KHẢ NĂNG TỔNG HỢP CÁC YẾU TỐ KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT IN VITRO CỦA CHỦNG VI KHUẨN NGN07

Abstract

The use of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) is an environmentally friendly alternative to chemical fertilizers and pesticides. PGPR not only enhances the yield and quality of various crops, but also maintains the sustainability of the agro-ecosystem. In this study, bacterium NgN07 was isolated from the rhizospheres of maize  and determined for in vitro plant-growth-promoting traits including nitrogen fixation, insoluble phosphate solubilization, indole-3-acetic acid (IAA) synthesis, antagonistic activities against phytopathogenic fungi and production of insolubilize organic compounds degrading enzymes. Results showed that NgN07 was the most potent PGPR with 24.63 µg ml-¹ of fixed ammonium; 22.25 µg ml-¹ of IAA produced from tryptophan and 515.62 µg ml^-1 of solubilized Ca₃(PO₄)₂ after 4 days of incubation. Additionally, NgN07 exhibited antagonistic activity against phytopathogenic fungi including Colletotrichum gloeosporioides and Fusarium oxysporum with inhibition zone diameters of 16 ± 0.32 mm and 17 ± 0.41 mm, respectively; biosynthesis of insoluble organic compounds degrading enzymes with clear zone diameters on agar plates containing casein, chitin, CMC, pectin and starch varried from 20 -26 mm. The bacterium was indentified as Paenibacillus polymyxa strain NgN07 belonging to biological safety level 1 and thus potential for use in production of bio-fertilizers and in biological control of plant pathogens.

Tóm tắt

Sử dụng vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật (PGPR) là một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho phân bón hóa học và thuốc trừ sâu. PGPR không chỉ nâng cao năng suất và chất lượng của các loại cây trồng khác nhau mà còn duy trì tính bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp. Trong nghiên cứu này, chủng vi khuẩn NgN07 phân lập từ đất vùng rễ cây ngô, được xác định các yếu tố kích thích tăng trưởng thực vật trong điều kiện in vitro như cố định nitơ, hòa tan phốt phát khó tan, tổng hợp IAA, hoạt chất kháng nấm bệnh, enzyme phân giải các hợp chất hữu cơ khó tan và định danh đến loài. Kết quả nghiên cứu xác định cho thấy chủng NgN07 có khả năng cố định nitơ cao nhất với hàm lượng amonium đạt 24,63 µg/ mL; hòa tan lân  từ Ca₃(PO₄)₂ đạt 515,62 μg/mL; tổng hợp axit indole-3-acetic (IAA) từ tryptophan đạt 22,25 µg/mL sau 4 ngày nuôi cấy. Ngoài ra, chủng NgN07 còn có khả năng đối kháng các loại nấm gây bệnh thực vật Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium oxysporum với đường kính vùng ức chế  đạt 16 ± 0,32 mm và 17 ± 0,41 mm; tổng hợp enzyme phân hủy các hợp chất hữu cơ khó tan với đường kính vòng phân giải casein, chitin, CMC, pectin và tinh bột từ 20 -26 mm. Chủng vi khuẩn NgN07 được định danh là Paenibacillus polymyxa NgN07 thuộc nhóm vi khuẩn an toàn cấp độ 1 có tiềm năng sử dụng cho sản xuất phân bón sinh học và kiểm soát sinh học tác nhân gây bệnh hại cây trồng.