26(1): 67-71 T¹p chÝ Sinh häc 3-2004<br />
<br />
<br />
<br />
Sù hiÖn diÖn cña vi khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang<br />
trong c¸c mÉu kh¸c nhau vµ kh¶ n¨ng kh¸ng nÊm g©y bÖnh ë<br />
c©y trång Fusarium oxysporum cña chóng<br />
<br />
NguyÔn ThÞ TuyÕt Nhung, NguyÔn Minh Anh,<br />
nguyÔn ThÞ Quúnh Mai, Ph¹m Thanh Hµ,<br />
NguyÔn Ngäc Dòng<br />
ViÖn C«ng nghÖ sinh häc<br />
<br />
X¸c ®Þnh sè l−îng vi khuÈn nhãm ®d ®−îc sö dông.<br />
pseudomonad tõ c¸c nguån kh¸c nhau lµ hÕt søc Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng kh¸ng F.<br />
cÇn thiÕt bëi vai trß quan träng cña nhãm vi oxysporum cña c¸c chñng pseudomonad ph©n<br />
khuÈn nµy ®èi víi nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau, lËp ®−îc tiÕn hµnh theo Nielsen vµ cs. [6] cã c¶i<br />
ch¼ng h¹n nh− sinh th¸i häc vi khuÈn, m«i biªn trong ®ã trªn mét ®Üa m«i tr−êng chØ cã<br />
tr−êng, n«ng nghiÖp vµ søc kháe con ng−êi. Vi mét chñng vi khuÈn ®−îc thö vµ nÊm g©y bÖnh<br />
khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang lµ ®èi ®−îc ®Æt c¸ch mÐp ®Üa kho¶ng 1,5 cm. Vi sinh<br />
t−îng ®−îc ®Æc biÖt quan t©m bëi mét sè loµi lµ vËt ®−îc nu«i ë 28o C trong 4 ngµy, sau ®ã quan<br />
t¸c nh©n g©y bÖnh ë c©y trång [5] vµ g©y bÖnh s¸t vµ x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng kh¸ng cña chóng b»ng<br />
mñ xanh ë ng−êi. Vi khuÈn pseudomonad sinh c¸ch ®o kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mÐp khuÈn l¹c vi<br />
huúnh quang còng ®−îc ®¸nh gi¸ nh− lµ mét thÓ khuÈn vµ nÊm.<br />
®Êu tranh sinh häc nhiÒu tiÒm n¨ng trong phßng<br />
chèng c¸c nÊm g©y bÖnh ë c©y trång cã nguån II. KÕt qña vµ th¶o luËn<br />
gèc tõ ®Êt vµ tõ h¹t [1, 2, 10].<br />
Trong bµi b¸o nµy, sù hiÖn diÖn cña vi 1. Sù hiÖn diÖn cña vi khuÈn pseudomonad<br />
khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang trong sinh huúnh quang<br />
c¸c mÉu vËt n«ng nghiÖp kh¸c nhau vµ kh¶ n¨ng<br />
Theo Gould vµ cs. [3], m«i tr−êng S1 thÓ<br />
kh¸ng nÊm g©y bÖnh ë c©y trång Fusarium<br />
hiÖn tÝnh chän läc cao trong viÖc ph©n lËp vµ<br />
oxysporum cña chóng ®−îc tr×nh bµy.<br />
x¸c ®Þnh sè l−îng vi khuÈn nhãm pseudomonad<br />
sinh huúnh quang cã trong c¸c mÉu tù nhiªn.<br />
I. ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu<br />
Nh− vËy, kÕt qña x¸c ®Þnh mËt ®é vi khuÈn trªn<br />
m«i tr−êng S1 (b¶ng 1) cho thÊy sè l−îng vi<br />
Nguån mÉu bao gåm c¸c mÉu liªn quan tíi<br />
khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang trong<br />
n«ng nghiÖp; ®ã lµ ®Êt tõ c¸c ch©n ruéng kh¸c<br />
c¸c mÉu ®−îc ph©n tÝch dao ®éng kh¸ lín; víi<br />
nhau vµ ®Êt rÔ, rÔ c©y trång ë c¸c ®Þa ®iÓm kh¸c<br />
®é pha lodng 10-1, c¸c mÉu sè 12, 19, 22, 24 vµ<br />
nhau (b¶ng 1).<br />
25 kh«ng cho bÊt cø khuÈn l¹c nµo trªn m«i<br />
NÊm g©y bÖnh ë c©y trång F. oxysporum do tr−êng S1, trong khi ®ã cã mÉu cho tíi kho¶ng<br />
Trung t©m B¶o tån gièng chuÈn, Tr−êng ®¹i häc 5×105 cfu/g mÉu träng l−îng t−¬i, ch¼ng h¹n<br />
Khoa häc tù nhiªn, §¹i häc Quèc gia Hµ Néi nh− mÉu sè 16 vµ 44. MÉu sè 36 lµ mét tr−êng<br />
cung cÊp. hîp ngo¹i lÖ bëi nã kh«ng ph¶i lµ ®Êt mµ lµ than<br />
C¸c m«i tr−êng cao thÞt-pept«n-th¹ch, S1 bïn ®d qua xö lý thµnh chÕ phÈm ph©n bãn h÷u<br />
[3], khoai t©y vµ khoai t©y bæ sung glucoza [6] c¬ - mét s¶n phÈm cña C«ng ty mÝa ®−êng Lam<br />
<br />
C«ng tr×nh ®−îc hç trî kinh phÝ cña Ch−¬ng tr×nh nghiªn cøu c¬ b¶n<br />
<br />
<br />
67<br />
S¬n, Thanh Hãa. Trong sè 5 mÉu kh«ng cho m−a l©u ngµy; ë c¸c mÉu cßn l¹i, c¸c yÕu tè sinh<br />
thÊy sù hiÖn diÖn cña vi khuÈn pseudomonad th¸i thÓ hiÖn phong phó h¬n, ®a d¹ng h¬n nªn<br />
sinh huúnh quang, nguyªn nh©n ë mÉu sè 19 cã khã cã thÓ tr¶ lêi cho c©u hái ®©u lµ nguyªn<br />
thÓ lµ do kh«ng tån t¹i «xy, bëi ë ®é s©u 30 cm nh©n cho sù v¾ng mÆt vi khuÈn pseudomonad<br />
d−íi líp c¸t h¹t mÞn ®−îc nÐn chÆt bëi n−íc sinh huúnh quang.<br />
<br />
B¶ng 1<br />
<br />
MËt ®é vi khuÈn pseudomonad cña c¸c mÉu trªn m«i tr−êng MPA vµ S1 (cfu/g t−¬i)<br />
STT MÉu §Æc ®iÓm mÉu §Þa ®iÓm Thêi gian MËt ®é<br />
lÊy mÉu MPA S1<br />
1 ®Êt lu©n canh lóa+mÇu Hoµi §øc, Hµ T©y 3-2001 2,7 × 106 1,9 × 104<br />
2 “ chuyªn canh mÇu “ “ 1,9 × 107 1,8 × 104<br />
3 “ chuyªn canh lóa “ “ 3,0 × 106 2,0 × 103<br />
4 “ bá hoang, c¹n “ “ 6,3 × 106 3,0 × 104<br />
5 “ phï sa ngËp n−íc “ “ 1,9 × 107 2,1 × 104<br />
6 “ b¸m rÔ lóa, ngËp n−íc §«ng Anh, HµNéi “ 6,0 × 105 2,0 × 102<br />
7 “ b¸m rÔ lóa, ngËp n−íc “ “ 1,6 × 106 8,5 × 103<br />
“<br />
8 rÔ l. ngËp n−íc “ 2,2 × 106 2,0 × 103<br />
9 rÔ l. “ “ “ 8,7 × 106 9,8 × 103<br />
10 ®Êt vïng rÔ c©y nhdn “ “ 1,7 × 106 5,7 × 103<br />
11 “ ruéng lóa §¾c L¾c 4-2001 3,2 × 107 2,4 × 104<br />
12 “ ruéng lóa “ “ 3,2 × 107 0<br />
13 “ ruéng lóa “ ‘ 2,1 × 107 2,0 × 102<br />
14 “ c©y cµ phª, 10cm s©u “ “ 7,4 × 107 4,4 × 104<br />
15 “ c©y cµ phª, 30cm s©u “ “ 1,8 × 107 2,1 × 104<br />
16 “ c©y tiªu, 10cm s©u “ “ 3,2 × 107 4,3 × 105<br />
17 “ c©y tiªu, 30cm s©u “ “ 1,4 × 107 2,5 × 104<br />
18 c¸t savan, cá th−a, 10cm Gio Linh, Qu¶ng TrÞ 6-2001 kx® 2,0 × 192<br />
19 c¸t cá th−a, 30cm s©u “ “ “ 0<br />
20 c¸t cá th−a, 10cm s©u “ “ “ 1,0 × 192<br />
21 c¸t cá th−a, 30cm s©u “ “ “ 2,6 × 102<br />
22 ®Êt c©y tiªu “ “ “ 0<br />
23 “ rõng philao TriÖu Phong, Qu¶ng TrÞ “ “ 1,6 × 102<br />
24 “ c©y b¹ch ®µn Qu¶ng Ninh, Qu¶ng B×nh “ “ 0<br />
25 “ rõng philao “ “ “ 0<br />
26 “ nhiÔm phÌn nÆng Ph. HiÖp, CÇn Th¬ 7-2001 1,1 × 106 2,0 × 102<br />
27 rÔ lóa ma, ®Êt phÌn “ “ 9,2 × 107 1,7 × 103<br />
28 ®Êt nhiÔm phÌn nhÑ “ “ 3,8 × 107 1,8 × 103<br />
<br />
68<br />
29 “ phï sa, ruéng lóa ngäai « CÇn Th¬ “ 3,5 × 106 1,4 × 103<br />
30 “ tr¹i thö nghiÖm ViÖn lóa, CÇn Th¬ “ 8,8 × 106 1,6 × 104<br />
31 “ c©y d−a hÊu Gia Léc, H¶i D−¬ng 8-2001 1,6 × 107 3,0 × 102<br />
32 rÔ c©y d−a hÊu “ “ 1,7 × 108 1,0 × 103<br />
33 ®Êt rõng th«ng nhùa Tam §¶o, VÜnh Phóc 1-2002 4,7 × 106 1,6 × 103<br />
34 “ c©y nhdn “ “ 7,3 × 106 1,0 × 104<br />
35 “ c©y v¶i “ “ 1,2 × 10 3.9 × 103<br />
36 mïn than bïn Lam S¬n, Thanh Hãa 2. 2002 1,6 × 108 7,3 × 105<br />
37 “ than bïn ch−a xö lý “ “ 5,9 × 108 4,0 × 103<br />
38 “ than bïn ®d xö lý “ “ 1,7 × 108 1,7 × 105<br />
39 “ “ “ 3,2 × 108 1,5 × 102<br />
40 ®Êt rõng d−¬ng xØ Tam §¶o, VÜnh Phóc 5. 2002 4,1 × 107 5,9 × 103<br />
41 “ “ “ “ 3.0 × 107 8,0 × 102<br />
42 “ tÇm ma mäc “ “ 1,1 × 107 1,6 × 104<br />
43 “ rõng sÆt “ “ 4,1 × 106 1,1 × 104<br />
44 “ keo mì + muång ®en LËp Th¹ch, VÜnh Phóc “ kx® 4,8 × 105<br />
45 “ ch©n nói, b¹ch ®µn gÇn Phóc Yªn “ “ 3,8 × 104<br />
46 ®Êt ®åi tr¶ng cá, kh« c»n “ “ “ 1,4 × 104<br />
47 “ rõng nguyªn sinh Tam §¶o, VÜnh Phóc “ “ 3,6 × 104<br />
48 “ lau l¸ch, cá tranh “ “ “ 1,4 × 105<br />
<br />
Nh− ®d ®−îc ®Ò cËp ë trªn, sè mÉu ®−îc huúnh quang trong mèi t−¬ng quan ®Þa lý cho<br />
ph©n tÝch cho mËt ®é vi khuÈn sinh huúnh quang thÊy mÉu ë vïng Qu¶ng B×nh, Qu¶ng TrÞ ®¹t gi¸<br />
®¹t kho¶ng 105 cfu/g t−¬i chiÕm tû lÖ kh¸ thÊp trÞ thÊp nhÊt, kh«ng qóa 103 cfu/g; c¸c mÉu cã<br />
(3/47). Theo Gould vµ cs. [3], 3 trong sè 6 mÉu nguån gèc ë ®ång b»ng s«ng Cöu Long nh×n<br />
®Êt ë c¸c bang kh¸c nhau cña n−íc Mü cho mËt chung cho mËt ®é cao h¬n, nh−ng còng chØ cã<br />
®é vi khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang mét trong sè bèn mÉu ®−îc ph©n tÝch ®¹t gi¸ trÞ<br />
trªn 105 cfu/g t−¬i, 1 mÉu ®¹t xÊp xØ 105 cfu/g; kho¶ng 104 cfu/g. MÉu cã nguån gèc ë §¾c L¾c<br />
chØ cã 1 mÉu cho 9. 102 cfu/g. X¸c ®Þnh mËt ®é ®¹t 104 cfu/g trë lªn chiÕm tû lÖ lín h¬n, ®¹t tíi<br />
vi khuÈn pseudomonad trong hai mÉu ®Êt ë NhËt 70% (5/7). MÉu ®Êt rõng hoÆc ®åi träc ë VÜnh<br />
B¶n trªn m«i tr−êng King B, Shiomi vµ cs. Phóc cho gi¸ trÞ t−¬ng ®−¬ng víi mÉu ë §¾c L¾c<br />
(1999) cho biÕt mét mÉu ®¹t trªn 105 cfu/g t−¬i, (8/12).<br />
mÉu cßn l¹i ®¹t xÊp xØ 103 cfu/g. Sè mÉu cho Trõ ë mét sè mÉu mËt ®é vi khuÈn dÞ d−ìng<br />
mËt ®é ®¹t kho¶ng 104 cfu/g chiÕm 30% tæng sè kh«ng ®−îc x¸c ®Þnh, nh×n chung tû lÖ<br />
(15/47); sè mÉu cßn l¹i cho kho¶ng 102 – 103 gi÷a vi khuÈn pseudomonad sinh huúnh quang<br />
cfu/g, trong sè nµy cã c¶ mÉu rÔ c©y lóa n−íc vµ vµ vi khuÈn dÞ d−ìng tæng sè ®¹t gi¸ trÞ thÊp,<br />
c©y d−a hÊu. MËt ®é vi khuÈn pseudomonad kho¶ng 0,001% - 1%. Cã ®iÒu cÇn l−u ý lµ gi¸<br />
sinh huúnh quang cña c¸c mÉu rÔ c©y trång ®¹t trÞ tû lÖ thÊp ngay c¶ ®èi víi mÉu lµ rÔ c©y trång.<br />
gi¸ trÞ thÊp cÇn ®−îc lµm s¸ng tá bëi nã cã thÓ Cô thÓ, ë mÉu rÔ c©y d−a hÊu trång t¹i Gia Léc,<br />
liªn quan tíi bÖnh vµ phßng chèng bÖnh ë c©y H¶i D−¬ng, tû lÖ nµy ®¹t 0,001%; ë rÔ c©y lóa<br />
trång do vi nÊm g©y nªn [7]. n−íc t¹i §«ng Anh, Hµ Néi cho gi¸ trÞ cao h¬n,<br />
So s¸nh mËt ®é vi khuÈn pseudomonad sinh kho¶ng 0,1% vµ 0,01% ë rÔ c©y lóa hoang d¹i<br />
<br />
69<br />
t¹i CÇn Th¬. sinh khèi tÕ bµo cña chñng ph©n lËp; d¹ng thø<br />
So s¸nh mËt ®é vi khuÈn pseudomonad sinh hai lµ biÓu hiÖn sîi nÊm bÞ thñy ph©n khi tiÕp<br />
huúnh quang cña rÔ lóa vµ ®Êt vïng rÔ lóa ë xóc trùc tiÕp víi tÕ bµo vi khuÈn. Tû lÖ sè chñng<br />
§«ng Anh, Hµ Néi cho thÊy kh«ng cã sù kh¸c ph©n lËp biÓu hiÖn kh¶ n¨ng kh¸ng F.<br />
nhau, nh−ng cã sù kh¸c nhau gi÷© rÔ c©y d−a oxysporum thuéc d¹ng mét lµ kh¸ cao, chiÕm tíi<br />
hÊu vµ ®Êt trång d−a hÊu trång t¹i Gia Léc, H¶i 93% (120/129). Tuy vËy, nh− ®d ®−îc tr×nh bµy<br />
D−¬ng(1,0.103 / 3,0.102 ). Theo Shiomi vµ cs. trong b¶ng 2, kh¶ n¨ng kh¸ng F. oxysporium<br />
[9], tû lÖ nµy ë c©y cµ chua lµ kh¸c nhau, tïy cña 120 chñng nµy lµ kh¸c nhau. Sù kh¸c nhau<br />
thuéc vµo ch©n ®Êt. nµy cã thÓ liªn quan tíi c¬ chÕ kh¸ng, mét vÊn<br />
®Ò ®d ®−îc ®Ò cËp trong nhiÒu c«ng bè[6, 8].<br />
2. Kh¶ n¨ng kh¸ng F. oxysporum cña c¸c<br />
HiÖn t−îng sîi nÊm bÞ thñy ph©n khi tiÕp xóc<br />
chñng pseudomonad ph©n lËp trùc tiÕp víi tÕ bµo chñng ph©n lËp ®−îc quan<br />
Fusarium spp. lµ mét trong nh÷ng nhãm vi s¸t ë c¸c chñng M1, M4, XL2, XL4, CXL1,<br />
nÊm g©y bÖnh ë c©y trång phæ biÕn [4], bëi vËy CXL2, CXL4, DV2 vµ KT1. Trõ chñng DV2 cã<br />
F. oxysporum ®−îc lùa chän lµm ®èi t−îng ®Ó nguån gèc tõ ®Êt trång c©y v¶i t¹i Tam §¶o,<br />
x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng kh¸ng nÊm cña c¸c chñng VÜnh Phóc, 8 chñng cßn l¹i ®−îc ph©n lËp tõ<br />
ph©n lËp. KÕt qña ®−îc tr×nh bµy trong b¶ng 2. mÉu than bïn ( mÉu sè 36, 37, 38 vµ 39). Nh−<br />
Theo ®ã, trong tæng sè 170 chñng pseudomonad ®d biÕt, thµnh tÕ bµo sîi nÊm ®−îc cÊu t¹o chñ<br />
®−îc thö, cã 129 chñng biÓu hiÖn kh¶ n¨ng yÕu bëi kitin hoÆc glucan vµ ë nh÷ng vi khuÈn<br />
kh¸ng F. oxysporum, 41 chñng ph©n lËp bÞ sîi pseudomonad sinh huúnh quang nhÊt ®Þnh tån<br />
nÊm sinh tr−ëng phñ trµn. Kh¶ n¨ng kh¸ng F. t¹i enzym thñy ph©n c¸c hîp chÊt nµy [6]. Do<br />
oxysporum cña c¸c chñng ph©n lËp ®−îc biÓu ®ã, kh«ng lo¹i trõ ë c¸c chñng nµy tån t¹i<br />
hiÖn d−íi hai d¹ng chñ yÕu. Mét lµ gÝa trÞ enzym cÇn thiÕt cho thñy ph©n c¸c hîp chÊt cÊu<br />
kho¶ng c¸ch trèng gi÷a mÐp sîi nÊm vµ mÐp t¹o nªn thµnh tÕ bµo nÊm F. oxysporum.<br />
<br />
B¶ng 2<br />
<br />
Kh¶ n¨ng kh¸ng F. oxysporum cña c¸c chñng Pseudomonas ph©n lËp<br />
Kh¶ n¨ng kh¸ng Sè chñng<br />
1. Kho¶ng trèng d gi÷a 2 mÐp khuÈn l¹c (mm)<br />
d=0 41<br />
0