Đang tải... (xem toàn văn)
Bài veiets trình bày sự hiện diện vi khuẩn Pseudomonad sinh huỳnh quang trong các mẫu vật nông nghiệp khác nhau và khả năng kháng nấm gây bệnh ở cây trồng Fusarium Oxysporum của chúng được trình bày.
26(1): 67-71 3-2004 T¹p chÝ Sinh häc Sù hiƯn diƯn cđa vi khn pseudomonad sinh hnh quang c¸c mÉu khác khả kháng nấm gây bệnh trồng Fusarium oxysporum chúng Nguyễn Thị Tuyết Nhung, Nguyễn Minh Anh, nguyễn Thị Quỳnh Mai, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Ngọc Dũng Viện Công nghệ sinh học Xác định số lợng vi khuẩn nhóm pseudomonad từ nguồn khác cần thiết vai trò quan trọng nhóm vi khuẩn nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn nh sinh thái học vi khuẩn, môi trờng, nông nghiệp sức khỏe ngời Vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang đối tợng đợc đặc biệt quan tâm số loài tác nhân gây bệnh trồng [5] gây bệnh mñ xanh ë ng−êi Vi khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang đợc đánh giá nh thể đấu tranh sinh học nhiều tiềm phòng chống nấm gây bệnh trồng có nguồn gốc từ đất từ hạt [1, 2, 10] Trong báo này, sù hiƯn diƯn cđa vi khn pseudomonad sinh hnh quang mẫu vật nông nghiệp khác khả kháng nấm gây bệnh trồng Fusarium oxysporum chúng đợc trình bày I phơng pháp nghiên cứu Nguồn mẫu bao gồm mẫu liên quan tới nông nghiệp; đất từ chân ruộng khác đất rễ, rễ trồng địa điểm khác (bảng 1) Nấm gây bệnh trồng F oxysporum Trung tâm Bảo tồn giống chuẩn, Trờng đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội cung cấp Các môi trờng cao thịt-peptôn-thạch, S1 [3], khoai tây khoai tây bổ sung glucoza [6] đ đợc sử dụng Phơng pháp xác định khả kháng F oxysporum chủng pseudomonad phân lập đợc tiến hành theo Nielsen cs [6] có cải biên đĩa môi trờng có chủng vi khuẩn đợc thử nấm gây bệnh đợc đặt cách mép đĩa khoảng 1,5 cm Vi sinh vật đợc nuôi 28o C ngày, sau quan sát xác định khả kháng chúng cách đo khoảng cách mép khuẩn lạc vi khuẩn nấm II Kết qủa thảo luận Sù hiƯn diƯn cđa vi khn pseudomonad sinh hnh quang Theo Gould cs [3], môi trờng S1 thể tính chọn lọc cao việc phân lập xác định số lợng vi khuẩn nhóm pseudomonad sinh huỳnh quang có mẫu tự nhiên Nh vậy, kết qủa xác định mật độ vi khuẩn môi trờng S1 (bảng 1) cho thấy số lợng vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang mẫu đợc phân tích dao ®éng kh¸ lín; víi ®é pha lo ng 10-1, c¸c mẫu số 12, 19, 22, 24 25 không cho khuẩn lạc môi trờng S1, có mẫu khoảng 5ì105 cfu/g mẫu trọng lợng tơi, chẳng hạn nh mẫu số 16 44 Mẫu số 36 trờng hợp ngoại lệ đất mà than bùn đ qua xử lý thành chế phẩm phân bón hữu - sản phẩm Công ty mía đờng Lam Công trình đợc hỗ trợ kinh phí Chơng trình nghiên cứu 67 Sơn, Thanh Hóa Trong sè mÉu kh«ng cho thÊy sù hiƯn diƯn cđa vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang, nguyên nhân mẫu số 19 không tồn ôxy, độ sâu 30 cm dới lớp cát hạt mịn đợc nén chặt nớc ma lâu ngày; mẫu lại, yếu tố sinh thái thể phong phú hơn, đa dạng nên khó trả lời cho câu hỏi đâu nguyên nhân cho vắng mặt vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang Bảng Mật độ vi khuẩn pseudomonad mẫu môi trờng MPA S1 (cfu/g tơi) STT Mẫu Đặc điểm mẫu luân canh lúa+mầu Địa điểm Thời gian lấy mẫu Mật độ MPA S1 Hoài Đức, Hà Tây 3-2001 2,7 ì 106 1,9 ì 104 đất chuyên canh mầu 1,9 ì 107 1,8 × 104 “ chuyªn canh lóa “ “ 3,0 × 106 2,0 × 103 “ bá hoang, c¹n “ “ 6,3 × 106 3,0 × 104 “ phï sa ngËp n−íc “ “ 1,9 × 107 2,1 ì 104 bám rễ lúa, ngập nớc Đông Anh, HàNội 6,0 ì 105 2,0 ì 102 bám rễ lúa, ngập nớc 1,6 ì 106 8,5 × 103 “ “ 2,2 × 106 2,0 × 103 “ “ 8,7 × 106 9,8 × 103 “ “ 1,7 × 106 5,7 × 103 rƠ l ngËp n−íc rƠ l 10 ®Êt 11 “ ruộng lúa Đắc Lắc 4-2001 12 ruộng lúa “ 3,2 × 107 2,4 × 104 3,2 × 107 13 “ rng lóa “ ‘ 2,1 × 107 2,0 ì 102 14 cà phê, 10cm sâu “ “ 7,4 × 107 4,4 × 104 15 “ cà phê, 30cm sâu 1,8 ì 107 2,1 ì 104 16 tiêu, 10cm sâu 3,2 ì 107 4,3 ì 105 17 tiêu, 30cm sâu 18 cát savan, cỏ tha, 10cm Gio Linh, Quảng Trị 6-2001 19 20 cát cát cá th−a, 30cm s©u cá th−a, 10cm s©u “ “ 1,4 ì 107 2,5 ì 104 kxđ 2,0 × 192 “ “ 1,0 × 192 21 c¸t cỏ tha, 30cm sâu 22 23 đất tiêu rừng philao Triệu Phong, Quảng Trị “ “ “ “ 24 25 26 “ “ “ bạch đàn rừng philao nhiễm phèn nặng Quảng Ninh, Quảng Bình Ph Hiệp, Cần Thơ 7-2001 “ “ 1,1 × 106 2,0 × 102 27 rƠ lúa ma, đất phèn 9,2 ì 107 1,7 × 103 28 ®Êt nhiƠm phÌn nhĐ “ “ 3,8 × 107 1,8 × 103 68 “ vïng rƠ c©y nh n 2,6 × 102 1,6 × 102 0 ngọai ô Cần Thơ 3,5 ì 106 1,4 ì 103 Viện lúa, Cần Thơ 8,8 ì 106 1,6 ì 104 da hấu Gia Lộc, Hải Dơng 8-2001 1,6 ì 107 3,0 ì 102 rễ da hÊu “ “ 1,7 × 108 1,0 × 103 33 đất rừng thông nhựa Tam Đảo, Vĩnh Phúc 1-2002 4,7 × 106 1,6 × 103 34 “ c©y nh n “ “ 7,3 × 106 1,0 × 104 35 “ vải 1,2 ì 10 3.9 ì 103 Lam Sơn, Thanh Hóa 2002 1,6 ì 108 7,3 × 105 29 “ phï sa, ruéng lóa 30 “ tr¹i thư nghiƯm 31 “ 32 36 mïn than bïn 37 “ than bïn ch−a xö lý “ “ 5,9 × 108 4,0 × 103 38 “ than bïn ® xư lý “ “ 1,7 × 108 1,7 × 105 39 “ “ “ 3,2 × 108 1,5 × 102 40 đất Tam Đảo, Vĩnh Phúc 2002 4,1 ì 107 5,9 × 103 41 “ “ “ “ 3.0 × 107 8,0 × 102 42 “ tÇm ma mäc “ “ 1,1 × 107 1,6 × 104 43 “ rõng sỈt “ “ 44 “ keo mì + mng đen Lập Thạch, Vĩnh Phúc 45 chân núi, bạch đàn gần Phúc Yên 4,1 ì 106 1,1 × 104 kx® 4,8 × 105 “ 3,8 × 104 46 đất 1,4 ì 104 47 rừng nguyên sinh Tam Đảo, Vĩnh Phúc 3,6 × 104 48 “ lau l¸ch, cá tranh “ “ 1,4 ì 105 rừng dơng xỉ đồi trảng cỏ, khô cằn Nh đ đợc đề cập trên, số mẫu đợc phân tích cho mật độ vi khuẩn sinh huỳnh quang đạt khoảng 105 cfu/g tơi chiếm tỷ lệ thấp (3/47) Theo Gould cs [3], số mẫu đất bang khác n−íc Mü cho mËt ®é vi khn pseudomonad sinh hnh quang 105 cfu/g tơi, mẫu đạt xấp xỉ 105 cfu/g; chØ cã mÉu cho 102 cfu/g Xác định mật độ vi khuẩn pseudomonad hai mẫu đất Nhật Bản môi trờng King B, Shiomi cs (1999) cho biết mẫu đạt 105 cfu/g tơi, mẫu lại đạt xấp xỉ 103 cfu/g Số mẫu cho mật độ đạt khoảng 104 cfu/g chiếm 30% (15/47); số mẫu lại cho khoảng 102 103 cfu/g, số có mẫu rễ lúa nớc da hấu Mật độ vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang mẫu rễ trồng đạt giá trị thấp cần đợc làm sáng tỏ liên quan tới bệnh phòng chống bệnh trồng vi nấm gây nên [7] So sánh mật độ vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang mối tơng quan địa lý cho thấy mẫu vùng Quảng Bình, Quảng Trị đạt giá trị thấp nhất, không qúa 103 cfu/g; mẫu có nguồn gốc đồng sông Cửu Long nhìn chung cho mật độ cao h¬n, nh−ng còng chØ cã mét sè mẫu đợc phân tích đạt giá trị khoảng 104 cfu/g Mẫu có nguồn gốc Đắc Lắc đạt 104 cfu/g trở lên chiếm tỷ lệ lớn hơn, đạt tới 70% (5/7) Mẫu đất rừng đồi trọc Vĩnh Phúc cho giá trị tơng đơng với mẫu Đắc Lắc (8/12) Trõ ë mét sè mÉu mËt ®é vi khuÈn dị dỡng tổng số không đợc xác định, nhìn chung tỷ lệ vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang vi khuẩn dị dỡng tổng số đạt giá trị thấp, khoảng 0,001% - 1% Có điều cần lu ý giá trị tỷ lệ thấp mẫu rễ trồng Cụ thể, mẫu rễ da hấu trồng Gia Lộc, Hải Dơng, tỷ lệ đạt 0,001%; rễ lúa nớc Đông Anh, Hà Nội cho giá trị cao hơn, khoảng 0,1% 0,01% rễ lúa hoang dại 69 Cần Thơ So sánh mật độ vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang rễ lúa đất vùng rễ lúa Đông Anh, Hà Nội cho thấy khác nhau, nhng có khác giữâ rễ da hấu đất trồng da hấu trồng Gia Lộc, Hải Dơng(1,0.103 / 3,0.102 ) Theo Shiomi cs [9], tỷ lệ cà chua khác nhau, tùy thuộc vào chân đất Khả kháng F oxysporum chủng pseudomonad phân lập Fusarium spp nhóm vi nấm gây bệnh trồng phổ biến [4], F oxysporum đợc lựa chọn làm đối tợng để xác định khả kháng nấm chủng phân lập Kết qủa đợc trình bày bảng Theo đó, tổng số 170 chủng pseudomonad đợc thử, có 129 chủng biểu khả kháng F oxysporum, 41 chủng phân lập bị sợi nấm sinh trởng phủ tràn Khả kháng F oxysporum chủng phân lập đợc biểu dới hai dạng chủ yếu Một gía trị khoảng cách trống mép sợi nấm mép sinh khối tế bào chủng phân lập; dạng thứ hai biểu sợi nấm bị thủy phân tiếp xúc trực tiÕp víi tÕ bµo vi khn Tû lƯ sè chđng phân lập biểu khả kháng F oxysporum thuộc dạng cao, chiếm tới 93% (120/129) Tuy vậy, nh đ đợc trình bày bảng 2, khả kháng F oxysporium 120 chủng khác Sự khác liên quan tới chế kháng, vấn đề đ đợc đề cập nhiều công bố[6, 8] Hiện tợng sợi nấm bị thủy phân tiếp xúc trực tiếp với tế bào chủng phân lập đợc quan sát chủng M1, M4, XL2, XL4, CXL1, CXL2, CXL4, DV2 vµ KT1 Trõ chủng DV2 có nguồn gốc từ đất trồng vải Tam Đảo, Vĩnh Phúc, chủng lại đợc ph©n lËp tõ mÉu than bïn ( mÉu sè 36, 37, 38 39) Nh đ biết, thành tế bào sợi nấm đợc cấu tạo chủ yếu kitin glucan vi khuẩn pseudomonad sinh huỳnh quang định tồn enzym thủy phân hợp chất [6] Do đó, không loại trừ chủng tồn enzym cần thiết cho thủy phân hợp chất cấu tạo nên thành tế bào nấm F oxysporum Bảng Khả kháng F oxysporum chủng Pseudomonas phân lập Khả kháng Khoảng trống d mép khuẩn lạc (mm) d=0 0