Các nhà nghiên cứu đã khám phá ra vi khuẩn có khả năng tiêu diệt nấm gây bệnh làm giảm năng suất mía

Nấm Thielaviopsis ethacetica đang phát triển khi không tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) của vi khuẩn (ảnh bên trái). Sự phát triển của nấm (trên cùng) đã bị ức chế bởi VOCs được vi khuẩn tạo ra (dưới) - (ảnh bên phải). Nguồn: Juliana Velasco de Castro Oliveira / CNPEM.

Một nghiên cứu được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng và Vật liệu Brazil (CNPEM) đã phát hiện ra ba chủng vi khuẩn Pseudomonas có khả năng ức chế sự phát triển, thậm chí tiêu diệt nấm gây bệnh thối nhũn dứa, đồng thời cũng là tác nhân gây hại trên cây mía, đặc biệt là ở giai đoạn mới trồng.

Kết quả được báo cáo trong một bài báo đăng trên tạp chí Environmental Microbiology và là cơ sở để phát triển các loại thuốc trừ nấm sinh học thay thế cho các loại thuốc trừ sâu hóa học hiện đang được sử dụng để kiểm soát dịch bệnh.

Ba chủng Pseudomonas được tìm thấy có khả năng ức chế tới 80% sự phát triển của sợi nấm Thielaviopsis ethacetica trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nấm Thielaviopsis ethacetica tồn tại trong đất và xâm nhập vào cây mía qua vết cắt hoặc vết thương. Bệnh có thể làm giảm khả năng nảy chồi và do đó làm giảm năng suất lên tới 50%.

Các chủng vi khuẩn Pseudomonas tạo ra 62 hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), các hợp chất này có tác dụng điều chỉnh các gen liên quan đến sự chuyển hóa carbohydrate cần thiết cho sự phát triển của nấm. VOC là sản phẩm chuyển hóa chính của vi khuẩn Pseudomonas và tồn tại ở thể lỏng hoặc thể khí, dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng, khả năng di chuyển xa là một trong số những ưu điểm nếu áp dụng phòng trừ bệnh hại cây trồng. Phân tử này tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên DNA của tác nhân gây bệnh và phá vỡ DNA của nấm gây hại.

Thông qua phân tích quá sự phiên mã của nấm đối với VOC, trong đó các nhà nghiên cứu đã xác định và định lượng sự biểu hiện của các gen mới hoặc đã biết trước đó, cũng như kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử, các nhà khoa học đã phát hiện những thay đổi trong biểu hiện của các gen quan trọng và những thay đổi hình thái quan trọng đối với sợi nấm khi xử lý bằng VOC, chứng tỏ rằng VOC cản trở sự phát triển của nấm và thậm chí có thể làm chết tế bào.

Nguyễn Hiếu Hạnh theo Phys.org