Xử lý BSD trên thanh long đảm bảo tiêu chuẩn xuất khẩu Châu Âu

 Thanh long là một trong những loại cây ăn trái có giá trị xuất khẩu cao, được trồng nhiều ở các tỉnh Bình Thuận, Long An, Tiền Giang. Tuy nhiên, những năm gần đây, dịch bệnh, đặc biệt là bệnh BSD đã làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm. Bệnh này do nấm Neoscytalidium dimidiatum thuộc họ Botryosphaeriaceae, bộ Botryosphaeriales, lớp Ascomycetes gây ra.

Triệu chứng bệnh đốm nâu trên lá thanh long. Ảnh: TL

Sử dụng thuốc trừ sâu hóa học dựa trên Azoxystrobin và Sifenoconazole có thể kiểm soát bệnh hiệu quả. Nhưng dư lượng hóa chất trong trái cây sẽ cản trở xuất khẩu sang các thị trường khó tính như EU, Mỹ, Nhật Bản.

Đối phó với vấn đề này, IAE đã nghiên cứu việc sử dụng vi sinh vật làm tác nhân sinh học để kiểm soát bệnh BSD trên thanh long. Đây là hướng nghiên cứu tích cực, đáp ứng yêu cầu về chất lượng, an toàn phục vụ xuất khẩu và tiêu dùng trong nước cũng như góp phần hạn chế sử dụng hóa chất trong sản xuất nông nghiệp.

Để xác định mật độ vi sinh vật, IAE tập trung vào các phương pháp nghiên cứu đĩa thạch để tính số lượng vi sinh vật trên mỗi ml hoặc trên gam mẫu thông qua số lượng khuẩn lạc phát triển trong đĩa môi trường.

Trên cơ sở xác định hoạt tính sinh học (khả năng ức chế nấm) của các chủng vi sinh vật bằng phương pháp đo vòng khuếch tán trên thạch, Khoa Sinh học Môi trường thuộc IAE đã sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử để giải trình tự các đoạn gen RNA ribosome 16s của vi sinh vật nghiên cứu.

BSD trên thanh long là một loại bệnh rất khó phòng trừ, vì vậy các giải pháp sinh học là rất quan trọng để phòng trừ nó. Ảnh: NNVN

Đồng thời, nhóm nghiên cứu đã so sánh với các trình tự có trong ngân hàng gen quốc tế EMBL bằng phương pháp FASTA 33 để xác định loài vi sinh vật.

Sau khi đối chiếu với danh sách vi sinh vật an toàn của Cộng đồng Châu Âu, nhóm nghiên cứu đã xác định và đảm bảo an toàn cho chủng vi sinh vật được lựa chọn.

Với mẫu đất lấy tại các vườn thanh long bị nhiễm bệnh ở Bình Thuận, Long An, Tiền Giang, các nhà khoa học của IAE đã phân lập và tuyển chọn được 10 chủng vi sinh vật có khả năng ức chế đối với nấm Neoscytalidium dimidiatum, trong đó có 7 chủng thuộc nhóm vi khuẩn và 3 chủng thuộc nhóm xạ khuẩn.

Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch cho thấy các công thức đối chứng (sử dụng nước cất tiệt trùng) không xuất hiện vòng ức chế nấm Neoscytalidium dimitiatum.

Cụ thể, chủng A1 có khả năng ức chế Neoscytalidium dimitiatum thấp (đường kính vòng ức chế = 13,0mm). Đoàn tàu A3 và B7 có đường kính vòng ức chế cao nhất (lần lượt là 21,0 ± 3 và 23,0 ± 3 mm) và được nhóm nghiên cứu lựa chọn làm vật liệu.

Hình ảnh các vòng đối kháng Neoscytalidium dimitiatum (hình trên) và khuẩn lạc chủng (hình dưới) của B7, A3. Ảnh: VMTNN

Theo Khoa Sinh học Nông nghiệp, khuẩn lạc B7 nuôi trên môi trường KB có hình dạng tròn, mép có răng cưa, màu trắng sữa. Nuôi cấy lắc trên môi trường lỏng sau 48 giờ mật độ tế bào cao nhất đạt 7.109 CFU / ml.

Trình tự gen 16S rRNA của chủng B7 tương đồng 100% (1414/1414 bp) với đoạn 16S của Bacillus polyfermenticus; Tương đồng 99,9% (1413/1414 bp) với đoạn 16S của Bacillus axarquiensis, Brevibacterium halotolerans. Dựa trên kết quả xác định trình tự gen và đặc điểm sinh hóa của vi khuẩn nghiên cứu, chủng vi khuẩn B7 có đặc điểm giống với chủng vi khuẩn có tên Bacillus polyfermenticus.

Trong khi đó, khuẩn lạc A3 trồng trên môi trường Gạc có hình tròn, đường kính 2,2-2,5mm, màu phớt hồng, chân khuẩn lạc bám sâu trong môi trường. Nuôi cấy lắc trên môi trường lỏng, sau 72 giờ tạo thành các hạt nhỏ kích thước khoảng 1mm, trên môi trường nuôi cấy và trên thành bình tạo thành một vòng váng trắng, bám chặt vào thành bình với mật độ tế bào đạt 2.109 CFU / ml.

Trình tự 16S ARNr của chủng A3 tương đồng 100% (1500/1500 bp) với đoạn DNAr 16S của Streptomyces fradiae và Streptomyces rubrolavendulae; 99,8% (1497/1500 bp) với Streptomyces roseoflavus. Dựa trên kết quả xác định trình tự gen và đặc điểm sinh hóa của xạ khuẩn nghiên cứu, chủng A3 có đặc điểm giống với xạ khuẩn có tên là Streptomyces fradiae.

Việc sử dụng các chủng vi sinh giúp kháng BSD trên cây thanh long cần được tiếp tục phổ biến và nhân rộng. Ảnh: KS

Về an toàn sinh học, theo Chỉ thị 90/679 / EWG của Cộng đồng Châu Âu, các tác nhân sinh học được phân loại thành 4 mức độ an toàn, trong đó chỉ các vi sinh vật ở mức độ 1 và 2 được sử dụng trong sản xuất ở điều kiện bình thường. Mức độ an toàn sinh học 1 - 4 là mức độ an toàn sinh học chung, chủ yếu đối với các tác nhân sinh học như vi khuẩn, vi rút, nấm và ký sinh trùng (cả có và không có biến đổi gen).

Như vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy Bacillus polyfermenticus và Streptomyces fradiae được xếp vào nhóm vi sinh vật an toàn sinh học bậc 2, có thể ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nấm đối kháng Neoscytalidium dimittiatum. Sản phẩm áp dụng phương pháp kháng BSD trên thanh long đủ tiêu chuẩn xuất khẩu sang Châu Âu

Tác giả: Bảo Thắng - Tùng Đinh