intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đánh giá khả năng đối kháng với nấm pPophthora palmivora của vi khuẩn phân lập từ đất vùng rễ cây sầu riêng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
13
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nấm Phytophthora palmivora có thể gây hại cho sầu riêng ở nhiều giai đoạn phát triển khác nhau và gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất và giá trị sản phẩm. Nghiên cứu được thực hiện nhằm tuyển chọn các chủng vi khuẩn vùng rễ có khả năng ức chế nấm P. palmivora và đánh giá các đặc tính đối kháng của chúng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đánh giá khả năng đối kháng với nấm pPophthora palmivora của vi khuẩn phân lập từ đất vùng rễ cây sầu riêng

  1. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 ASSESSMENT OF ANTAGONISTIC ACTIVITY AGAINST Phytophthora palmivora OF BACTERIA ISOLATED FROM DURIAN RHIZOSPHERE SOIL Nguyen Thi Lien*, Le Nguyen Quynh Nga, Kim Tuan Kiet, Le Thi Cam Tien, Lieu Bao Tram, Nguyen Tang Phu Institute of Food and Biotechnology - Can Tho University ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 07/8/2023 Phytophthora palmivora can damage durians at various stages of development, and cause serious losses in yield and product value. The Revised: 28/9/2023 study aimed to select strains of rhizobacteria capable of inhibiting P. Published: 28/9/2023 palmivora, and evaluate their antagonistic properties. The antagonistic activity of bacteria was carried out by the co-culture method. The KEYWORDS ability to produce cellulase, protease, and siderophore of antagonistic bacteria strains was evaluated under in vitro conditions. Eighteen Bacillus siamensis isolates exhibited inhibitory activity against P. palmivora, with Cellulase growth inhibition percentages ranging from 36.5 - 59.7%. Cellulase, protease, and siderophore activities differed among the isolates. The Durian ability to produce cellulase was positively correlated with the Phytophthora palmivora antagonistic ability of the isolates. The CT7 strain with the highest Rhizobacteria growth inhibition percentage against P. palmivora was identified as Bacillus siamensis. This study indicated the potential of using rhizosphere bacteria as the biological control agents in durian cultivation. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG VỚI NẤM Phytophthora palmivora CỦA VI KHUẨN PHÂN LẬP TỪ ĐẤT VÙNG RỄ CÂY SẦU RIÊNG Nguyễn Thị Liên*, Lê Nguyễn Quỳnh Nga, Kim Tuấn Kiệt, Lê Thị Cẩm Tiên, Liễu Bảo Trâm, Nguyễn Tăng Phú Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm - Đại học Cần Thơ THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 07/8/2023 Nấm Phytophthora palmivora có thể gây hại cho sầu riêng ở nhiều giai đoạn phát triển khác nhau và gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất Ngày hoàn thiện: 28/9/2023 và giá trị sản phẩm. Nghiên cứu được thực hiện nhằm tuyển chọn các Ngày đăng: 28/9/2023 chủng vi khuẩn vùng rễ có khả năng ức chế nấm P. palmivora và đánh giá các đặc tính đối kháng của chúng. Hoạt tính đối kháng của vi khuẩn TỪ KHÓA với mầm bệnh được thực hiện bằng phương pháp đồng nuôi cấy. Khả năng sản sinh cellulase, protease và siderophore của các chủng vi khuẩn Bacillus siamensis đối kháng được đánh giá trong điều kiện in vitro. Mười tám chủng phân Cellulase lập thể hiện khả năng ức chế nấm P. palmivora với phần trăm ức chế sự tăng trưởng dao động từ 36,5 - 59,7%. Hoạt tính của cellulase, protease Phytophthora palmivora và siderophore khác nhau giữa các chủng vi khuẩn đối kháng. Khả năng Sầu riêng sản sinh cellulase có tương quan thuận với khả năng đối kháng của các Vi khuẩn vùng rễ chủng phân lập. Chủng CT7 với phần trăm ức chế tăng trưởng của nấm P. palmivora cao nhất được xác định là Bacillus siamensis. Nghiên cứu này chỉ ra tiềm năng của việc sử dụng vi khuẩn vùng rễ làm tác nhân kiểm soát sinh học trong canh tác sầu riêng. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8499 * Corresponding author. Email: ntlien@ctu.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 391 Email: jst@tnu.edu.vn
  2. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 1. Giới thiệu Trong bối cảnh của sự gia tăng dân số toàn cầu, việc tăng năng suất cây trồng có thể tăng cường an ninh lương thực, đồng thời giúp bảo tồn phần lớn đa dạng sinh học thông qua giảm thiểu phân mảnh môi trường sống [1]. Tuy nhiên, sự tấn công của các mầm bệnh thực vật có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho cây trồng. Thuốc hoá học được sử dụng phổ biến khi cây trồng bị tấn công bởi mầm bệnh. Việc sử dụng không kiểm soát thuốc hoá học có thể dẫn đến sự mất cân bằng về sinh thái, sự lưu tồn của thuốc có thể ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ con người [2]. Phương pháp kiểm soát sinh học cho thấy hiệu quả kiểm soát nhiều bệnh hại trên cây trồng và góp phần nâng cao tính bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp [2], [3]. Các loài thuộc chi Phytophthora được xem là mầm bệnh thực vật có sức tàn phá cao nhất, với phổ ký chủ rộng và số loài gây bệnh được phát hiện ngày càng tăng lên [4], [5]. Ở vùng nhiệt đới, nấm P. palmivora có thể gây bệnh trên nhiều đối tượng cây trồng bao gồm ca cao (Theobroma cacao), cam quýt (Citrus sp.), sầu riêng (Durio zibethines), mít (Artrocarpus heterophyllus), cao su (Hevea brasiliensis), dừa (Cocos nucifera) và cọ dầu châu Phi (Elaeis guineensis) [6]. Các loài Phytophthora phần lớn là các mầm bệnh tồn tại nhiều trong đất, do đó biện pháp kiểm soát mầm bệnh bằng vi sinh vật vùng rễ cho thấy tiềm năng cao. Mối quan hệ giữa vi sinh vật vùng rễ và cây trồng có thể có lợi, không ảnh hưởng hoặc gây hại cho cây trồng [7]. Việc tác động tăng cường sự hiện diện của nhóm vi sinh vật có lợi có thể áp chế sự phát triển của các mầm bệnh. Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng cây trồng giúp giảm mức độ nghiêm trọng và tỷ lệ mắc bệnh ở cây trồng. Một số cơ chế đã được báo cáo như đối kháng trực tiếp với mầm bệnh, kích thích tính kháng hệ thống ở cây trồng với sự hỗ trợ của nhiều hợp chất chuyển hoá từ vi khuẩn [8]. Nghiên cứu được thực hiện với ba mục tiêu chính: (1) Phân lập được các chủng vi khuẩn vùng rễ cây sầu riêng có hoạt tính kháng nấm chống lại P. palmivora, (2) Đánh giá được khả năng sản sinh một số enzyme thuỷ phân và hợp chất kháng nấm của các chủng vi khuẩn phân lập, (3) Định danh đến cấp độ phân loại loài chủng vi khuẩn đối kháng tiềm năng. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Thu thập mẫu đất và phân lập vi khuẩn Các mẫu đất vùng rễ của cây sầu riêng khỏe mạnh được thu thập tại các vườn sầu riêng ở thành phố Cần Thơ, tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang, Tiền Giang và Kiên Giang. Mẫu đất được bảo quản trong túi nylon vô trùng và vận chuyển nhanh về phòng thí nghiệm. Các mẫu đất được xử lý trong vòng 48 giờ sau khi thu thập. Các mẫu đất (10 g) được khuấy đều với 90 mL nước cất vô trùng trong 30 phút bằng máy khuấy từ. Hỗn hợp được pha loãng đến nồng độ 10-6. Các mẫu pha loãng (100 µL) được trải đều trên các đĩa môi trường nutrient agar (g/L: peptone 10,0; cao thịt bò 5,0; D-glucose 10,0; NaCl 5,0; agar 20,0). Các đĩa được ủ ở nhiệt độ phòng (28±2°C) trong 72 giờ. Các khuẩn lạc đơn có đặc điểm khác nhau được cấy truyền trên các đĩa NA cho đến khi thu được các khuẩn lạc đồng nhất. 2.2. Sàng lọc hoạt tính đối kháng bằng phương pháp đồng nuôi cấy Chủng nấm Phytophthora palmivora DCT gây bệnh thối thân xì mủ sầu riêng được cung cấp bởi phòng thí nghiệm Vi sinh, Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm, Trường Đại học Cần Thơ. Phytophthora palmivora được nuôi cấy trên môi trường PDA (g/L: khoai tây 200; dextrose 20; agar 20) ở nhiệt độ phòng trong 5 ngày. Huyền phù bào tử của nấm P. palmivora được chuẩn bị trong dung dịch NaCl 0,85% vô trùng. Mật số bào tử được điều chỉnh về 105 bào tử/mL bằng cách đếm trên buồng đếm Neubauer cải tiến. Huyền phù bào tử nấm P. palmivora (3 µL) được nhỏ lên tâm đĩa môi trường PDA. Các đĩa được ủ ở 28°C trong 24 giờ. Huyền phù của các chủng phân lập được chuẩn bị trong dung dịch NaCl 0,85% vô trùng với độ hấp thụ quang (OD600) bằng 0,1. Sau đó, huyền phù vi khuẩn đã chuẩn bị (3 µL) được chủng vào ba vị trí xung quanh khuẩn lạc nấm. Sau 5 ngày ủ, hoạt tính ức chế mầm bệnh được xác định bằng công thức như mô tả của Han (2015) [9]: http://jst.tnu.edu.vn 392 Email: jst@tnu.edu.vn
  3. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 Phần trăm ức chế tăng trưởng (GI%) = (1 – T/C) × 100 (1) Trong đó, T và C lần lượt là khoảng cách giữa tâm và mép sợi nấm ở nghiệm thức xử lý vi khuẩn và nghiệm thức đối chứng [9]. 2.3. Khảo sát khả năng sản sinh β-1,3-glucanase, cellulase, protease và siderophore 2.3.1. Enzyme cellulase Môi trường kiểm tra hoạt tính cellulase được chuẩn bị theo mô tả bởi Eggins và Pugh (1962) [10] với các thành phần gồm (g/L): Carboxymethyl cellulose 10; L-asparagine 0,5; (NH4)2SO4 0,5; MgSO4.7H2O 0,2; K2HPO4 1,0; KCl 0,5; CaCl2 0,1; cao nấm men 0,5; agar 20,0. Huyền phù vi khuẩn (3 µL) được chủng vào các đĩa môi trường thử nghiệm và ủ ở nhiệt độ phòng trong 72 giờ. Các đĩa được tráng ngập với dung dịch Lugol trong 5 phút. Vùng không màu xung quanh các khuẩn lạc cho thấy các chủng phân lập có khả năng phân giải cellulose. Chỉ số hoạt động enzyme (EI) = Đường kính vùng phân giải/Đường kính khuẩn lạc [11]. 2.3.2. Enzyme protease Môi trường bổ sung sữa gầy (g/L: sữa gầy 28,0; casein hydrolysate 5,0; dextrose 1,0; yeast extract 2,5; agar 20,0) [12] được sử dụng để kiểm tra hoạt tính của protease. Huyền phù vi khuẩn (3 µL) được bổ sung vào các đĩa và ủ ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ. Vùng phân giải xung quanh khuẩn lạc cho thấy hoạt động của enzyme protease sản sinh bởi các chủng vi khuẩn. Chỉ số hoạt động enzyme (EI) = Đường kính vùng phân giải/Đường kính khuẩn lạc [11]. 2.3.3. Siderophore Huyền phù vi khuẩn (100 µL) được bổ sung vào 10 mL môi trường Luria broth (g/L: peptone 10,0; cao nấm men 5,0; NaCl 10,0) và ủ ở 30°C trên máy lắc với tốc độ lắc 100 vòng/phút. Sau 48 giờ ủ, dịch nuôi vi khuẩn (1 mL) được ly tâm ở tốc độ 20.000 vòng/phút trong 10 phút để thu phần dịch nổi phía trên. Phần dịch nổi (500 µL) được trộn đều với thuốc thử chrome azurol S (CAS) (500 µL) [13]. Hỗn hợp được ủ ở điều kiện tối trong 20 phút. Độ hấp thụ quang của hỗn hợp được xác định ở bước sóng 630 nm. Hoạt tính siderophore được tính toán theo công thức: (Ar−As)×100 Khả năng sản sinh siderophore (%) = Ar (2) Trong đó: Ar: Độ hấp thụ quang của đối chứng (thuốc thử CAS + Luria broth) As: Độ hấp thụ quang của mẫu (thuốc thử CAS + dịch nổi). 2.4. Định danh chủng vi khuẩn đối kháng Chủng vi khuẩn được định danh bằng phương pháp sinh học phân tử sử dụng trình tự vùng 16S rRNA. DNA tổng số của chủng vi khuẩn đối kháng mạnh nhất được ly trích theo hướng dẫn của Chen và Kuo [14]. Vùng gen 16S rRNA được khuếch đại bằng phản ứng PCR sử dụng cặp mồi 27F (5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′) và 1492R (5′-GGCTACCTTGTTACGTA-3′) [15]. Mỗi phản ứng PCR có tổng thể tích 25 µL, gồm 14,75 µL nước cất hai lần vô trùng, 5 µL Taq DNA polymerase buffer (5×), 1 µL cho mỗi mồi xuôi và mồi ngược (10 µM), 0,25 µL Taq DNA polymerase, 2 µL DNA vi khuẩn. Phản ứng PCR được thực hiện trên với ABI 9800 Fast Thermal Cycler, với chu kỳ nhiệt được thiết lập như sau: 5 phút ở 94°C, 35 chu kỳ với 1 phút ở 94°C, 1 phút 58°C, 2 phút ở 72°C, và bước cuối cùng 10 phút ở 72°C. Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,5%. Kích thước sản phẩm PCR được so sánh với thang chuẩn Bioline HyperLadder 100 bp (Bioline, Mỹ). Sản phẩm PCR được gửi đi tinh sạch và giải trình tự tại Công ty TNHH Sinh hoá Phù Sa, Cần Thơ. Trình tự vùng gen 16S rRNA được sử dụng để xây dựng cây phân loại sử dụng Neighbor-joining methods với thuật toán Jukes-Cantor model với độ lặp lại 2.000 lần với phần mềm Molecular Evolution Genetics Analysis (MEGA) version 6.0.6. http://jst.tnu.edu.vn 393 Email: jst@tnu.edu.vn
  4. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 2.5. Phân tích kết quả Số liệu được xử lý và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Microsoft Excel 2019. Kết quả hoạt tính kháng nấm và các cơ chế đối kháng được phân tích thống kê bằng phương pháp phân tích phương sai One-way ANOVA với phần mềm Minitab 16. Phân tích hai biến được thực hiện với phần mềm Minitab 16 nhằm xác định mối tương quan giữa phần trăm ức chế tăng trưởng và đặc tính đối kháng. Giá trị p-value thấp hơn 0,05 thì mối tương quan được xem là có ý nghĩa thống kê. 3. Kết quả 3.1. Kết quả phân lập và khảo sát khả năng ức chế nấm P. palmivora Trong 45 chủng vi khuẩn được phân lập từ 7 mẫu đất vùng rễ sầu riêng, có 18 chủng thể hiện khả năng ức chế sự phát triển của nấm P. palmivora. Các chủng vi khuẩn đối kháng đều phát triển nhanh và tạo thành khuẩn lạc sau 72 giờ. Đa số khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn đối kháng có màu trắng đục (39%), trắng sữa (33%), một số khuẩn lạc có màu vàng nhạt (11%), trắng ngà (11%), nhân vàng rìa trong (6%). Các khuẩn lạc có dạng không đều chiếm đa số (83,3%), còn lại là dạng tròn (16,7%). Phần lớn khuẩn lạc có dạng rìa chia thuỳ (44,4%) và gợn sóng (33,3%), một số chủng có rìa nguyên (16,7) và rìa răng cưa (5,6%). Các khuẩn lạc có độ nổi lài (55,6%), độ nổi phẳng (33,3%), độ nổi mô (11,1%). Đa số khuẩn lạc có bề mặt khô, láng. Các chủng vi khuẩn đối kháng cho thấy sự phát triển của khuẩn lạc mầm bệnh bị ức chế tại phía có sự hiện diện của vi khuẩn. Phần trăm ức chế sự phát triển của mầm bệnh dao động từ 36,5 - 59,7%. Chủng CT7 cho thấy hoạt tính kháng nấm cao nhất với %GI đạt 59,7%. Theo sau là các chủng AG2.15, AG2.13, DT16, KG11, DT17 với GI% khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với chủng CT7. Kết quả chi tiết được thể hiện ở hình 1. Nấm Oomycetes có thể tạo ra các bào tử vô tính và hữu tính giúp chúng tồn tại lâu dài và lây lan một cách chủ động [16]. Nhóm tác nhân gây bệnh này khác xa với nấm sợi về mặt phát sinh gen, khiến chúng khó kiểm soát bằng hầu hết các loại thuốc diệt nấm hóa học [17]. Vùng rễ của cây trồng có sự hiện diện của cộng đồng vi sinh vật dày đặc do sự thu hút bởi các chất tiết ra từ rễ cây [7]. Nhiều nghiên cứu đã báo cáo về hiệu quả kiểm soát mầm bệnh Phytophthora của các chủng vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng cây trồng (plant growth promoting rhizobacteria - PGPR) trên nhiều loại cây trồng khác nhau [17]-[19]. Các PGPR có thể bảo vệ cây ký chủ khỏi nhiễm mầm bệnh Phytophthora bằng cách ức chế sự phát triển khuẩn ty của mầm bệnh, phá huỷ bào tử nang, ngăn chặn sự nảy mầm của bào tử nang và kích thích phản ứng miễn dịch của cây [17], [20]. Từ các kết quả trên cho thấy tiềm năng của PGPR trong kiểm soát bệnh hại do Oomycete, đặc biệt là Phytophthora. Hình 1. Kết quả đánh giá khả năng ức chế nấm P. palmivora của các chủng vi khuẩn đối kháng: (a) Khả năng ức chế nấm P. palmivora của chủng CT9 và (b) Kết quả phần trăm ức chế tăng trưởng của nấm P. palmivora http://jst.tnu.edu.vn 394 Email: jst@tnu.edu.vn
  5. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 3.2. Kết quả đánh giá khả năng sản sinh β-1,3-glucanase, cellulase, protease và siderophore Trong 18 chủng vi khuẩn được khảo sát, 15 chủng thể hiện khả năng phân giải cellulose (Hình 2a). Chỉ số độ hoạt động enzyme dao động từ 0,32-1,57. Mười bốn chủng thể hiện khả năng phân giải protein (Hình 2b), với chỉ số enzyme dao động từ 0,07-2,90. Sáu chủng vi khuẩn AG1.1, AG2.15, CT7, CT9, DT16 và DT17 thể hiện khả năng sản sinh siderophore (Hình 2c). Phần trăm sản sinh siderophore dao động từ 8,56 - 30,1%. Trong phân tích tương quan hai biến, khả năng sản sinh enzyme cellulase cho thấy mối tương quan chặt với khả năng ức chế mầm bệnh, với chỉ số tương quan trong phép phân tích tương quan Pearson là 0,616 (p < 0,01). Khả năng sản sinh cellulase càng cao thì hoạt tính kháng nấm càng cao. Các đặc tính sản sinh protease và siderophore riêng lẻ không cho thấy mối tương quan với hoạt tính kháng nấm của các chủng vi khuẩn đối kháng (p > 0,05). Kết quả chi tiết được thể hiện ở Bảng 1 và Bảng 2. Các chủng vi khuẩn đối kháng cho thấy khả năng sản sinh cellulase, protease và siderophore. Khả năng sản sinh các enzyme hoặc hoạt chất kháng nấm phụ thuộc vào từng chủng vi khuẩn. Khả năng sinh cellulase có thể tăng hoạt tính ức chế nấm P. palmivora của các chủng vi khuẩn. Bên cạnh đó, sự tác động của nhiều cơ chế khác nhau có thể tăng cường khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn chống lại mầm bệnh. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi tương đồng với nghiên cứu của Admassie và cộng sự (2022) [21] và Zhang và cộng sự (2023) [20] về khả năng sản sinh các enzyme thuỷ phân của các PGPR đối kháng với các loài nấm Phytophthora spp. Các nấm Oomycete khác với nấm sợi ở đặc điểm thành tế bào chứa chủ yếu là cellulose thay cho chitin [22]. Khả năng sinh cellulase giúp vi khuẩn phân giải thành tế bào của mầm bệnh, do đó ức chế được sự phát triển của chúng. Mặt khác, khả năng sản sinh protease cũng có thể tác động làm suy yếu các cấu trúc protein màng tế bào của mầm bệnh. Các siderophore có đặc điểm liên kết mạnh với sắt và có ái lực cao với protein ở bề mặt tế bào vi khuẩn [23]. Vi khuẩn sản sinh siderophore có thể giúp hấp thu sắt trong môi trường để cạnh tranh về nguồn sắt với mầm bệnh, từ đó đưa đến hoạt tính ức chế của chúng. Bảng 1. Kết quả khảo sát một số cơ chế đối kháng của các chủng vi khuẩn phân lập Chủng vi khuẩn EI cellulase EI protease Phần trăm sản sinh siderophore (%) AG1.1 1,19bc 0,12gh 30,1a AG1.2 0,00f 0,00i 0,00f AG1.3 0,00f 2,90a 0,00f AG1.4 1,39ab 0,22e-g 0,00f AG1.5 1,34ab 0,33d 0,00f AG2.13 1,31ab 0,00i 0,00f AG2.14 0,93cd 0,15gh 0,00f AG2.15 1,32ab 0,32d 18,6b CT10 1,42ab 0,61b 0,00f CT7 1,51ab 0,07hi 12,8c CT8 1,17bc 0,20fg 0,00f CT9 1,47ab 0,09hi 9,9d DT16 1,57a 0,00i 8,69de DT17 1,17bc 0,45c 8,56e DT18 0,00f 0,00i 0,00f HG6 0,61de 0,12gh 0,00f KG11 1,31ab 0,31de 0,00f TG12 0,32e 0,26d-f 0,00f p-value *** *** *** CV(%) 9,53 7,94 2,72 Ghi chú: Kết quả trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại. Các giá trị với chữ cái theo sau giống nhau có sự khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê theo phép kiểm định Tukey. ***: p < 0,001. http://jst.tnu.edu.vn 395 Email: jst@tnu.edu.vn
  6. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 Bảng 2. Kết quả phân tích tương quan giữa các đặc tính đối kháng và hoạt tính ức chế nấm P. palmivora Cellulase Protease Siderophore GI% Pearson correlation 0,616 -0,320 0,332 p-value 0,006 0,196 0,178 Hình 2. Kết quả khảo sát các đặc tính của các chủng vi khuẩn đối kháng: (a) Phân giải cellulose, (b) Phân giải protein và (c) Sản sinh siderophore 3.3. Kết quả nhận diện chủng CT7 Chủng CT7 thể hiện khả năng ngăn chặn mạnh sự phát triển của nấm P. palmivora. Sản phẩm PCR vùng gen 16S rRNA khi điện di có kết quả một băng với kích thước khoảng 1.500 bp (Hình 3). Trình tự vùng gen 16S rRNA của chủng CT7 được sắp xếp với phần mềm BioEdit cho kết quả số lượng nucleotide phân tích được là 1.339 (Hình 4). Kết quả so sánh trình tự vùng 16S với cơ sở dữ liệu của NCBI cho thấy chủng CT7 có độ tương đồng cao với các loài vi khuẩn Bacillus subtilis (97,44%), Bacillus velezensis (98,27%), Bacillus siamensis (98,42%) và Bacillus amyloliquefaciens (98,66%). Kết quả xây dựng cây phát sinh chủng loại bằng phần mềm MEGA chỉ ra chủng CT7 có mối quan hệ gần với loài B. siamensis (Hình 5). Nghiên cứu của chúng tôi ghi nhận được chủng B. siamensis CT7 cho thấy khả năng ức chế mạnh P. palmivora gây hại trên sầu riêng. Tương tự trong một nghiên cứu khác, Bacillus siamensis được báo cáo về khả năng kiểm soát nhiều loại nấm bệnh khác nhau [24]. Tổng quan, Bacillus siamensis có thể xem là một tác nhân kiểm soát sinh học tiềm năng cho ứng dụng trong canh tác nông nghiệp. M 1 1.000 bp Hình 3. Kết quả điện di kiểm tra sản phẩm PCR vùng gen 16S rRNA của chủng vi khuẩn CT7: (M) Thang chuẩn Bioline HyperLadder 100 bp; (1) Sản phẩm PCR vùng gen 16S rRNA chủng vi khuẩn CT7 http://jst.tnu.edu.vn 396 Email: jst@tnu.edu.vn
  7. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 Hình 4. Kết quả phân tích trình tự vùng 16S rRNA của chủng CT7 bằng phần mềm BioEdit Hình 5. Cây phát sinh chủng loại xây dựng dựa trên vùng 16S rRNA của chủng vi khuẩn CT7 và các loài có quan hệ gần 4. Kết luận Các chủng vi khuẩn vùng rễ sầu riêng cho thấy tiềm năng trong ức chế sự phát triển của P. palmivora trong điều kiện in vitro. Khả năng sản sinh cellulase có tương quan chặt với hiệu quả đối kháng của các chủng vi khuẩn với nấm P. palmivora. Sự tổ hợp hoạt động của các cơ chế như khả năng sản sinh protease, siderophore có thể tăng khả năng ức chế mầm bệnh của các chủng vi khuẩn. Chủng CT7 thể hiện khả năng đối kháng cao nhất được xác định là loài B. siamensis. TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] D. Tilman, M. Clark, D. R. Williams, K. Kimmel, S. Polasky, and C. Packer, “Future threats to biodiversity and pathways to their prevention,” Nature, vol. 546, no. 7656, pp. 73-81, 2017. [2] M. Boro, S. Sannyasi, D. Chettri, and A. K. Verma, “Microorganisms in biological control strategies to manage microbial plant pathogens: a review,” Archives of microbiology, vol. 204, no. 11, p. 666, 2022. [3] A. Sentis, J. L. Hemptinne, A. Magro, and Y. Outreman, “Biological control needs evolutionary perspectives of ecological interactions,” Evolutionary applications, vol. 15, no. 10, pp. 1537-1554, 2022. [4] P. A. O'Brien, N. Williams, and G. E. Hardy, “Detecting Phytophthora,” Critical reviews in microbiology, vol. 35, no. 3, pp. 169-181, 2009. [5] L. P. Kroon, H. Brouwer, A. W. de Cock, and F. Govers, “The genus Phytophthora anno 2012,” Phytopathology, vol. 102, no. 4, pp. 348-364, 2012. http://jst.tnu.edu.vn 397 Email: jst@tnu.edu.vn
  8. TNU Journal of Science and Technology 228(13): 391 - 398 [6] G. A. Torres, G. A. Sarria, G. Martinez, F. Varon, A. Drenth, and D. I. Guest, “Bud Rot Caused by Phytophthora palmivora: A Destructive Emerging Disease of Oil Palm,” Phytopathology, vol. 106, no. 4, pp. 320-329, 2016. [7] O. S. Olanrewaju, A. S. Ayangbenro, B. R. Glick, and O. O. Babalola, “Plant health: feedback effect of root exudates-rhizobiome interactions,” Applied microbiology and biotechnology, vol. 103, no. 3, pp. 1155-1166, 2019. [8] M. Meena, P. Swapnil, K. Divyanshu, S. Kumar, Harish, Y. N. Tripathi, A. Zehra, A. Marwal, and R. S. Upadhyay, “PGPR-mediated induction of systemic resistance and physiochemical alterations in plants against the pathogens: Current perspectives,” Journal of basic microbiology, vol. 60, no. 10, pp. 828-861, 2020. [9] J. H. Han, H. Shim, J. H. Shin, and K. S. Kim, “Antagonistic Activities of Bacillus spp. Strains Isolated from Tidal Flat Sediment Towards Anthracnose Pathogens Colletotrichum acutatum and C. gloeosporioides in South Korea,” The plant pathology journal, vol. 31, no. 2, pp. 165-175, 2015. [10] H. O. W. Eggins and G. J. F. Pugh, “Isolation of cellulose decomposing fungi from the soil,” Nature, vol. 193, pp. 94-95, 1962. [11] P. Saroj, P. Manasa, and K. Narasimhulu, “Characterization of thermophilic fungi producing extracellular lignocellulolytic enzymes for lignocellulosic hydrolysis under solid-state fermentation,” Bioresources and Bioprocessing, vol. 5, p. 31, 2018. [12] L. P. Geok, C. N. A. Razak, R. N. Z. A. Rahman, M. Basri, and A. B. Salleh, “Isolation and screening of an extracellular organic solvent-tolerant protease producer,” Biochemical Engineering Journal, vol. 13, no. 1, pp. 73-77, 2003. [13] B. Schwyn and J. B. Neilands, “Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores,” Analytical biochemistry, vol. 160, no. 1, pp. 47-56, 1987. [14] W. P. Chen and T. T. Kuo, “A simple and rapid method for the preparation of Gram-negative bacterial genomic DNA,” Nucleic acids research, vol. 21, no. 9, p. 2260, 1993. [15] D. J. Lane, “16S/23S rRNA sequencing,” in Nucleic acid techniques in bacterial systematics, E. Stackebrandt and M. Goodfellow, Eds, New York: Wiley, 1991, pp. 115-175. [16] H. S. Judelson and F. A. Blanco, “The spores of Phytophthora: weapons of the plant destroyer,” Nature reviews. Microbiology, vol. 3, no. 1, pp. 47-58, 2005. [17] L. Lin, Z. Yang, M. Tao, D. Shen, C. Cui, P. Wang, L. Wang, M. Jing, G. Qian, and X. Shao, “Lysobacter enzymogenes prevents Phytophthora infection by inhibiting pathogen growth and eliciting plant immune responses,” Frontiers in plant science, vol. 14, p. 1116147, 2023. [18] M. K. Sang, A. Shrestha, D. Y. Kim, K. Park, C. H. Pak, and K. D. Kim, “Biocontrol of Phytophthora Blight and Anthracnose in Pepper by Sequentially Selected Antagonistic Rhizobacteria against Phytophthora capsici,” The Plant Pathology Journal, vol. 29, no. 2, pp. 154–167, 2013. [19] M. De Vrieze, R. Gloor, J. M. Codina, S. Torriani, K. Gindro, F. L'Haridon, A. Bailly, and L. Weisskopf, “Biocontrol Activity of Three Pseudomonas in a Newly Assembled Collection of Phytophthora infestans Isolates,” Phytopathology, vol. 109, no. 9, pp. 1555-1565, 2019. [20] J. Zhang, X. Huang, Y. Hou, X. Xia, Z. Zhu, A. Huang, S. Feng, P. Li, L. Shi, and P. Dong, “Isolation and Screening of Antagonistic Endophytes against Phytophthora infestans and Preliminary Exploration on Anti-oomycete Mechanism of Bacillus velezensis 6-5,” Plants (Basel, Switzerland), vol. 12, no. 4, p. 909, 2023. [21] M. Admassie, Y. Woldehawariat, and T. Alemu, “In Vitro Evaluation of Extracellular Enzyme Activity and Its Biocontrol Efficacy of Bacterial Isolates from Pepper Plants for the Management of Phytophthora capsici,” BioMed research international, vol. 2022, p. 6778352, 2022. [22] M. Thines, “Oomycetes,” Current Biology, vol. 28, no. 15, pp. 812-813, 2018. [23] V. Braun, and K. Hantke, “Recent insights into iron import by bacteria,” Current opinion in chemical biology, vol. 15, no. 2, pp. 328-334, 2011. [24] B. R. Park, H. J. Son, J. H. Park, E. S. Kim, S. J. Heo, H. R. Youn, Y. M. Koo, A. Y. Heo, H. W. Choi, M. K. Sang, S. W. Lee, S. H. Choi, and J. K. Hong, “Chemical Fungicides and Bacillus siamensis H30-3 against Fungal and Oomycete Pathogens Causing Soil-Borne Strawberry Diseases,” The Plant Pathology Journal, vol. 37, no. 1, pp. 79-85, 2021. http://jst.tnu.edu.vn 398 Email: jst@tnu.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2