Ảnh minh họa: Internet

Cây lúa gạo (Oryza sativa L.) thường được trồng ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) và là một trong những cây trồng cung cấp dinh dưỡng quan trọng của nước ta. Trong thời gian gần đây, bệnh đạo ôn trên cây lúa đã trở nên phức tạp hơn tại tỉnh Kiên Giang, ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng lúa, gạo (P. T. T. Nguyen, 2016; Vu & ctg., 2020).  Nấm Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo ôn là trong những dịch hại nghiêm trọng nhất trên cây lúa ở ĐBSCL (Nguyen & Nguyen, 2016). Bệnh đạo ôn trên cây lúa (Pyricularia oryzae) thường xuất hiện trên đốt thân, lá, cổ bông và gây hại ở các quá trình sinh trưởng của cây lúa (Muni& Nadarajah, 2014; Nguyen & Nguyen, 2016). Nhiều giống lúa cải tiến có chứa gen kháng bệnh được đưa vào canh tác, nhưng hầu như khả năng kháng bệnh của các giống lúa này chỉ kéo dài hơn 03 năm, bởi vì các nấm gây bệnh đạo ôn dễ phát sinh loài có độc tính mới (Fukata, Erbon, &Kobayashi, 2007). Do đó, một hướng tiếp cận khác là chế phẩm chứa hoạt chất sinh học từ các vi sinh vật có tiềm năng kiểm soát dịch bệnh và vừa thân thiện hơn với con người, môi trường. Trong nhóm vi sinh vật có ích được ứng dụng trong quản lý dịch hại trên cây trồng, vi khuẩn và xạ khuẩn vùng rễ được biết đến như nhóm vi sinh vật có tiềm năng ức chế và phòng trừ một số bệnh hại do nấm gây ra (Nguyen, Nguyen, & Nguyen, 2014; Nguyen & Nguyen, 2016). Cơ chế đối kháng như: tiết enzymes chitinases ly giải vách tế bào nấm bệnh, hình thành siderophores, sản xuất kháng sinh có phổ tác dụng rộng, cạnh tranh nguồn dưỡng chất, không gian sinh sống với các tác nhân gây bệnh. Ngoài ra, vi khuẩn và xạ khuẩn còn có khả năng thúc đẩy tính kháng bệnh của cây trồng (Jog, Nareshkumar, & Rajkumar, 2012; Nguyen& ctg., 2014). Các loại thuốc sinh học được hình thành và phát triển dựa trên các cơ chế này. Đặc biệt, việc phát triển thuốc trừ nấm có chứa các hoạt tính sinh học cao từ quá trình nhân nuôi vi sinh vật đối kháng để phòng trừ bệnh ở phần trên mặt đất là chiến lược đúng đắn. Do đó, hướng nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu (i) lựa chọn các chủng vi sinh vật đối kháng trong đất trồng lúa và (ii) đánh giá sự tương quan giữa khả năng tiết enzyme chitinase ngoại bào và đối kháng nấm bệnh của các chủng vi sinh vật này. Các thí nghiệm được thực hiện nhằm mục đích phát triển thuốc sinh học dạng lỏng chứa enzyme chitinase ngoại bào và các hợp chất khác để phòng trừ nấm Pyricularia oryzae, làm giảm đi ô nhiễm môi trường do các loại hóa chất nông nghiệp khó phân hủy, có hoạt tính tương tự.
Từ 09 mẫu đất vùng rễ trồng lúa tại tỉnh Kiên Giang và thí nghiệm sàng lọc trong phòng thí nghiệm, chủng vi khuẩn B.KG4.1 và chủng xạ khuẩn S.KG1.1 có hiệu suất đối kháng nấm Pyricularia Oryzae vượt trội hơn các chủng còn lại (tỷ lệ đối kháng nấm đạt lần lượt là 90.9% và 87.41% ở ngày thứ 15). Đặc biệt, tiềm năng đối kháng nấm bệnh của các chủng vi khuẩn trong bài báo này hầu hết tỷ lệ thuận với đường kính vòng phân giải chitin trên môi trường nhân tạo. Trong khi đó, không tìm thấy mối tương quan nào giữa tiềm năng đối kháng nấm bệnh và enzyme chitinase ngoại bào đối với xạ khuẩn. Kết quả định danh loài bằng kỹ thuật sinh học phân tử cho thấy, chủng xạ khuẩn S.KG1.1 có mức độ tương đồng 99.78% với trình tự vùng gen 16S-rRNA của chủng Streptomyces carpinensisNR-041157.1 và chủng vi khuẩn B.KG4.1 thuộc Bacillus amyloliquefaciens group với độ tương đồng 100%. Trước khi ứng dụng ngoài đồng ruộng của chủng B.KG4.1 và S.KG1.1, cần phải đánh giá thêm vềcác yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, thời gian nhân nuôi và khả năng phòng trừ nấm Pyricularia Oryzaetrong điều kiện nhà kính.