Bài viết Phân lập và tuyển chọn các chủng nấm có khả năng phân giải paclobutrazol tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long trình bày đánh giá sơ bộ tình hình nhiễm paclobutrazol tại các vườn cây ăn quả khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long; Sàng lọc các chủng có khả năng sống trên môi trường có paclobutrazol làm nguồn carbon duy nhất; Sàng lọc và tuyển chủng có khả năng phân giải paclobutrazol; Định danh sinh học phân tử đối với các mẫu được chọn có khả năng phân giải paclobutrazol cao.
Tuyển tập Hội nghị Nấm học Toàn quốc lần thứ doi: 10.15625/vap.2022.0138 PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG NẤM CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI PACLOBUTRAZOL TẠI KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Đạo Nữ Diệu Hồng*, Nguyễn Thị Thủy Tiên, Lê Thị Huỳnh Trâm Nguyễn Thị Thùy Dương, Trần Chí Hiếu, Lê Thị Thùy Nhi, Phan Mỹ Hạnh Hà Thị Loan, Nguyễn Đăng Quân Trung tâm Công nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí Minh * Email: dieuhong1791@gmail.com TĨM TẮT Paclobutrazol chất điều hịa sinh trưởng thực vật nhân tạo, sử dụng việc kích thích trồng hoa, kết mùa nghịch Paclobutrazol liên kết chặt chẽ với chất hữu đất hấp thu vào đất tăng pH đất thấp Hàm lượng PBZ tồn dư trái dẫn đến khó xuất trái sang thị trường khó tính châu Âu, Mỹ, Nhật, đặc biệt xoài Trong nghiên cứu này, PBZ tách chiết từ mẫu đất thu thập phân tích phương pháp sắc ký khối khổ hiệu cao đưa kết đánh giá sơ hàm lượng PBZ tồn dư 50 mẫu đất thu thập vườn trồng xoài Tiền Giang, An Giang, Hậu Giang Đồng Tháp Kết thu thập chủng vi nấm 115 chủng phân lập có khả sống mơi trường có PBZ làm nguồn carbon Khả phân giải PBZ cao chủng HG 5.3 92,69 % AG 11.1 8,63 % Kết định danh hình thái sinh học phân tử hai loài chọn loài Penicillium citrinum Từ khóa: Đồng Sơng Cửu Long, LC/MS-MS, paclobutrazol (PBZ), Penicillium citrinum, RAPD PCR MỞ ĐẦU Paclobutrazol (PBZ) chất điều hòa sinh trưởng thực vật nhân tạo [1], sử dụng việc kích thích trồng hoa [2], kết mùa nghịch [3, 4, 5, 6] Paclobutrazol liên kết chặt chẽ với chất hữu đất hấp thu vào đất tăng pH đất thấp [7] Điều giải thích thiếu nhóm chức phân cực nên PBZ khó tan nước dễ liên kết với vị trí kỵ nước dung môi hữu [8] Mặt khác việc phá hủy PBZ phương pháp phi sinh học diễn đất khó độ bay PBZ thấp thường lưu tồn đất lâu [9, 10] Hàm lượng PBZ tồn dư trái dẫn đến khó xuất trái sang thị trường khó tính châu Âu, Mỹ, Nhật đặc biệt xồi [11, 12] Theo Thơng tư số 10/2019/TT-BNNPTNT ngày 20/9/2019 danh mục thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) phép sử dụng, cấm sử dụng Việt Nam [13] Thuốc điều hịa sinh trưởng có 52 hoạt chất với 148 tên thương phẩm Trong hoạt chất PBZ đăng ký với 19 tên thương phẩm từ 19 công ty sản xuất phân phối thuốc BVTV khác nhau, chiếm 12,83 % tổng số sản phẩm thuốc điều hịa sinh trưởng đăng kí danh mục phép sử dụng Việt Nam Theo nghiên cứu, PBZ coi chất làm chậm tăng trưởng thực vật linh hoạt nhất, hạn chế phát triển thực vật gây hoa nhiều loại ăn táo lê [14], đào [15], cam quýt [16] xoài [17, 18, 10] Trên giới có số nghiên cứu giới cho thấy khả phân giải PBZ số loài vi khuẩn, đặc biệt ý đến chi Pseudomonas phân lập từ đất 79 Đạo Nữ Diệu Hồng c khả phân giải paclogutrazol khu vực… band có tần số xuất cao vị trí 1500 bp thấp vị trí 300 bp 400 bp Tương tự chạy RAPD-PCR với mồi OPA11 cho tất chủng 25 chủng Đồng Tháp, 29 chủng tỉnh An Giang, 27 chủng tỉnh Tiền Giang, 24 chủng tỉnh Hậu Giang Kết điện di sản phẩm RAPD mã hóa dạng nhị phân, có band ghi 1, khơng có band ghi Số liệu thu đem xử lý phần mềm NTSYSpc2.1 Kết phát sinh loài chủng nấm tất tỉnh hiển thị Hình AG4.1 AG1.4 AG11.1 UMT 1.4 AG11.1 AG6.1 HG5.3 UMT 2.1 AG7.1 0.57 0.64 0.72 0.79 0.87 Coefficient Hình Cây phát sinh lồi chủng nấm dựng phần mềm NTSYSpc Hình phát sinh lồi chủng nấm cho thấy tỷ lệ tương đồng di truyền chủng phân lập biến thiên từ 55 - 87 % Xét khoảng tương đồng 70 %, chia làm nhóm chính, xét khoảng tương đồng 80 %, chia thành nhỏ nhóm lớn Kết hợp so sánh đặc điểm hình thái kết giải trình tự, chủng nhóm hình thái với nhóm lồi gây bệnh loại bỏ Các chủng nấm sử dụng để khảo sát khả phân giải PBZ 3.3 Kết sàng lọc tuyển chọn chủng có khả phân giải paclobutrazol Bảng Hàm lượng paclobutrazol cịn lại mơi trường sau ngày nuôi cấy vi sinh vật STT Kí hiệu chủng Nồng độ paclobutrazol (ppm) Khả phân giải paclobutrazol (%) Mẫu không cấy vi sinh 283,42 AG4.1 74,62 73,67 AG1.3 87,5 69,12 AG11.1 3,86 98,63 AG6.1 38,08 86,60 HG5.3 20.72 92,69 AG7.1 65,94 76,73 85 Đạo Nữ Diệu Hồng cs Từ 107 chủng phân lập từ mẫu đất thuộc tỉnh miền Nam Việt Nam, tiến hành phân loại nhanh loại bỏ chủng gây bệnh chủng có sức sống yếu mơi trường có PBZ nguồn carbon Các chủng nấm nuôi cấy PDA vi nấm Sau đó, chủng cấy sang môi trường MSP, nuôi cấy lắc 25 oC Sau ngày nuôi cấy, tiến hành phân tích hàm lượng PBZ cịn lại mơi trường Kết phân tích HPLC cho thấy chủng nấm phân lập có khả phân giải PBZ có môi trường Đa số chủng phân giải PBZ đạt 50 % Trong đó, mơi trường cấy chủng AG 1.3 AG 4.1 có hàm lượng PBZ lại sau ngày thấp Hàm lượng PBZ giảm 69,12 % 73,67 % Khả phân giải PBZ cao chủng HG 5.3 92,69 % AG 11.1 98,63 % Kết định danh hình thái sinh học phân tử hai loài loài Penicillium citrinum Khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến khả phân giải PBZ chủng vi sinh phân lập Nghiên cứu phát triển chế phẩm vi sinh xử lý PBZ đất từ chủng vi sinh phân lập Chọn chủng có phân giải PBZ đại diện cho nhóm phân giải cao 3.4 Kết định danh mẫu phân lập có khả phân giải paclobutrazol cao Bảng Hình ảnh đại thể, vi thể chủng chọn có khả phân giải paclobutrazol HG5.3 Penicillium citrinum AG7.1 Penicillium citrinum AG11.1 Penicillium citrinum 86 Phân lập tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải paclogutrazol khu vực… Hình Cây phát sinh loài chủng nấm Dựa vào kết định danh hình thái, giải trình tự BLAST Ngân hàng gen NCBI (National Center for Biotechnology Information), tiến hành vẽ phát sinh loài ghi nhận chủng AG11.1, AG7.1, HG5.3 có mối liên hệ gần với Penicillium citrinum KẾT LUẬN Từ 50 mẫu đất thu thập từ vùng trồng xoài, bao gồm: 12 mẫu Đồng Tháp, 12 mẫu An Giang, 12 mẫu Tiền Giang, 14 mẫu Hậu Giang PBZ tách chiết từ mẫu đất thu thập phân tích phương pháp sắc ký khối phổ hiệu cao đánh giá sơ hàm lượng PBZ tồn dư 50 mẫu đất thu thập vườn trồng xoài Tiền Giang, An Giang, Hậu Giang Đồng Tháp Thu thập chủng vi nấm 115 chủng phân lập có khả sống mơi trường có PBZ làm nguồn carbon Khả phân giải PBZ cao chủng HG 5.3 92,69 % AG 11.1 98,63 % Kết định danh hình thái sinh học phân tử hai loài loài Penicillium citrinum TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Soumya, P R., Kuma, P & Pal, M (2000) Paclobutrazol: A novel growth regulator and multi-stress ameliorant Ind J Plant Physiol, 22, 267-278 [2] “Hai khảo nghiệm giải độc chất kích thích xồi hoa” http://www.congtyhai.com/haikhao-nghiem-giai-doc-chat-kich-thich-xoai-ra-hoa [3] Trần Văn Hậu & Nguyễn Thị Kim Xuyến (2009) Ảnh hưởng nồng độ xử lý paclobutrazol hoa mùa nghịch xoài Cát Chu (Mangifera indica L.) Tạp chí Khoa học Trường ĐH Cần Thơ, 11, 406-413 [4] Trần Văn Hậu & Lê Minh Quốc (2012) Ảnh hưởng liều lượng paclobutrazol biện pháp phủ liếp lên hoa vụ sớm dâu hạ châu (Baccaurea ramiflora LOUR.) huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ Tạp chí Khoa học Trường ĐH Cần Thơ, 22, 280-289 87 Đạo Nữ Diệu Hồng cs [5] Burrows, G E., Boag, T S & Stewart, W P (1992) Changes in leaf, stem and root anatomy of Chrysanthemum cv Lillian Hoek following paclobutrazol application Journal of Plant Growth Regulator, 11, 189-194 [6] Ahmad Nazarudin, M R., Tsan, F Y & Adnan, M (2003) Maintaining landscape plants of Acalypha siamensis, Ficus microcarpa and Syzgium oleina by the application of paclobutrazol: a non-mechanical approach Transaction of the Malaysian Society of Plant Physiology, 12, 231-233 [7] Silva, C & Vieira, R & Nicolella, G (2003) Paclobutrazol effects on soil microorganisms Applied Soil Ecology, 22, 79-86 [8] Fernanda, V., Ednaldo, S F., Suzyane, S., Silvany, A., Thatiana, S A., Andrea, B., …& Ester, G (2015) Biodegradation of Paclobutrazol - A Plant Growth Regulator Used in Irrigated Mango Orchard Soil, Biodegradation and Bioremediation of Polluted Systems New Advances and Technologies, Rolando Chamy, Francisca Rosenkranz and Lorena Soler, IntechOpen DOI: 10.5772/60818 [9] Chamy, R., & Rosenkranz, F., & Soler, L., (Eds.) (2015) Biodegradation and Bioremediation of Polluted Systems - New Advances and Technologies IntechOpen https://doi.org/10.5772/59459 [10] Berova, M., Zlatev, Z (2000) Physiological response and yield of paclobutrazol treated tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill.) Plant Growth Regulation, 30, 117-123 [11] EFSA, 2006 Paclobutrazol Draft Assessment Report (DAR) Report and proposed decision of the United Kingdom made to the European Commission http://dar.efsa.europa.eu/dar-web/provision [12] Patil, P B., Rao, M M., Srinivasan, C N., Basarkar, P W & Nalwadi, V G (1992) Physiological and biochemical factors associated with fruit bud differentiation in Alphonso mango; V-total phenols and polyphenol oxidase Karnataka Journal of Agricultural Sciences, 5, 338-342 [13] Thông tư số 10/2019/TT-BNNPTNT ngày 20/9/2019 danh mục thuốc bảo vệ thực vật phép sử dụng, cấm sử dụng Việt Nam [14] Williams, M W, Edgerton, L J (1983) Vegetative growth control of apple and pear trees with ICI P-33 (paclobutrazol) a chemical analog of bayleton Acta Horticulturae, 137, 1116 [15] Erez, A (1984) Dwarfing peaches by pruning and by paclobutrazol Acta Horticulturae, 146, 235-241 [16] Aron, Y., Monselise, S P., Goren, R., Costo, J (1985) Chemical control of vegetative growth in citrus trees by paclobutrazol Horticultural Science., 20, 96-98 [17] Sarkar, C B., Rahim, M A (2012) Vegetative growth, harvesting time, yield and quality of mango (Mangifera indica L.) as influenced by soil drench application of paclobutrazol Bangladesh Journal of Agriculture, 37, 335-348 [18] Upreti, K K., Shivu-Prasad, S R., Reddy, Y T N & Rajeshwara, A N (2014) Paclobutrazol induced changes in carbohydrates and some associated enzymes during floral 88 Phân lập tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải paclogutrazol khu vực… initiation in mango (Mangifera indica L.) cv Totapuri Indian Journal of Plant Physiology, 19, 317-323 [19] Murti, G S R., Upreti, K K., Reddy, Y T N., Kurian, R.M (2000) Cytokinins and abscissic acid in xylem sap of mango cv Alphonso grafted on rootstocks of contrasting vigour Indian Journal of Horticulture, 57, 221-223 [20] Santos, E., Vaz, F., & Gouvei, E (2014) Increase in biodegradation of paclobutrazol in soils BMC Proceedings, 8, 203 [21] Fernanda, L V., & André, M N., Antonino, C D A & Ester, R G & Jean, M F M (2011) Biodegradation of paclobutrazol in saturated soil systems by Pseudomonas spp Química Nova, 35(6), 1090-1096 [22] U.S EPA, 2007B Paclobutrazol summary document for registration review: Initial Docket Case Number 7002 Available in docket number EPA-HQ-EPA-2006-0109 at regulations.gov [23] British Crop Protection Council (BCPC) The pesticide manual, 12th ed., C.D.S Tomlin (Edt.) (2000) ABSTRACT ISOLATION AND SELECTION OF FUNGAL STRAINS CAPABLE OF DEGRADING PACLOBUTRAZOL IN THE MEKONG DELTA Dao Nu Dieu Hong*, Nguyen Thi Thuy Tien, Le Thi Huynh Tram, Nguyen Thi Thuy Duong, Tran Chi Hieu, Le Thi Thuy Nhi, Phan My Hanh, Ha Thi Loan, Nguyen Dang Quan Biotechnology Center of Ho Chi Minh City * Email: dieuhong1791@gmail.com Paclobutrazol (PBZ) is an artificial plant growth regulator used to enhance flowering in reversed seasons Paclobutrazol binds very strongly to soil organic matter, and its absorption into the soil increases with low soil pH The residual PBZ concentration in fruits makes it difficult to export fruits, particularly mangoes, to discerning markets such as Europe, America, and Japan Paclobutrazol was extracted from soil samples collected in this study and analyzed using high performance mass chromatography, yielding preliminary assessment results on residual PBZ content in 50 soil samples collected at mango plantations in Tien Giang, An Giang, Hau Giang, and Dong Thap As a result, fungal strains out of 115 isolated strains were able to survive in a culture containing solely PBZ as a carbon source The capacity to digest PBZ was strong in two strains, HG 5.3 (92.69 %) and AG 11.1 (98.63 %) The results of morphological identification and molecular biology of the two selected species are Penicillium citrinum Keywords: LC/MS-MS, paclobutrazol (PBZ), Penicillium citrinum, The Mekong Delta, RAPD PCR 89 90 ... phân lập Chọn chủng có phân giải PBZ đại diện cho nhóm phân giải cao 3.4 Kết định danh mẫu phân lập có khả phân giải paclobutrazol cao Bảng Hình ảnh đại thể, vi thể chủng chọn có khả phân giải paclobutrazol. .. hình thái kết giải trình tự, chủng nhóm hình thái với nhóm lồi gây bệnh loại bỏ Các chủng nấm sử dụng để khảo sát khả phân giải PBZ 3.3 Kết sàng lọc tuyển chọn chủng có khả phân giải paclobutrazol. .. AG11.1 Penicillium citrinum 86 Phân lập tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải paclogutrazol khu vực? ?? Hình Cây phát sinh loài chủng nấm Dựa vào kết định danh hình thái, giải trình tự BLAST Ngân hàng