danh chủng vi khuẩn tuyển chọn 31 2.3.8.1 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng môi trường nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 32 2.3.8.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 33 2.3.8.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ lắc đến sinh khối chủng vi khuẩn 33 2.3.8.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng pH môi trường nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 33 2.3.8.5 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 33 2.3.9 Phương pháp xử lý số liệu thống kê 33 PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Kết phân lập số chủng vi khuẩn cố định đạm rễ ngô Đăk Lăk 34 3.2 Kết mơ tả đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học chủng vi khuẩn cố định đạm 35 38 Hình thái khuẩn lạc C23 38 38 Hình thái khuẩn lạc C31 38 38 Chủng C23 – Hình que, gram (-) .38 114 38 Hình thái khuẩn lạc C14 38 3.3 Kết nghiên cứu xác định khả tạo IAA chủng vi khuẩn cố định đạm 38 3.4 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến sinh trưởng ngô bầu đất 40 khuẩn 40 Các tiêu sinh trưởng 40 3.4.1 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến số lượng ngô bầu đất 41 3.4.2 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến chiều dài ngô bầu đất 41 3.4.3 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến chiều cao ngô bầu đất 42 3.4.4 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến đường kính gốc ngơ bầu đất 42 3.4.5 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến chiều dài rễ ngô bầu đất 44 3.4.6 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến khối lượng rễ ngô bầu đất 44 3.4.7 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến khối lượng sinh khối tươi ngô bầu đất 45 3.4.8 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến hàm lượng sinh khối khô ngô bầu đất 45 3.5 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn cố định đạm đến hàm lượng diệp lục 46 3.6 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn cố định đạm đến hàm lượng lượng đạm hàm lượng lân tổng số ngô 49 3.6.1 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn cố định đạm đến hàm lượng lượng đạm tổng số ngô 50 115 3.6.2 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn cố định đạm đến hàm lượng lân tổng số ngô 50 3.7 Kết tuyển chọn chủng vi khuẩn cố định đạm phương pháp PCR phát vi khuẩn nội sinh mang gen nifH .51 3.8 Kết định danh 16s chủng vi khuẩn tuyển chọn 52 3.9 Kết nghiên cứu xây dựng quy trình nhân sinh khối chủng tuyển chọn 56 3.9.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng môi trường nuôi cấy đến sinh khối chủng tuyển chọn 56 3.9.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 57 3.9.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ lắc đến sinh khối chủng vi khuẩn 59 3.9.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH môi trường nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn 60 3.9.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy đến sinh khối chủng vi khuẩn tuyển chọn .62 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 KẾT LUẬN 64 KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 70 106 Chủng C31 – Vàng nhạt, nhầy .106 106 Chủng C11 – Đỏ gạch, nhầy .106 106 Chủng C8 vàng nhạt, nhầy 106 106 Chủng C13 – Trắng sữa, nhầy .106 106 116 Chủng C23 - Hình que, gram (-) 106 106 Chủng C11- Hình que, gram(+) .106 LỜI CAM ĐOAN 109 LỜI CẢM ƠN 110 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 111 DANH MỤC BẢNG BIỂU 117 Đề mục 117 DANH MỤC ĐỒ THỊ 117 Biểu đồ 3.2 Phương trình đường chuẩn mối tương quan tuyến tính số OD530nm nồng độ IAA (mg/l) 118 ix 117 DANH MỤC BẢNG BIỂU Đề mục Trang ij Bảng 3.1 Hình thái khuẩn lạc vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngô 36 Bảng 3.2 Hình thái tế bào gram chủng vi khuẩn phân lập 36 Bảng 3.3 Giá trị OD530nm đo nồng độ IAA pha loãng khác 39 Bảng 3.4 Kết nghiên cứu khả tổng hợp IAA chủng vi khuẩn cố định đạm 40 Bảng 3.5 Các tiêu sinh trưởng ngô trồng bầu đất 42 Bảng 3.6 Ảnh hưởng chủng vi khuẩn nội sinh đến sinh khối tươi khô 46 Bảng 3.7 Kết phân tích diệp lục ngô vườn thực 51 ngô nghiệm Bảng 3.8 Kết phân tích hàm lượng đạm hàm lượng lân tổng số 53 ngô vườn thực nghiệm Bảng 3.9 Ảnh hưởng môi trường nuôi cấy đến sinh khối chủng 61 vi khuẩn cố định đạm ( x 109 tế bào/ml) Bảng 3.10 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh 63 khối chủng vi khuẩn cố định đạm Bảng 3.11 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ lắc đến sinh khối 64 chủng vi khuẩn cố định đạm Bảng 3.12 Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH môi trường đến sinh khối x chủng vi khuẩn cố định đạm 66 Bảng 3.13 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt đến sinh khối 68 chủng vi khuẩn cố định đạm DANH MỤC ĐỒ THỊ ... học phân tử số chủng vi khuẩn cố định đạm cộng sinh rễ ngô Tuyển chọn chủng vi khuẩn nội sinh có khả cố định đạm nghiên cứu thử nghiệm ngô Nghiên cứu xây dựng quy trình nhân sinh khối chủng vi. .. triển nông nghiệp sinh thái bền vững [38] Ở Vi? ??t Nam có số nghiên cứu, phân lập chủng vi khuẩn nội sinh rễ lúa, rễ lạc, cà phê Tuy nhiên, nghiên cứu vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngơ cịn Đặc... cố định đạm cao làm phân sinh học chuyên dụng cho ngô Ý nghĩa đề tài Ý nghĩa khoa học Xác định số chủng vi khuẩn có khả cố định đạm, sống nội sinh rễ ngô Ý nghĩa thực tiễn Kết đề tài sở cho vi? ??c