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

Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

7
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ tập trung vào mục tiêu phân lập và chọn lựa những chủng vi nấm có khả năng chịu mặn cao tạo tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ

  1. Tuyển tập Hội nghị Nấm học Toàn quốc lần thứ 4 doi: 10.15625/vap.2022.0137 PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI NẤM CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN THU THẬP TẠI CẦN GIỜ Nguyễn Thị Thùy Dương1*, Phạm Thị Anh Thư2, Trần Chí Hiếu1, Đạo Nữ Diệu Hồng1, Lê Thị Huỳnh Trâm1, Nguyễn Đăng Quân1, Hà Thị Loan1 1 Trung tâm Công nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí Minh 2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh *Email: nguyenduongbiology@gmail.com TÓM TẮT Tình hình xâm nhập mặn đang có chiều hướng gia tăng và việc nghiên cứu về những chủng nấm có khả năng chịu mặn là rất cần thiết. Từ 12 mẫu đất thu thập, phân lập trên môi trường thạch dichloran rose bengal chloramphenicol (DRBC) được 22 chủng vi nấm, tiến hành phân loại sơ bộ có 21 chủng được phân loại đến chi gồm (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pythium, Geotrichum) và 01 chủng được định danh đến loài là Rhizoctonia solani. Khảo sát khả năng chịu mặn ở nồng độ 3 % và 5 %, ở nồng độ 7 % (NaCl) và lựa chọn chủng chịu mặn tốt phục vụ các nghiên cứu tiếp theo, kết quả khảo sát tất cả chủng phân lập đều chịu được độ mặn 3 % và 5 %, ở nồng độ 7 % (NaCl) có 03 chủng chịu được độ mặn (NaCl) tốt là CG1.1.2, CG4.2.3 và CG5.1.1. Sau quá trình định danh hình thái và sinh học phân tử ghi nhận 2 chủng CG1.1.2, CG4.2.3 tương đồng với loài Trichoderma caribbaeum và CG5.1.1 tương đồng Rhizoctonia solani. Chi Trichoderma được ứng dụng rất phổ biến trong sản xuất chế phẩm sinh học, hai chủng CG1.1.2, CG4.2.3 có thể được xem xét cho những nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp. Từ khoá: Vi nấm, chịu mặn, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Cần Giờ. 1. GIỚI THIỆU Trong điều kiện biến đổi khí hậu, sự nóng lên toàn cầu và tình trạng thiếu nước trên khu vực thượng nguồn sông Mekong làm cho tình hình xâm nhập mặn rất nghiêm trọng ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Xâm nhập mặn làm đất trồng nhiễm mặn, diện tích sản xuất nông nghiệp ngày càng thu hẹp. Trước tình hình xâm nhiễm mặn vào đất trồng trọt làm tăng độ mặn trong đất, cần có những biện pháp sống chung với điều kiện này. Ngoài việc chọn giống cây trồng có khả năng chịu mặn thì việc phân lập các vi sinh có khả năng chịu mặn để tiến đến sản xuất chế phẩm sinh học ứng dụng làm giảm độ mặn trong đất là một hướng đi cần thiết. Các nghiên cứu từ 2017 đến nay đa số tập trung vào các chủng vi khuẩn bản địa và loại cây trồng cụ thể như: phân lập dòng vi khuẩn Burkholderia sp. BL1-10 chịu mặn từ nền đất lúa [1], nhận diện Bacillus megaterium và dòng Bukholderia cenocepacia chịu được độ mặn muối 10 ‰ [2], phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas oryzihabitans có khả năng chịu được mặn với nồng độ NaCl >5 % và Burkholderia sp. chịu được NaCl 3 % [3], phân lập 7 chủng vi khuẩn thuộc chi Pseudomonas từ Bến Tre, có khả năng sống trong điều kiện mặn [4]; có rất ít nghiên cứu về các chủng nấm mốc có khả năng chịu mặn. Nghiên cứu này tập trung vào mục tiêu phân lập và chọn lựa những chủng vi nấm có khả năng chịu mặn cao tạo tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo. 69
  2. Nguyễn Thị Thùy Dương và cs. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Vị trí mẫu thu Rừng ngập mặn Cần Giờ có điều kiện môi trường rất đặc biệt, là hệ sinh thái trung gian giữa hệ sinh thái thủy vực với hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước ngọt và hệ sinh thái nước mặn. Ở đây có hệ sinh thái đa dạng phong phú, điều kiện khí hậu khắc nghiệt đã làm cho sinh vật cũng như nấm sợi có tính thích nghi cao và tạo ra sản phẩm trao đổi chất đặc biệt hơn so với điều kiện khác là một nơi lý tưởng để thu mẫu và phân lập các chủng nấm mốc. Tiến hành thu 12 mẫu đất tại 6 vị trí thuộc huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh. Địa điểm thu mẫu được ghi lại bằng định vị GPS. Hình 1. Vị trí các điểm thu mẫu Cách thu mẫu: Tiến hành 1 kg đất ở độ sâu 5 cm so với mặt đất, thu mẫu nơi có cây cối sinh trưởng. Ký hiệu mẫu từng vị trí lấy mẫu, lưu ở 4 oC đến khi phân lập. 2.2. Phương pháp phân lập Cân 10 g đất cho vào bình tam giác chứa 90 mL dung dịch nước muối sinh lý (9 o/oo) đã được thanh trùng. Đặt bình tam giác chứa mẫu và máy lắc, điều chỉnh thông số 150 vòng/ phút, lắc trong 1 giờ và để yên 30 phút. Tiến hành pha loãng dãy các nồng độ 100, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4,… Hút 100 µL dịch ở từng nồng độ pha loãng trải đều lên đĩa Petri chứa môi trường thạch dichloran rose bengal chloramphenicol (DRBC) (TCVN 11039-8:2015) [5]. Các đĩa này được ủ ở nhiệt độ phòng 2 - 5 ngày, quan sát và tách từng loại khuẩn lạc nấm sang môi trường PDA. 2.3. Phương pháp định danh bằng hình thái Các mẫu phân lập được tiến hành khảo sát hình thái khuẩn lạc 5 - 10 ngày tuổi ghi nhận màu sắc, hình thái đại thể, vi thể. Phương pháp làm tiêu bản quan sát vi thể: hấp khử trùng đĩa petri có chứa giấy thấm, lame, lamelle ở 121 oC, 20 phút. Cắt miếng thạch môi trường PDA có thể tích 1 cm3 đặt lên miếng lame, cấy vi nấm xung quanh miếng thạch đậy lamelle, nhỏ nước cất vô trùng vào giấy thấm, đậy nắp đĩa petri lại và ủ trong 72 giờ. Sau khi ủ, dùng kẹp vô trùng gắp nhẹ lamelle đặt lên một miếng lame 70
  3. Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ khác có chứa 1 giọt nước cất thanh trùng và xem hình thái vi thể dưới kính hiển vi (độ phóng đại 40X, 63X, 100X). Dựa vào các khóa phân loại nấm tiến hành phân loại dựa vào vi thể và đại thể. 2.4. Khảo sát khả năng chịu mặn của mẫu phân lập Cấy 3 điểm theo hình tam giác đều tương ứng với ba lần lặp lại của nghiệm thức thí nghiệm [6] trên đĩa môi trường PDA bổ sung thêm NaCl theo ba tỷ lệ khác nhau 3 %, 5 %, 7 % [7]. Đem ủ ở nhiệt độ phòng sau 7 ngày sẽ đo đường kính phát triển theo công thức D - d (mm), trong đó: D là đường kính khuẩn lạc, d là đường kính tản nấm cấy vào. Kết quả ghi nhận sẽ được phân tích ANOVA bằng phần mềm SAS để chọn ra 3 chủng có khả năng chịu mặn tốt nhất. 2.5. Phương pháp định danh bằng kỹ thuật sinh học học phân tử đối với các mẫu phân lập có khả năng chịu mặn cao Ly trích DNA theo phương pháp Kosuke (2012) [8]. Khuyết đại vùng ITS-rDNA của các dòng nấm phân lập được. Sử dụng cặp mồi ITS5 (GGA AGT AAAAGTCGTAACAAGG) và LR5 (TCCTGAGGGAAACTTCG). Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 0,8 % để kiểm tra kết quả. Sau đó, tinh sạch sản phẩm PCR bằng kit Isolate II PCR và gel Kit của Bioline. Sản phẩm sau khi tinh sạch được giải trình tự. Phân tích phả hệ: Dựa vào trình tự nucleotide thu được, tìm kiếm các trình tự gần gũi bằng công cụ BLAST tại NCBI (National Center for Biotechnology Information). Phương pháp phân tích trình tự và phả hệ được thực hiện với các phần mềm MEGA 6.0. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả phân lập các mẫu đất thu ở Cần Giờ Từ 12 mẫu đất (CG1.1, CG1.2, CG2.1, CG2.2, CG3.1, CG3.2, CG4.1, CG4.2, CG5.1, CG5.2, CG6.1, CG6.2) thu được 6 vị trí thuộc huyện Cần Giờ, TP. HCM phân lập được 22 mẫu phân lập (MPL) nghi ngờ là nấm mốc ký hiệu ở Bảng 1. Bảng 1. Các mẫu nấm mốc phân lập từ đất thu ở Cần Giờ STT MPL STT MPL STT MPL 1 CG6.1.2 9 CG4.2.2 17 CG3.2.2 2 CG1.1.2 10 CG1.1.1 18 CG3.1.2 3 CG4.2.1 11 CG2.2.1 19 CG1.2.1 4 CG4.2.3 12 CG5.2 20 CG4.1 5 CG5.1.2 13 CG1.2.2 21 CG2.2.2 6 CG6.2.2 14 CG6.1.1 22 CG3.1.1 7 CG2.1.2 15 CG6.2.1 8 CG2.1.1 16 CG5.1.1 3.2. Kết quả định danh các mẫu phân lập bằng đặc điểm hình thái Dựa vào khóa phân loại Barnet & Hunter (1998) [9], quan sát sự phát triển của các khuẩn lạc, màu sắc, hình thái bào tử, cành bào đài dưới kính hiển vi, phân loại 22 chủng ở Bảng 1 như 71
  4. Nguyễn Thị Thùy Dương và cs. sau: 21 chủng được phân loại đến chi gồm (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pythium, Geotrichum) và 1 chủng được định danh đến loài là Rhizoctonia solani [10]. Bảng 2. Hình ảnh đại thể, vi thể của các chủng phân lập STT Nhóm Khuẩn lạc Vi thể 1 Aspergillus sp. 2 Penicillium sp.1 3 Penicillium sp.2 4 Penicillium sp.3 5 Penicillium sp.4 6 Penicillium sp.5 7 Pythium sp.1 8 Pythium sp.2 72
  5. Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ 9 Trichoderma sp. 10 Geotrichum sp. Rhizoctonia 11 solani Bảng 3. Bảng phân nhóm các chủng nấm mốc từ 6 mẫu đất Vị trí STT 1 2 3 4 5 6 Tổng Phân nhóm 1 Aspergillus sp. 1 1 2 2 Penicillium sp.1 1 1 2 1 4 9 3 Penicillium sp.2 1 1 4 Penicillium sp.3 1 1 5 Penicillium sp.4 1 1 6 Penicillium sp.5 1 1 7 Pythium sp.1 1 1 8 Pythium sp.2 1 1 9 Trichoderma sp. 2 1 3 10 Geotrichum sp. 1 1 11 Rhizoctonia solani 1 1 Hình 2. Biểu đồ phần trăm các chủng nấm mốc phân lập 73
  6. Nguyễn Thị Thùy Dương và cs. Theo ghi nhận tổng hợp về phân loại thì nhóm Penicillium chiếm ưu thế (59 %) xuất hiện phổ biến trong các mẫu đất thu thập, tiếp theo là Trichoderma và Aspergillus. 3.3. Kết quả khảo sát khả năng chịu mặn của mẫu phân lập Sau khi nuôi cấy và ghi nhận đường kính phát triển của khuẩn lạc nấm trên đĩa môi trường PDA bổ sung NaCl theo ba tỷ lệ 3 %, 5 %, 7 %, chúng tôi quan sát thấy rằng ở nồng độ muối càng cao thì hạn chế khả năng phát triển của nấm mốc. Các chủng nấm mốc có những biến đổi về đặc điểm hình thái như đặc điểm sợi nấm thay đổi, tạo nhiều bào tử hơn khi nồng độ muối tăng. Quá trình quan sát sự phát triển của khuẩn lạc trên đĩa môi trường và phân tích số liệu về đường kính phát triển của khuẩn lạc cho thấy ở nồng độ 3 % các chủng nấm vẫn phát triển chưa ảnh hưởng nhiều. Ở nồng độ muối 7 % sự phát triển của các chủng nấm phân lập khác biệt rõ rệt, có chủng (CG2.1.2) khuẩn lạc không phát triển, trong đó 3 chủng (CG1.1.2, CG4.2.3, CG5.1.1) có khả năng phát triển tốt hơn những chủng còn lại từ kết quả phân hạng (Bảng 4). Tiến hành định danh đến loài 03 chủng CG1.1.2, CG4.2.3, CG5.1.1 bằng phương pháp sinh học phân tử. Bảng 4. Đường kính phát triển của các chủng phân lập trên những nồng độ mặn khác nhau STT MPL Độ mặn 3 % Độ mặn 5 % Độ mặn 7 % 1 CG6.1.2 8,54jk 6,87ji 6,69ghij 2 CG1.1.2 61,99a 34,61cd 31 ,15a 3 CG4.2.1 11,64hij 9,26ijh 9,11defg 4 CG4.2.3 59,99ab 50,21a 27,74ab 5 CG5.1.2 27,09ef 15,81fg 11,15d 6 CG6.2.2 6,41k 8,26ijh 5,5eijk 7 CG2.1.2 28,25e 10,58ij 0,00l 8 CG2.1.1 13,18hi 12,78gh 10,83de 9 CG4.2.2 38,55d 32,14d 9,57def 10 CG1.1.1 7,31k 6,07j 3,96k 11 CG2.2.1 14,51h 11,98gh 8,33efg 12 CG5.2 10,06ijk 6,66j 5,62hijk 13 CG1.2.2 23,67fg 20,89e 18,82c 14 CG6.1.1 10,4ijk 7,68hij 7,19fghi 15 CG6.2.1 8,33ij 6,54j 4,78jk 16 CG5.1.1 56,24bc 39,07bc 32,26a 17 CG3.2.2 13,87hi 9,71hij 7,63fghi 18 CG3.1.2 20,84g 16,83efg 7,74fgh 19 CG1.2.1 57,51bc 35,79cd 32,00a 20 CG4.1 21,54g 19,10ef 25,03b 21 CG2.2.2 54,30c 40,59b 24,23b 22 CG3.1.1 10,42ijk 9,59hij 7,61fghi CV (%) 8,60 14,67 6,61 P
  7. Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ Bảng 5. Hình thái khuẩn lạc của ba chủng chịu mặn tốt nhất MPL Độ mặn 3 % Độ mặn 5 % Độ mặn 7 % CG1.1.2 CG4.2.3 CG5.1.1 3.4. Kết quả định danh các mẫu phân lập có khả năng chịu mặn cao Dựa vào các trình tự tương đồng sau BLAST trên Ngân hàng gen NCBI (National Center for Biotechnology Information) và vẽ cây phát sinh loài ghi nhận chủng CG1.1.2 và CG4.2.3 có mối tương đồng và có quan hệ gần với Trichoderma caribbaeum, chủng CG 5.1.1 có mối tương đồng và có quan hệ gần Rhizoctonia solani. Nhiều chủng từ chi Trichoderma đã được nghiên cứu ứng dụng đối kháng với những loài nấm gây hại cây trồng. Trichoderma atroviride cũng được nhóm tác giả Trung Quốc phân lập từ bùn lấy từ ở biển và chứng minh có thể giảm được ảnh hưởng nồng độ muối (200 mM NaCl) đến sự phát triển của rễ cây dưa leo [7]. Việc sàng lọc và phân lập được 2 chủng Trichoderma caribbaeum tạo tiền đề khả quan cho những nghiên cứu tiếp theo. 75
  8. Nguyễn Thị Thùy Dương và cs. Hình 3. Cây phát sinh loài của chủng nấm CG 1.1.2, CG 4.2.3 và CG5.1.1 với các loài có quan hệ họ hàng dựa trên phân tích trình tự 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ 12 mẫu đất thu thập phân lập được 22 chủng vi nấm và tiến hành phân loại sơ bộ có 21 chủng được phân loại đến chi gồm (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pythium, Geotrichum) và 01 chủng được định danh đến loài là Rhizoctonia solani. Từ kết quả khảo sát về độ chịu mặn của các chủng nấm phân lập tất cả chủng phân lập đều chịu được độ mặn 3 % và 5 %, ở nồng độ 7 % (NaCl) có 03 chủng chịu được độ mặn (NaCl) tốt là CG1.1.2, CG4.2.3 và CG5.1.1. Sau quá trình định danh hình thái và sinh học phân tử ghi nhận 2 chủng CG1.1.2, CG4.2.3 tương đồng với loài Trichoderma caribbaeum và CG5.1.1 tương đồng Rhizoctonia solani. 76
  9. Phân lập và tuyển chọn các chủng vi nấm có khả năng chịu mặn thu thập tại Cần Giờ Chi Trichoderma được ứng dụng rất phổ biến trong sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp. Tiếp tục nghiên cứu đánh giá về các chủng được lựa chọn hướng tới sản xuất chế phẩm làm giảm độ mặn trong đất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Khởi Nghĩa & Nguyễn Thị Kiều Oanh (2017). Phân lập và tuyển chọn dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng hòa tan lân từ nền đất lúa trong mô hình canh tác lúa - tôm tại một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Công nghệ Sinh học, 15(1), 121-131. [2]. Nguyễn Anh Huy & Nguyễn Hữu Hiệp (2018). Phân lập và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất sản xuất lúa - tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 54(1B), 7-12. [3]. Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Thế Quyết, Hà Viết Cường & Phạm Xuân Hội (2020). Phân lập, định danh chủng vi khuẩn chịu mặn, có hoạt tính phân giải lân vô cơ cho Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 62(2), 49-53. [4]. Chu Nguyên Thanh, Phạm Văn Nhựt Tiếng, Bùi Văn Lệ & Hoàng Thị Thanh Minh (2020). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn Pseudomonas có khả năng kích thích tăng trưởng cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) ở điều kiện mặn. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci., 4(1), 347-356. [5]. Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11039-8:2015. Phụ gia thực phẩm-Phương pháp phân tích vi sinh vật-Phần 8: Định lượng nấm men và nấm mốc. [6]. Jiang. H., Qi, P., Wang, T., Wang, M., Chen, M., Chen, N., Pan, L., Chi, X. (2018). Isolation and characterization of halotolerant phosphate-solubilizing microorganisms from saline soils. 3 Biotech, 8(11), 461 [7]. Zhang, C., Wang, W., Hu, Y., Peng, Z., Ren, S., Xue, M., Liu, Z., Hou, J., Xing, M., Lui, T. (2022). A novel salt-tolerant strain Trichoderma atroviride HN082102.1 isolated from marine habitat alleviates salt stress and diminishes cucumber root rot caused by Fusarium oxysporum, BMC Microbiolog 22, 67. [8]. Kosuke, I., Kanako, H., Takuya, S., Yuki, K., Atsushi, M., Abdul, G., … & Chihiro, T. (2012). Rapid and simple preparation of mushroom DNA directly from colonies and fruiting bodies for PCR, Mycoscience 53, 396-401. [9]. Barnett, H. L., & Hunter, B. B. (1972). Illustrated genera of imperfect fungi. Illustrated genera of imperfect fungi, (3rd ed). [10]. Lakshman, D. K., Jambhulkar, P. P, Singh, V., Sharma, P., Mitra, A. (2016). Molecular identification, genetic diversity, population genetics and genomics of Rhizoctonia solani. Perspectives of Plant Pathology in genomic era, 55-89. 77
  10. Nguyễn Thị Thùy Dương và cs. ABSTRACT ISOLATION AND SELECTION OF FUNGUS SPECIES ABLE TO BE SALT-TOLERANT COLLECTED IN CAN GIO DISTRICT Nguyen Thi Thuy Duong1*, Pham Thi Anh Thu2, Tran Chi Hieu1, Dao Nu Dieu Hong1, Le Thi Huynh Tram1, Nguyen Dang Quan1, Ha Thi Loan1 1 Biotechnology Center of Ho Chi Minh City 2 University of Science, Vietnam National University Ho Chi Minh City *Email: nguyenduongbiology@gmail.com The situation of saltwater intrusion is on the increasing trend and the study of salt tolerance fungus strains is necessary. From 12 collected soil samples, 22 fungus strains were isolated in dichloran rose bengal chloramphenicol medium (DRBC), having preliminarily classified, 21 fungus species classified to genus were Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pythium, Geotrichum and 1 fungus strains classified to species was Rhizotonia solani. Surveying on salt tolerance at 3 %, 5 % and 7 % concentration (NaCl) and selecting well salt-tolerant strains for following studies, the result of surveying showed that all of the isolated species could tolerate 3 % and 5 % salinity, at 7 % salinity (NaCl), 03 strains well salt-tolerant (NaCl) were CG1.1.2, CG4.2.3 and CG5.1.1. After morphological and molecular identification process, 02 strains CG1.1.2, CG4.2.3 were similar with Trichoderma caribbaeum and CG5.1.1 was similar with Rhizoctonia solani. The genus Trichoderma is widely used in the bio-product, two strains CG1.1.2, CG4.2.3 can be considered surveying for application in the agricultural field. Keywords: Fungi, salt-tolerant, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Can Gio. 78
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2