Để bảo quản giống và khai thác những chủng có tiềm năng ứng dụng trong phòng chống sinh học đối với nấm gây bệnh ở cây trồng một cách có hiệu quả. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.
28(2): 77-81 6-2006 Tạp chí Sinh học Nghiên cứu chế kháng nấm Fusarium oxysporum gây bệnh trồng cña mét sè chñng vi khuÈn Pseudomonas sinh huúnh quang chän läc Ngun ThÞ Tut Nhung, Ngun Minh Anh, Phan Thị Hoài Anh, Nguyễn Ngọc Dũng Viện Công nghệ sinh häc Nhãm vi khuÈn Pseudomonas sinh huúnh quang lµ mét nhóm vi sinh vật có nhiều tiềm để làm tác nhân phòng chống nấm gây bệnh trồng Do đó, nhiều nghiên cứu chế tác động chúng nấm gây bệnh trồng đợc công bố [2, 3, 4, 5, 8, 9, 12] Theo đó, chế kháng nÊm ë nhãm vi khn nµy cã thĨ lµ cạnh tranh dinh dỡng, sản phẩm trao đổi chất có tính kháng, tính độc tế bào nấm hay enzim có khả phân hủy thành tế bào sợi nấm Thời gian qua, mét sè chñng vi khuÈn Pseudomonas sinh huúnh quang có khả kháng số nấm gây bệnh trồng nh Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani Phytophthora sp gây thối nõn dứa, đợc phân lập từ mẫu vật khác Việt Nam số đặc tính sinh học số chủng chọn lọc đợc xác định [6, 7] Để bảo quản giống khai thác chủng có tiềm ứng dụng phòng chống sinh học nấm gây bệnh trồng cách có hiệu việc nghiên cứu chế kháng chúng cần thiết Với mục đích nh vậy, báo này, tác nhân có tác động kháng nÊm cña mét sè chñng Pseudomonas sinh huúnh quang chän lọc đợc trình bày I Phơng pháp nghiên cứu Chđng vi khn C¸c chđng vi khn Pseudomonas chän lọc đợc trình bày bảng Bảng Các chủng vi khuẩn Pseudomonas chọn lọc STT Chủng Phân loại Tµi liƯu [6] P chlororaphis Ps9-1 gien ADNr-16S P fluorescens Ps7-1 gien ADNr-16S P fluorescens §DPT5-1 API 20NE P fluorescens RDPT5-DT2 API 20NE P fluorescens §DPT5-2 API 20NE P fluorescens RDPT7-F2 API 20NE P fluorescens §DPT9 API 20NE Chđng Serratia plymuthica C48 Phòng Vi sinh vật học, thuộc Viện Sinh học phân tử Công nghệ sinh học, trờng đại học tổng hợp Rostock, CHLB Đức cung cấp Môi trờng Các môi trờng thạch-chitin [1], thạch-10% 77 đậu tơng thủy phân TSA bổ sung laminarin gắn azurin [8], thạch-sữa bột gầy, thạch-CMC NB (Merck) đợc sử dụng Phơng pháp - Để xác định khả phân giải chitin, laminarin, xenluloza protein, phơng pháp thạch đĩa đợc xác định Kết đợc coi dơng tính hình thành vùng sáng quanh khuẩn lạc sau thời gian ủ 3-14 ngày nhiệt độ 20oC 30oC hoạt độ đợc xác định cách đo đờng kính vùng phân giải - Siderôpho đợc xác định theo Schwyn & Neilands (1987) - Để xác định xianit dịch nuôi vi khuẩn (30oC, 72 giờ), Aquaquant 14417Testsystem (Merck, Darmstadt, Đức) đợc sử dụng thu hoạch kết đợc tiến hành theo dẫn nhà cung cấp - Khả sinh tổng hợp 2,4-diaxetinphlorogluxinol đợc xác định thông qua diện phân đoạn gien phlD điện di agaroza (1%) sản phẩm phản ứng nhân gien (PCR) với cặp mồi Phl2a Phl2b [9] II Kết thảo luận Chủng P chlororaphis Ps9-1 chủng P fluorescens Ps7-1, ĐDPT5-1, RDPT5-DT2, ĐDPT5-2, RDPT7-F2, ĐDPT9 chủng chọn lọc có khả kháng loài nấm F oxysporum, R solani Phytophthora sp gây thối nõn dứa [7] Để làm sáng tỏ nguyên nhân dẫn đến tợng này, tác nhân có liên quan đợc tiến hành xác định kết xác định đợc trình bày bảng hình 1, 2, Trong số enzim thủy phân phá vỡ cấu trúc thành tế bào sợi nấm đợc xác định, có proteinaza tồn tất chủng chọn lọc; kết đợc minh họa hình Trừ hai chủng ĐDPT5-2 ĐDPT9, chủng lại cho hoạt độ thủy phân sữa gầy xấp xỉ cao so với chủng Serratia plymuthica C48-chủng có giá trị phòng chống nấm Verticillium dahliae gây bệnh dâu đất [4] Trong cấu thành phần hóa học thành tế bào sợi nấm, protein chiếm tỷ lệ nhỏ, polysaccharit chiếm tới 80-90% Fusarium, thành phần chitin đợc xác định không nhau, tùy theo loài [2] Theo Berg vµ cs (2000) [1], 10 chđng P fluorescens đợc xác định, chủng cho chitinaza, nhng có chủng có khả tổng hợp glucanaza Một tài liệu khác cho thấy tần số chủng P fluorescens có khả phân giải chitin thấp [5] Một chế kháng nấm khác nhóm vi khuẩn Pseudomonas sinh huỳnh quang khả tiết xianit vào môi trờng [1] đây, tất chủng Pseudomonas chọn lọc có khả tổng hợp xianit, mạnh chủng ĐDPT5-1, đạt tới 0,013 mg/l dịch nuôi Một kết tơng tự nh đợc công bố [5] Bảng Kết xác định tác nhân kháng nấm chủng vi khn Pseudomonas chän läc Chđng vi khn Ps9-1 Ps7-1 §DPT5-1 RDPT5-DT2 §DPT5-2 RDPT7-F2 §DPT9 C48 Chi (mm) 0 0 0 12 Glu (mm) 0 0 0 Xen (mm) 0 0 0 0 Pro (mm) 19,0 25,0 23,0 22,5 12,0 21,5 16,0 19,0 Xia (mg/l) 0,002 0,002 0,013 0,002 0,004 0,002 0,002 0,000 Sid (mm) 24,5 21,0 16,0 13,0 18,0 11,5 11,0 15,0 phlD (745 bp ) + kx® Ghi chó: Chi chitinaza; Glu glucanaza; Xen xenlulaza; Pro proteinaza; Xia cyanit; Sid Siderophore; kxđ không xác định 78 Hình Khả thủy phân sữa gầy chđng vi khn Pseudomonas chän läc Ghi chó: A Ps9-1; B Ps7-1; C §DPT5-1; D RDPT5-DT2; E §DPT5-2; F RDPT7-F2; G ĐDPT9; H C48 Một số sản phẩm trao đổi chÊt ë nhãm vi khuÈn Pseudomonas sinh huúnh quang cã đặc tính kháng tế bào nấm đợc xác định [2] Có tác giả cho rằng, số chất kháng sinh chống nấm, chất 2,4-diaxetinphlorogluxinol đóng vai trò quan trọng [9] Bằng kỹ thuật nhân phân đoạn gien phlDmột gien tham gia mã hóa tổng hợp 2,4diaxetinphlorogluxinol có tính bảo thủ cao [9], kết nhận đợc cho thấy gien tồn chủng P fluorescens Ps7-1 (hình 2) Kết bảng hình cho thấy tất chủng vi khuẩn Pseudomonas chọn lọc có khả sinh tổng hợp siderôpho, nhng không đồng nhất, mạnh chủng P chlororaphis Ps9-1 Siderôpho đóng vai trò quan trọng cạnh tranh ion sắt-một nguyên tố cần thiết cho tế bào sống, nhng tồn dạng có giá trị dinh dỡng Có tài liệu cho r»ng sider«pho cđa nhãm vi khn Pseudomonas sinh hnh quang có lực với ion sắt mạnh so với siderôpho vi sinh vật gây bệnh [10] Theo Chet cs (1990) [2], vi sinh vật kháng nấm có hiệu chủng có nhiều chế tác động khác chđng Pseudomonas chän läc, sù kh¸ng nÊm còng cã thĨ kết kết hợp nhiều chế khác nhau; cụ thể chủng P chlororaphis Ps9-1 chủng P fluorescens ĐDPT5-1, RDPT5DT2, ĐDPT5-2, RDPT7-F2, ĐDPT9 kết hợp chế thủy phân protein thành tế bào, cạnh tranh ion sắt nhờ siderôpho, tác động xianit; riêng chủng P fluorescens Ps7-1, cßn cã sù tham gia cđa 2,4-diaxetinphlorogluxinol M A B C D E F G 700 bp Hình Điện di sản phẩm nhân phân đoạn phlD Ghi chú: M thị phân tử (marker); A Ps9-1; B Ps7-1; C RDPT5-DT2; D §DPT5-1; E §DPT5-2; F RDPT7-F2; G §DPT9 79 Hình Khả sinh tổng hợp siderôpho c¸c chđng vi khn Pseudomonas chän läc Ghi chó: A Ps9-1; B Ps7-1; C §DPT5-1; D RDPT5-DT2; E §DPT5-2; F RDPT7-F2; G §DPT9; H C48 III KÕt luËn Mét sè tác nhân liên quan tới chế kháng nÊm cña chñng vi khuÈn Pseudomonas sinh huúnh quang chọn lọc đợc xác định Tất chủng có khả sinh tổng hợp siderôpho, xianit cho proteinaza ngoại bào, nhng không đồng nhất; chúng khả sinh tổng hợp chitinaza, glucanaza xenluloza ChØ cã chñng P fluorescens Ps7-1 mang gien m· hãa kh¸ng sinh 2,4-diaxetinphlorogluxinol Sù kh¸ng nÊm F oxysporum cđa c¸c chđng vi khn Pseudo-monas chän läc cã thĨ lµ kÕt kết hợp chế đợc xác định Tài liệu tham khảo Berg G et al., 2000: Can J Microbiol., 46, 1128-1137 Chet I et al., 1990: Plant and Soil, 129, 8592 Kloepper J W et al., 1980: Microbiol., 4317-320 Kurze S et al., 2001: Biological Control of 80 Fungal Strawberry Diseases by Serratia plymuthica HRO-C48 Marten P., 1999: Rhizobacterien von Raps fuer den biologischen Pflanzenschutz Doctor Arbeit Rostock University Nguyễn Thị Tuyết Nhung cs., 2003: Tạp chí Di truyền học ứng dụng, 1: 1825 Nguyễn Thị Tuyết Nhung cs., 2003: Tuyển tập Hội thảo vấn đề nghiên cứu sinh học lần thø hai: 189192 Nielsen M N et al., 1998: Appl Environ Microbiol., 64: 3563-3569 Raaijmakers J et al., 1997: Appl Environ Microbiol., 63: 881-887 10 Scher F M and Baker R., 1982: Phytopathology, 72: 1567-1573 11 Schwyn B and Neilands B., 1987: Anal Biochem., 160: 47-56 12 Thomashow L S., 1996: Current opinion in Biotechnology, 7: 343-347 Study on the antagonistic mechanism of some selected fluorescent Pseudomonas strains toward Fusarium oxysporum Nguyen Thi Tuyet Nhung, Nguyen Minh Anh, Phan Thi Hoai Anh, Nguyen Ngoc Dung Summary The presence of antifungal agents in selected fluorescent Pseudomonas strains were tested The obtained results showed that none of them was able to decompose chitin, laminarin and cellulose, but capable to use skim milk All strains could produce siderophores and cyanid, but there was a difference among them Only the P fluorescens strain Ps7-1 showed the presence of phlD, one of genes coding 2,4Diacetylphloroglucinol With such results, it could be suggested that the antagonism of some selected fluorescent Pseudomonas strains toward F oxysporum might be a combination of more than one mechanism Ngµy nhËn bµi: 8-5-2004 81 ... tới chế kháng nấm chủng vi khuẩn Pseudomonas sinh huỳnh quang chọn lọc đợc xác định Tất chủng có khả sinh tổng hợp siderôpho, xianit cho proteinaza ngoại bào, nhng không đồng nhất; chúng khả sinh. .. khả tổng hợp glucanaza Một tài liệu khác cho thấy tần số chủng P fluorescens có khả phân giải chitin thấp [5] Một chế kháng nấm khác nhóm vi khuẩn Pseudomonas sinh huỳnh quang khả tiết xianit... gầy chủng vi khuẩn Pseudomonas chọn lọc Ghi chó: A Ps9-1; B Ps7-1; C §DPT5-1; D RDPT5-DT2; E §DPT5-2; F RDPT7-F2; G §DPT9; H C48 Mét sè sản phẩm trao đổi chất nhóm vi khuẩn Pseudomonas sinh huỳnh