Khả năng kháng nấm gây bệnh trên chè của một số chủng xạ khuẩn phân lập từ đất Thái Nguyên

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(46) Tập 2/N¨m 2008<br /> <br /> KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM GÂY BỆNH TRÊN CHÈ CỦA MỘT SỐ CHỦNG<br /> XẠ KHUẨN PHÂN LẬP TỪ ĐẤT THÁI NGUYÊN<br /> Bùi Thị Hà (ĐH Y khoa - ĐH Thái Nguyên)<br /> Vi Thị Đoan Chính (Khoa KHTN&XH - ĐH Thái Nguyên)<br /> <br /> 1. Đặt vấn đề<br /> Thái Nguyên là tỉnh giàu tiềm năng về nông, lâm nghiệp. Trong đó cây chè là loại cây<br /> chủ đạo, có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, hàng năm những bệnh do vi sinh vật (VSV), mà đặc<br /> biệt là do nấm gây ra đã ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và chất lượng sản phNm. Để phòng trừ<br /> các bệnh cho chè, người ta thường sử dụng nhiều loại thuốc hóa học, song việc sử dụng hóa chất<br /> thường là độc hại cho người, gây ô nhiễm môi trường và làm mất cân bằng sinh thái.<br /> Chính vì vây, hiện nay người ta tăng cường các biện pháp đấu tranh sinh học theo hướng<br /> sử dụng các tác nhân sinh học để làm hạn chế các quần thể VSV gây bệnh. Trong số các tác nhân<br /> sinh học thường được sử dụng, xạ khuNn là nhóm có nhiều tiềm năng nhất vì tỷ lệ các chủng xạ<br /> khuNn có khả năng sinh chất kháng sinh (CKS) ở Việt Nam là khá cao, hầu hết các CKS có nguồn<br /> gốc xạ khuNn đều có phổ kháng rộng, đặc biệt có nhiều CKS có khả năng kháng nấm.<br /> Xuất phát từ lý do trên và góp phần khai thác nguồn tài nguyên VSV ở Thái Nguyên,<br /> chúng tôi tiến hành nghiên cứu điều tra về khả năng kháng nấm gây bệnh thực vật của xạ khuNn<br /> phân lập từ đất Thái Nguyên. Trong bài báo này chúng tôi thông báo kết quả tuyển chọn các<br /> chủng xạ khuNn có hoạt tính kháng nấm gây bệnh trên cây chè.<br /> 2.Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu<br /> 2.1 Nguyên liệu<br /> - Các mẫu đất lấy từ các địa điểm khác nhau thuộc tỉnh Thái Nguyên<br /> - 3 chủng nấm phân lập từ các mẫu chè bị bệnh ký hiệu là: CT-1A, CT-2E, CT-3X<br /> - Các môi trường Gause I và ISP 4 để phân lập và giữ giống xạ khuNn, môi trường<br /> Czapek và PDA để phân lập và giữ giống nấm<br /> 2.2 Phương pháp nghiên cứu<br /> - Thu mẫu đất [1], phân lập xạ khuNn theo [2]<br /> - Xác định màu sắc khuNn ty theo Bảng màu của Tresner và Bakus (1963)<br /> - Xác định hoạt tính kháng sinh theo phương pháp khuếch tán trên thạch và đục lỗ<br /> - Lên men trên máy lắc tròn 220 vòng/phút. Thời gian lên men 120 giờ ở 280C<br /> - Nghiên cứu đặc điểm nuôi cấy theo [1],[3].<br /> 3. Kết quả và thảo luận<br /> 3.1 Kết quả phân lập và tuyển chọn sơ bộ<br /> Từ các mẫu đất lấy ở độ sâu 5 – 10 cm tại các địa điểm khác nhau thuộc tỉnh Thái<br /> Nguyên, chúng tôi đã phân lập và thuần khiết được 80 chủng xạ khuNn thuộc chi Streptomyces.<br /> Sau khi thử hoạt tính kháng sinh (HTKS) theo phương pháp khuếch tán trên thạch với 3 chủng<br /> nấm CT-1A, CT-2E, CT-3X, chúng tôi đã sơ bộ tuyển chọn được 30 chủng trong tổng số 80<br /> chủng xạ khuNn có hoạt tính kháng nấm (HTKN) ở các mức độ khác nhau, chiếm tỷ lệ 37,5%.<br /> 92<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(46) Tập 2/N¨m 2008<br /> <br /> So sánh với tỷ lệ chủng xạ khuNn kháng nấm gây bệnh đạo ôn đã công bố trước đây[4], tỉ lệ<br /> chủng xạ khuNn có hoạt tính kháng nấm gây bệnh trên chè của chúng tôi có phần cao hơn.<br /> Tỷ lệ các chủng xạ khuNn có hoạt tính kháng nấm phân chia theo nhóm màu của Shirling<br /> và Gottlieb [5]. Kết quả trên Bảng 1 cho thấy: số lượng chủng có hoạt tính nhiều nhất là nhóm<br /> trắng chiếm 36,7%, sau đó là nhóm xám - 26,7%, nhóm xanh - 25,3%, nhóm hồng – 6,7% và ít<br /> nhất là các nhóm nâu và lục đều chiếm 3,3%. Kết quả này của chúng tôi cũng phù hợp với<br /> những nghiên cứu trước [3],[4]. Tỷ lệ các nhóm màu được thể hiện trên hình 1.<br /> Bảng 1. Sự phân bố của xạ khu<br /> n có hoạt tính kháng nấm theo nhóm màu<br /> Nhóm màu xạ khu@n<br /> <br /> Các chủng có HTKN<br /> Số lượng<br /> Tỷ lệ (%)<br /> 11<br /> 36,7<br /> 8<br /> 26,7<br /> 7<br /> 23,3<br /> 2<br /> 6,7<br /> 1<br /> 3,3<br /> 1<br /> 3,3<br /> 30<br /> 100<br /> <br /> Tỷlệ chủng (%)<br /> <br /> Trắng (Allbus)<br /> Xám (Griseus)<br /> Xanh (Azeureus)<br /> Hồng (Roseus)<br /> Nâu (Chromogenes)<br /> Lục (Viridis)<br /> Tổng cộng<br /> <br /> Tỷ lệ chủng có HTKN so với<br /> tổng số (%)<br /> 13,7<br /> 10,0<br /> 8,6<br /> 2,6<br /> 1,3<br /> 1,3<br /> 37,5<br /> <br /> 40<br /> 35<br /> 30<br /> 25<br /> 20<br /> 15<br /> 10<br /> 5<br /> 0<br /> <br /> W<br /> G<br /> B<br /> R<br /> Br<br /> W<br /> <br /> G<br /> <br /> B<br /> <br /> R<br /> <br /> Br<br /> <br /> Gr<br /> <br /> Gr<br /> <br /> Nhóm màu<br /> <br /> Hình 1. Tỷ lệ các chủng xạ khu<br /> n có hoạt tính kháng nấm theo nhóm màu<br /> (W:Trắng; G:Xám; B:Xanh; R:Hồng; Br:Nâu; Gr: Lục).<br /> <br /> Ngoài ra, chúng tôi cũng nhận thấy khả năng đối kháng của các chủng xạ khuNn với 3<br /> chủng nấm gây bệnh trên chè có sự khác nhau (bảng 2). Trong tổng số 30 chủng có hoạt tính<br /> kháng nấm, số chủng kháng nấm CT2E là cao nhất, có 16 chủng (chiếm 53% ), tiếp theo là số<br /> chủng kháng nấm TC5X, có 13 chủng (chiếm 43%) và ít nhất là chủng kháng nấm TC 1A có 9<br /> chủng (chiếm 30%). Đáng chú ý trong số đó, có 4 chủng có khả năng kháng được cả 3 chủng<br /> nấm, chiếm tỷ lệ 13,3%, các chủng còn lại phần lớn chỉ kháng được 1 đến 2 chủng nấm. Tỷ lệ<br /> các chủng kháng nấm được thể hiện trên hình 2.<br /> Bảng 2.Tính đối kháng của xạ khu<br /> n với 3 chủng nấm gây bệnh trên chè<br /> Số chủng XK<br /> có HTKS<br /> <br /> CT1A<br /> <br /> 30<br /> Tỷ lệ (%)<br /> <br /> 9<br /> 30<br /> <br /> 3 chủng nấm gây bệnh chè<br /> CT2E<br /> CT5X<br /> 16<br /> 53<br /> <br /> 13<br /> 43<br /> <br /> Cả 3 chủng<br /> 4<br /> 13,3<br /> <br /> 93<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(46) Tập 2/N¨m 2008<br /> <br /> 30<br /> 25<br /> Số chủng 20<br /> XK có 15<br /> 10<br /> HTKN<br /> 5<br /> 0<br /> CT1A CT2E CT5X Cả 3<br /> chủng<br /> Các chủng nấm<br /> <br /> Hình 2. Tỷ lệ các chủng xạ khu<br /> n có hoạt tính kháng nấm<br /> <br /> *Kết quả tuyển chọn các chủng xạ khu<br /> n có HTKS cao<br /> Sau khi đã tuyển chọn sơ bộ được 30 chúng có hoạt tính kháng nấm, chúng tôi đã chọn<br /> ra 3 chủng có hoạt tính mạnh nhất để tiếp tục sàng chọn bước 2, đó là các chủng: Đ1, R2 và T6.<br /> Ở bước này, các chủng được nuôi lắc trong môi trường ISP-4 để thu dịch nuôi cấy. Căn cứ vào<br /> kết quả thử hoạt tính của dịch nuôi cấy theo phương pháp đục lỗ (bảng 3), chúng tôi đã chọn ra được<br /> 2 chủng có hoạt tính cao hơn để cho các nghiên cứu tiếp theo, đó là các chủng Đ1 và R2.<br /> Bảng 3. Hoạt tính kháng nấm của 3 chủng xạ khu<br /> n<br /> Chủng<br /> xạ khu@n<br /> Đ1<br /> R2<br /> T6<br /> <br /> Hoạt tính kháng nấm (ĐKVVK – mm)<br /> CT1A<br /> 12<br /> 12<br /> 11<br /> <br /> CT2E<br /> 14<br /> 16<br /> 12<br /> <br /> CT5X<br /> 15<br /> 17<br /> 11<br /> <br /> Kết quả trên bảng 3 cho thấy: nhìn chung cả 3 chủng xạ khuNn lựa chọn đều vẫn giữ<br /> được hoạt tính, song mức độ kháng đối với các chủng nấm là khác nhau. Khả năng kháng nấm<br /> CT1A của các chủng là yếu nhất. Trong số 3 chủng chỉ có 2 chủng Đ1 và R2 là có khả năng<br /> kháng được cả 2 chủng nấm CT2E và CT5X với mức độ kháng mạnh nhất (hình 3)<br /> <br /> Hình 3. Hoạt tính kháng nấm của 3 chủng xạ khu<br /> n lựa chọn<br /> <br /> * Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của 2 chủng Đ1 và R2<br /> Chủng R2 có cuống sinh bào tử dạng xoắn (hình 4)<br /> Chủng Đ1 có cuống sinh bào tử dạng hơi xoắn (hình 5)<br /> 94<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(46) Tập 2/N¨m 2008<br /> <br /> Hình 4.Cuống sinh bào tử chủng R2(x400)<br /> <br /> Hình 5. Cuống sinh bào tử chủng Đ1(x400)<br /> <br /> *Khả năng đồng hóa các nguồn cacbon<br /> Để đánh giá khả năng đồng hóa các nguồn cacbon khác nhau, chúng tôi tiến hành nuôi 2<br /> chủng R2 và Đ1 trên môi trường ISP – 9 có bổ sung các nguồn cacbon khác nhau với nồng độ<br /> 1%. Sau 7 – 14 ngày nuôi cấy, kết quả được thể hiện trên bảng 4<br /> Bảng 4. Khả năng đồng hóa nguồn cacbon của 2 chủng xạ khu<br /> n Đ1 và R2<br /> TT<br /> <br /> Nguồn cacbon<br /> <br /> Chủng Đ1<br /> <br /> Chủng R2<br /> <br /> 1<br /> <br /> Glucose (Đối chứng dương)<br /> <br /> +<br /> <br /> -<br /> <br /> 2<br /> <br /> Saccarose<br /> <br /> ++<br /> <br /> ++<br /> <br /> 3<br /> <br /> Maltose<br /> <br /> +<br /> <br /> -<br /> <br /> 4<br /> <br /> Tinh bột<br /> <br /> +<br /> <br /> +<br /> <br /> 5<br /> <br /> Fructose<br /> <br /> +<br /> <br /> +<br /> <br /> 6<br /> <br /> Không có đường (Đối chứng âm)<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> Ghi chú: ++: sinh trưởng tốt; +: sinh trưởng bình thường, -: Không sinh trưởng<br /> <br /> Kết quả trên bảng 4 cho thấy: trong 2 chủng nghiên cứu, chủng Đ1 có khả năng đồng<br /> hóa được nhiều nguồn cacbon hơn và khả năng đồng hóa tốt nhất là đường saccarose. Chủng R2<br /> cũng như chủng Đ1, đồng hóa tốt đường saccarose nhưng lại không có khả đồng hóa 2 nguồn<br /> đường glucose và maltose<br /> 4. Kết luận<br /> 4.1. Từ các mẫu đất khác nhau, đã phân lập và thuần khiết được 80 chủng xạ khuNn<br /> thuộc chi Streptomyces, trong số đó có 30 chủng có hoạt tính kháng nấm gây bệnh trên chè ở các<br /> mức độ khác nhau, chiếm tỷ lệ 37,5%. Trong số các chủng có hoạt tính kháng nấm, nhóm trắng<br /> chiếm 36,7%, xám – 26,7%, xanh – 23,3%, hồng – 6,7%, nâu – 3,3%, lục – 3,3%.<br /> 4.2. Đã tuyển chọn được 2 chủng xạ khuNn là Đ1 và R2 có hoạt tính mạnh nhất trong số 30<br /> chủng có hoạt tính kháng nấm, kháng được cả 2 chủng nấm gây bệnh trên chè là CT2E và CT5X<br /> 4.3. Chủng Đ1 có khả năng đồng hóa tốt nhiều nguồn cacbon và đồng hóa tốt nhất là<br /> nguồn đường saccarose. Chủng R2 đồng hóa tốt nguồn đường saccarose nhưng không có khả<br /> năng đồng hóa 2 nguồn đường glucose và maltose
<br /> 95<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(46) Tập 2/N¨m 2008<br /> <br /> Tóm tắt<br /> Từ các mẫu đất khác nhau của tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi đã phân lập được 80 chủng Xạ<br /> khuNn có hoạt tính kháng nấm bằng phương pháp khuếch tán trên thạch. Kết quả đã tìm được 30<br /> chủng có hoạt tính kháng nấm ở các mức độ khác nhau (chiếm 37,5%). Trong số đó nhóm Trắng<br /> chiếm 36,7%, nhóm Xám chiếm 26,7%, nhóm Xanh chiếm 23,3%, nhóm Hồng chiếm 6,7%, nhóm<br /> Nâu chiếm 3,3%, nhóm Lục chiếm 3,3%. Có 16 chủng (53%) có hoạt tính kháng nấm CT2E, 13<br /> chủng (43%) có hoạt tính kháng nấm CT5X, 9 chủng (30%) có hoạt tính kháng nấm CT1A. Hai<br /> chủng Đ1 và R2 đã được lựa chọn để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.<br /> Summary<br /> Streptomyces – antagonist isolated from soil in Thai Nguyen to fungal disease on Tea<br /> Eigthy Streptomyces strains isolated from soil samples in Thai Nguyen were examined<br /> anti-fungal activities by agar streak method. The results showed that 30 isolates exhibited<br /> antibiotic activity (37,5%). Among them, white – 36,7%, grey -26,7%, blue – 23,3%, pink –<br /> 6,7%, brown- 3,3%, green- 3,3%. 16 strains (53%) possessed antibiotic activity against CT2E<br /> fungi, 13 strain (43%) – against CT5X fungi, 9 strain (30%) – aginst CT1A fungi. Two strain<br /> Đ1 and R2 was chosen and studied.<br /> Tài liệu tham khảo<br /> [1].Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Nguyễn Phùng Tiến, Đặng Đức Trạch, Phạm Văn Ty<br /> (1972), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, Tập 1, Nxb KHKT Hà Nội, Tr.328 – 345<br /> [2].Nguyễn Thành Đạt (2000), Sinh học vi sinh vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội.<br /> [3].Bùi Thị Việt Hà (2006), Nghiên cứu xạ khu<br /> n sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực<br /> vật ở Việt Nam, Luận án TS sinh học.<br /> [4]. Lê Gia Hy và cộng sự (1992), "Tính đối kháng của xạ khuNn phân lập từ đất Việt Nam đối<br /> với bệnh đạo ôn", Tạp chí Sinh học, tập 14, số 4, Tr.11 – 12.<br /> [5].ShirlingE.B, Gotilieb D. (1966), Methods for characterization of Streptomyces spectes,<br /> international Journal of Systematic Bacteriology, Vol 16, No 3, 313 - 340.<br /> <br /> 96<br /> <br />