GVHD: Nguyn Th Kim Cc

Thnh vin nhm:ng Minh DngTrn nL Th LinPhm Th Ngc NgHunh Th Thanh Thyng Nguyn Anh Tun

Ni Dung Chnh

VAI TR CA VI SINH VT C NH MQU TRNH HNH THNH NT SN R CY V QU TRNH C NH NIT

GII THIU V VI SINH VT C NH M

PHN I : GII THIU V VI SINH VT C NH MI. VI SINH VT C NH M KHNG CNG SINH1. Vi khun d dngVi khun hiu kh : Azotobacter, BeijerinckiaVi khun ym kh : Clostridium 2. Vi khun ha t dng : Methanobacillus omelianski.3. Vi khun quang tng hp : Chorobium, Chromatium, Rhodomicrobium, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum.4. To lam : Anabaena, Anabaenapsis

AZOTOBACTERVi khun hnh cu, Gram m khng sinh bo t, hiu kh.

CLOSTRIDIUM Kch thc 2,5-7,5 x 0,7-1,3 c th ring r hoc xp i hoc thnh chui ngn. t mn cm vi mi trng, nht l mi trng tha P, K, Ca v c tnh n nh vi pH, n c th pht trin pH 4,5 9, m 60-80%, nhit 25-300C.

TO LAML thnh phn c nh N quan trng trong thin nhin.C trong cc ao, mt nc rung laCn m cao, nh sng, iu kin nhit khong 30oC, pH ti ho l t 7-8.5. rung chua, s tng trng ca to lam b hn ch, trng hp ny bn vi gip tng thm lng to v lng N c nh c.

II. VI SINH VT C NH M CNG SINH

1.Vi khun cng sinh vi cy khng thuc h u Alnus v cy Casuarina (phi lao, dng) c kh nng cng sinh vi mt loi x khun c kh nng c nh N chi Frankia (h.1 & 2)

2. Vi khun cng sinh vi cy h u Brachyrhizobium meliloti cng sinh vi c alfalfa. B. trilolii cng sinh vi c clover. B. phaseoli (h.1) cng sinh vi cc loi u hnh thn. B. japonicum (h.2)cng sinh cy u nnh.

PHN II: QU TRNH HNH THNH NT SN R CY

1.PHN LOI NT SN: Nhm vi khun mc nhanh (vi khun nt sn c ba l, u H Lan...) thuc chi Rhizobium.

Nhm vi khun mc chm ( vi khun nt sn u tng, lc...) thuc chi Bradirhizobium.

Nod yu t gy ra ko di rLng r ko diLng r ko di bao ly vi khun2.QU TRNH HNH THNH NT SN CY H U

Trong t, vi khun tit ra mt loi phn ha t (tryptophan) khi tip xc vi u lng ht ca r. Phn ha t ny phi vi cc cht ca r tit ra thnh indol acetic (IAA), IAA kch thch lm u lng ht ca r cy cong li, vi khun xm nhp vo u lng ht, to thnh ng xm nhim (do phn ha t polygalacturonaz ca vi khun tit ra) tin dn ln phn nhu m ca r.

Khi vi khun tin vo n nhu m r th tin hnh sinh sn v tng mt s ln. Trong khi t bo nhu m r ni cng sinh cng c nhn ln v gm cc t bo c gp i s nhim sc th. (S tng i nhim sc th ny c th do cc t bo chung quanh ni xm nhin kch thch t bo b xm nhim). Nt r c hnh thnh dn.Ch c 5% vi khun xm nhim l c kh nng to c nt r m thiYu t Nod gy ra suy thoi ca thnh t bo to iu kin vi khun xm nhp vo t bo rT bo B nhim trngS suy thoi thnh t bo

Hch trng thnh, vi khun hnh thnh batterioid ( th thc khun ) v bt u c nh nit

phn gn nh c nhiu vi khun hnh que. Cn phn gia c mu hng nht, bn trong cha vi khun dng bacteroid c hnh dng khng nht nh thng c dng hnh sao, v cht leghmglbin c mu hng nht. Gi l leghmglbin phn bit vi hmglbin trong mu ca ng vt. Leghmglbin l cht c cha Fe . Mu ca leghmglbin l do r cy cung cp hn l do vi khun. C tc gi cho rng cht leghmglbin gi vai tr quan trng trong vic c nh N. Ch c nhng nt sn leghmglbin mi c hiu qu trong vic c nh N.

Leghmglbin3.CU TO CA NT SN

Vi khun nt sn khi cn non th c t bo hnh que, kch thc vo khong 0,5 0,9 1,2- 0,3 * m, bt mu ng u v c kh nng di ng bng tin mao, c loi th chu mao.Khi gi th vi khun nt sn c th tr nn bt ng, lc t bo bt mu tng on vi thuc nhum anilin (do c th xut hin cc th n nhp giu lipit ).C th to cc th qua lc, khi iu kin thun li th pht trin thnh t bo bnh thng.

4.C CH C NH NIT TRONG NT SNQu trnh c nh nit c thc hin bi phc h nitrogenase.Thnh phn chnh ca phc h ny l nitrogenase reductase v nitrogenase.Nitrogenase c bit nhy vi oxy v b bt hot khi c mt oxy.Phc h ny nm trong t bo cht ca th vi khun (bacteroid)Bacteroid cn nng lng t thc vt cung cp c nh m

5. C ch phn t:N2 + 8H++ 8e- 2NH3 + H2(16-24ATP 16-24ADP + 16-24Pi )4 ATP yu cu mt cp electron c chuyn giao

yu cu cho qu trnh c nh nit vi khunC lc kh mnh vi th nng kh cao (Ferredoxin, Plavodoxin, NAD hoc NADP).C nng lng (ATP) v c s tham gia ca nguyn t vi lng (Mg).C s tham gia ca enzyme nitrogenase.Phi tin hnh trong iu kin ym kh ( nng O2 =0 hoc gn bng 0)

CC IU KIN NH HNG N QU TRNH C NH Mnh hng ca cc iu kin ngoi cnh i vi qu trnh c nh N cng sinhnh hng ca hm lng cht ng bt trong cynh hng ca P v Knh hng ca pH ca tnh hng ca cht Molybden (Mo)nh hng ca Phage (thc khun th)

5.CC GEN KIM SOT TRONG QU TRNH C NH MGen nodGen nifGen nodulin

a.Gen Nod: Nhn t Nod c cu thnh bi 1 b khung oligosaccharide ca N- acetyglucosamine lin kt beta 1.4, phn cn li l nhm acid bo gn vi mt nguyn t N ca u tn cng khng kh acetyl glucosamine. NOD

b.Gen Nif:NifH, nifD, nifK : m ho protein cu trc cho nitrogenase.+ Nif F, nifJ: m ho protein vn chuyn electron flavodxin.+NifQ, B, N, E, V S: m ho protein tham gia tng hp cofactor Mn, Fev cm 4Fe-4S.+ NifM, nifY: m ho cho protein cn cho ci bin nifH v chncofactor Mn, Fe vo nifD, nifK.+ NifA, nifL: tng ng l iu ho dng v iu ho m.

c. Gen nodulin

NhmChc nngCc i dinNodulin smM ha cho cc protein trong chu trnh t bo v thnh t bo, histone, cyclin t bo, cc protein giu proline, v hydroxyprolineCdc2, H4, cc gen enodNodulin munAquaporin, leghemoglobin, uricase, sucrose synthase, glutamine synthase, asparagine synthetase, NADH- glutamate synthaseNodulin 26, Lb, SS, GS, AS,

Phn 3: VAI TR CA VI SINH VT C NH M

1.PHN VI SINH Phn bn vi sinh c nh N2 (Biologycal Nitrogen Fixing Fetilzer) - phn vi sinh vt c nh m L sn phm cha mt hay nhiu chng vi sinh vt sng (t do, cng sinh, k sinh hoc hiu kh) c tuyn chn vi mt t theo tiu chun hin hnh, To iu kin nng cao nng sut v cht lng nng sn, tng mu m ca t. Phn nitragin cha vi khun nt sn cy u tng.

Phn rhidafo cha vi khun nt sn cy lc. Azotobacterin cha vi khun ht m t do. Azozin cha vi khun ht m t khng kh sng trong rung la. Loi phn ny c th trn vi ht ging la.

2.VI KHUN C NH M C HI Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium tumefaciens (h.1 & 2) gy ra bnh khi u hnh chp (crown gall), sng lu nm r, c thc vt.Khi b nhim A. tumefaciens biu hin bnh r nht l cc khi u c hnh thnh ngay ch ly nhim. S hnh thnh khi u sau c th tip tc m khng cn thit phi c s hin din ca vi khunC Ti-plasmid (T-DNA) xm nhp vo h gen ca cy b bnh.

- Agrobacterium l sau khi xm nhim vo t bo, chng gn on T-DNA vo b my di truyn ca t bo thc vt, dn n s ri lon cc cht sinh trng ni sinh, to ra khi u. - A. tumefaciens phi tip xc vi thnh t bo thc vt b tn thng. Khi T-DNA c chuyn giao vo t bo thc vt, chng nhanh chng xm nhp vo genome t bo thc vt (integration) c n nh v di truyn nh cc gen bnh thng khc.

VI KHUN C NH M C HI Agrobacterium rhizogenesA. rhizogenes gy ra bnh khi u, to r tc thc vt ( bnh hairy root disease ).C cha Ri-plasmid (Root inducing ) ng vai tr cm ng to khi u thc vt. Gn on T-DNA vo b my di truyn ca t bo thc vt, lm ri lon cc cht sinh trng ni sinh to bnh r tc thc vt.

Trong vng T-DNA ca A. rhizogenes ch c gen sn sinh ra auxin, v th s thay i hnh thi chnh ca thc vt l chng to ra rt nhiu r to (hairy roots) khi b nhim bnh.Tng t nh vi khun A.tumefaciens, A. rhizogenes sau khi xm nhim vo t bo, chng gn on T-DNA vo b my di truyn ca t bo thc vt, lm ri lon cc cht sinh trng ni sinh to bnh r tc thc vt.

*pp4e-fig-12-12-3.jpg *- Ngoi cnh: trong t c hm lng NH4 v NO3 cao, vi khun c khuynh hng s dng NH4 hoc NO3 hn l c nh N trong khng kh .Cht ng bt: BrachyBrachyrhizobium rt cn cht ng bt do cy cung cp nn mc bnh thng kh nng ng ha N kh t l thun vi hm lng ng bt trong cy. Tuy nhin, khi gp nng gay gt hm lng C qu cao (t l C/N mt cn i) thng lm gim tc c nh N ca vi khun.P,K: l nhng cht ti cn cho cy v vi khun.pH: Hin tng c nh N xy ra tt pH trn 5.Mo (molybden): vi lng cn thit cho vi khun c nh N, nhng vi lng rt nh.phage (thc khun th): Trong t vi khun Brachyrhizibium vn b phage k sinh v gy cht. t trng u lin tc mt s phage c th c tch ly trong t, s tn cng tiu dit cc chng Brachyrhizibium nhim phage, do c th lm gim kh nng c nh N ca cy u. Trng hp ny nn dng cc chng khng phage.Nhn t Nod c cu thnh bi 1 b khung oligosaccharide ca N- acetyglucosamine lin kt beta 1.4, phn cn li l nhm acid bo gn vi mt nguyn t N ca u tn cng khng kh acetyl glucosamine.

*Qu trnh c nh m bng con ng sinh hc c ngha to ln i vi cn bng N trn tri t v vic duy tr ph ca t. Hin nay, mc du vic sn xut phn m ngy mt tng nhng mi ch p ng c mt lng m rt nh m cy trng i hi hng nm.Vai tr c nh m quan trng nht thuc v nhm vi sinh vt cng sinh. Hin nay ngi ta pht hin c hn 600 loi cy c vi sinh vt sng cng sinh c kh nng ng ha Nit thuc nhiu h khc nhau.

Phn vi khun nt sn:C nh nit cng sinh gia vi khun nt sn v cy b u hng nm cung cpthm cho t v cy trng 40552kgN/ha. Hiu lc ca phn vi khun nt sn c th hin c bit r nt trn vng t ngho cht dinh dng v vng t mi trng cy b u. Li nhun ca phn, vi khun nt sn.Phn vi sinh vt c nh nit khcPhn vi sinh vt c nh nit hi sinh v t do c tc dng tt n sinh trng,pht trin v nng sut cy trng. iu ha, kch thch qu trnh sinh tng hp ca cy trng, ng thi nng cao sc khng ca cy trng i vi mt s su bnh hi

*S khc nhau gia Ti-plasmid v Ri- plasmid ch vng T-DNA ca Ti- plasmid cha cc gen tng hp auxin, cytokinin v opine. Trong khi , vng T-DNA ca Ri-plasmid ch mang gen tng hp auxin v opnine. y l im khc nhau gy ra hiu qu tc ng khc nhau ln thc vt. C ch gy bnh ca A. rhizogenes l sau khi nhim vo t bo, chng gn vo on T-DNA vo b my di truyn ca t bo thc vt, lm ri lon cc cht sinh trung ni sinh, to ra r t.