- Trang Chủ
- Nông nghiệp
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
Xem mẫu
- Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 3: 381-390 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2022, 20(3): 381-390
www.vnua.edu.vn
Nguyễn Mạnh Tuấn1*, Nguyễn Thu Hương2, Trương Phúc Hưng2,
Nguyễn Viết Hưng1, Đỗ Bích Duệ1, Đỗ Thị Hiền1
1
Viện Khoa học sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
2
Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên
*
Tác giả liên hệ: nguyenmanhtuan@tuaf.edu.vn
Ngày nhận bài: 08.06.2021 Ngày chấp nhận đăng: 21.01.2022
TÓM TẮT
Nghiên cứu được triển khai nhằm tuyển chọn được chủng vi khuẩn đất có khả năng phân hủy mạnh chlorpyrifos
và sản sinh hoạt chất kháng nấm. Chủng BPTC-316 có hoạt tính sinh học cao nhất trong tổng số 32 chủng tiềm năng
phân lập được thông qua sử dụng môi trường chọn lọc, đặc điểm nuôi cấy và phân tích trình tự gen 16S rRNA.
T
Chủng BPTC-316 gần nhất (99,78%) với Rhodococcus tukisamuensis JCM 11308 (AB067734) dựa trên phân tích
trình tự gen 16S rRNA. Chủng BPTC-316 có khả năng phân hủy 96,8% chlorpyrifos sau 10 ngày nuôi cấy. Bên cạnh
đó, hoạt chất sinh học tổng số tách chiết từ chủng BPTC-316 có khả năng ức chế sinh trưởng cả hai chủng nấm
kiểm định Fusarium oxysporum KACC 41083 và Phytophthora capsici KACC 40483 với đường kính vòng kháng nấm
lần lượt là 17,6 và 16,8mm.
Từ khóa: Rhodococcus sp., chlorpyrifos, Fusarium sp., Phytophthora sp., kháng nấm.
Biological Characteristics of Rhodococcus sp. BPTC-316 Showing Degradation
of Chlorpyrifos and Antifungal Activity
ABSTRACT
Research was performed to select soil bacteria showing degradation of chlorpyrifos and producing antifungal
activities. Strain BPTC-316 had the highest biological activity among 32 potential isolates using selective medium,
culture characteristics and 16S rRNA gene sequence analysis. The strain BPTC-316 showed the closest similarity of
T
99.78% to Rhodococcus tukisamuensis JCM 11308 (AB067734) based on analysis of 16S rRNA gene sequence.
BPTC-316 was able to degrade 96.8% chlorpyrifos after 10 days of incubation. In addition, the crude bioactive
compound extracted from strain BPTC-316 was able to inhibit growth of Fusarium oxysporum KACC 41083 and
Phytophthora capsici KACC 40483 with antifungal diameters of 17.6 and 16.8mm, respectively.
Keywords: Rhodococcus sp., chlorpyrifos, Fusarium sp., Phytophthora sp., antifungal activity.
381
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
.
µ
µ
382
- Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Thu Hương, Trương Phúc Hưng, Nguyễn Viết Hưng, Đỗ Bích Duệ, Đỗ Thị Hiền
µ µ µ
µ
×
µ
µ
µ
µ
µ
µ
383
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
µ
µ
≤
µ µ
×
µ
µ µ
384
- Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Thu Hương, Trương Phúc Hưng, Nguyễn Viết Hưng, Đỗ Bích Duệ, Đỗ Thị Hiền
× µ
385
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
0,01
≥
386
- Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Thu Hương, Trương Phúc Hưng, Nguyễn Viết Hưng, Đỗ Bích Duệ, Đỗ Thị Hiền
ñ
-
387
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
µ
388
- Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Thu Hương, Trương Phúc Hưng, Nguyễn Viết Hưng, Đỗ Bích Duệ, Đỗ Thị Hiền
soil and its impact on soil microbial functional
diversity. J Environ Sci. 21(3): 380-386.
Briceño G., Lamilla C., Leiva B., Levio M., Donoso- Frederick J., Hennessy F., Horn U., Cortés P.T., Broek
Piñol P., Schalchli H., Gallardo F. & Diez M.C. M., Strych U., Willson R., Hefer C.A., Daran J.M.,
(2020). Pesticide-tolerant bacteria isolated from a
Sewell T., Otten L.G. & Brady D. (2020). The
biopurification system to remove commonly used
complete genome sequence of the nitrile
pesticides to protect water resources. PLoS ONE
biocatalyst Rhodococcus rhodochrous ATCC
15(6): e0234865.
BAA-870. BMC Genomics. 21: 3.
Browne H.P., Forster S.C., Anonye B.O., Kumar N.,
Jee H.J. (1997). Strong Pathogenicity, Phytophthora
Neville B.A., Stares M.D., Goulding D. & Lawley
blight. Retrieved from http://genebank.rda.go.kr
T.D. (2016). Culturing of “unculturable” human
microbiota reveals novel taxa and extensive /eng/mic/cat on June 05, 2021.
sporulation. Nature. 533: 543-546. Kaparullinaa E.N., Trotsenkoa Y.A. & Doroninaa N.V.
Bộ NN&PTNT (2020). Thông tư số 10/2020/TT- (2019). Characterization of Rhodococcus
BNNPTNT ngày 09 tháng 9 năm 2020 về việc wratislaviensis, a new Gram-positive facultative
“Ban hành Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được methylotroph, and properties of its C1 metabolism.
phép sử dụng, cấm sử dụng tại Việt Nam. Microbiology. 88(1): 46-53.
Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008). Quy chuẩn Việt Kim N.H., Kim D.U., Kim I. & Ka J.O. (2013).
Nam (QCVN) số 15:2008/BTNMT được ban hành Syntrophic biodegradation of butachlor by
theo Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày Mycobacterium sp. J7A and Sphingobium sp. J7B
31/12/2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và isolated from rice paddy soil. FEMS Microbiol
Môi trường Lett. 344(2): 114-120.
Chiba H., Agernatu H., Kaneto R., Terasawa T.I., Sakai Kim W.S., Kim W.G., Cho W.D. & Yu S.H. (2002).
K., Kazuyuki K. & Yoshioka T. (1999). Wilt of Perilla caused by Fusarium spp. Plant
Rhodopeptins (Mer-N1033), novel cyclic Pathol J. 18(5): 293-299.
tetrapeptides with antifungal activity from Kimura M. (1983). The neutral theory of molecular
Rhodococcus sp. 1, taxonomy, fermentation, evolution. Cambridge University Press,
isolation, physio-chemical properties and Cambridge, UK
biological activities. J Antibiot. 52(8): 695-699. Klindworth A., Pruesse E., Schweer T., Peplies J.,
Chun J., Lee J.H., Jung Y., Kim M., Kim S., Kim B.K. Quast C., Horn M. & Glöckner F.O. (2013)
& Lim Y.W. (2007). EzTaxon: a web-based tool Evaluation of general 16S ribosomal RNA gene
for the identification of prokaryotes based on 16S PCR primers for classical and nextgeneration
ribosomal RNA gene sequences. Int J Syst Evol sequencing-based diversity studies. Nucleic Acids
Microbiol. 57(10): 2259-2261. Res. 41(1): 1-11.
Dubey K.K. & Fulekar M.H. (2012). Chlorpyrifos Krieg N.R & Padgett P.J. (2011) Phenotypic and
bioremediation in Pennisetum rhizosphere by a physiological characterization methods. In Rainey,
novel potential degrader Stenotrophomonas F and Oren A (eds.), Methods in Microbiology,
maltophilia MHF ENV20. World J Microbiol Vol. 38, 1st ed., Academic Press, Oxford, UK.
Biotechnol. 28(4): 1715-1725.
Kumar S., Stecher G. & Tamura K. (2016) MEGA7:
Eaton D.L., Daroff R.B., Autrup H., Bridges J., Buffler
molecular evolutionary genetics analysis version
P., Costa L.G., Coyle. J., McKhann G., Mobley
7.0 for bigger datasets. Mol Biol Evol.
W.C., Nadel L., Neubert D., Schulte-Hermann R.
33(7): 1870-1874.
& Spencer P.S. (2008). Review of the toxicology
of chlorpyrifos with an emphasis on human Lamilla C., Schalchli H., Briceño G., Leiva B., Donoso-
exposure and neurodevelopment. Crit Rev Toxicol. Piñol P., Barrientos L., Rocha V.A.L., Freire D.M.G
Critical Reviews in Toxicology. 38(2): 1-125. & Diez M.C. (2021). A Pesticide Biopurification
Espinel-Ingroff A., Arthington-Skaggs B., Iqbal N., System: A Source of Biosurfactant-Producing
Ellis D., Pfaller M.A., Messer S., Rinaldi M., Bacteria with Environmental Biotechnology.
Fothergill A., Gibbs D.L. & Wang A. (2007). Applications Agronomy. 11(4): 624.
Multicenter evaluation of a new disk agar diffusion Lane D.J. (1991). 16S/23S rRNA sequencing. In:
method for susceptibility testing of filamentous Stackebrandt E, Goodfellow M (eds), Nucleic acid
fungi with voriconazole, posaconazole, techniques in bacterial systematics. John Wiley and
itraconazole, amphotericin B, and caspofungin. J Sons, New York, NY, pp. 115-175.
Clin Microbiol. 45(6): 1811-1820. Lovecka P., Pacovska I., Stursa P., Vrchotova B.,
Fang H., Yu Y., Chu X., Wang X., Yang X. & Yu J. Kochankova L. & Demnerova K. (2015).
(2009). Degradation of chlorpyrifos in laboratory Organochlorinated pesticide degrading
389
- Đặc điểm sinh học của chủng Rhodococcus sp. BPTC-316 có khả năng phân hủy chlorpyrifos và kháng nấm
microorganisms isolated from contaminated soil. N Thompson J.D., Gibson T.J., Plewniak F., Jeanmougin
Biotechnol. 32(1): 26-31. F. & Higgins D.G. (1997). The CLUSTAL_X
List of Prokaryotic names with Standing in Windows interface: flexible strategies for multiple
Nomenclature (LPSN) (2021). Genus sequence alignment aided by quality analysis tools.
Rhodococcus. Retrieved from https://lpsn.dsmz.de/ Nucleic Acids Res. 25(24): 4876-4882.
genus/rhodococcus on June 02, 2021. ur Rahman H.U., Asghar W., Nazir W., Sandhu M.A.,
Matsuyama H., Yumoto I., Kudo T. & Shida O. (2003). Ahmed A. & Khalid N. (2021). A comprehensive
Rhodococcus tukisamuensis sp. nov., isolated from review on chlorpyrifos toxicity with special
soil. Int J Syst Evol Microbiol. 53(5): 1333-1337. reference to endocrine disruption: Evidence of
mechanisms, exposures and mitigation strategies.
Pizzul L., Pilar Castillo M.d. & Stenström J. (2006).
Science of The Total Environment.
Characterization of selected actinomycetes
755(2): 142649.
degrading polyaromatic hydrocarbons in liquid
culture and spiked soil. World J Microbiol Verma K., Agrawal N., Farooq M., Misra R.B. & Hans
Biotechnol. 22: 745-752. R.K. (2006). Endosulfan degradation by a
Rhodococcus strain isolated from earthworm gut.
Phùng Trí Dũng, Nguyễn Việt Hùng & Trần Thị Tuyết
Ecotoxicol Environ Saf. 64(3): 377-81.
Hạnh (2013). Nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm
chlorpyrifos trên đối tượng nông dân trồng lúa tại Villarreal-Chiu J.F., Quinn J.P. & McGrath J.W.
Thái Bình, Việt Nam: đánh giá nguy cơ sức khỏe (2012). The genes and enzymes of phosphonate
bằng phương pháp xác suất. Tạp chí Y học dự metabolism by bacteria, and their distribution in
phòng. 4(140): 26-35. the marine environment. Front Microbio. 3: 19.
Rayu S., Nielsen U.N., Nazaries L. & Singh B.K. Wayne L.G., Brenner D.J., Colwell R.R., Grimont
(2017). Isolation and Molecular Characterization P.A.D., Kandler O., Krichevsky M.I., Moore L.H.,
of Novel Chlorpyrifos and 3,5,6-trichloro-2- Moore W.E.C., Murray R.G.E., Stackebrandt E.,
pyridinol-degrading Bacteria from Sugarcane Farm Starr M.P. & Truper H.G. (1987). International
Soils. Front Microbiol. 8: 518. Committee on Systematic Bacteriology. Report of
Reasoner D.J. & Geldreich E.E. (1985). A new medium the ad hoc committee on reconciliation of
for the enumeration and subculture of bacteria approaches to bacterial systematics. Int J Syst
from potable water. Appl Environ Microbiol. Bacteriol. 37(4): 463-464.
49(1): 1-7. Xu J.L., He J., Wang Z.C., Wang K., Li W.J., Tang
Sambrook J. & Russell D.W. (2001). Molecular S.K. & Li S.P. (2007). Rhodococcus qingshengii
Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Ed. Cold sp. nov., a carbendazim-degrading bacterium. Int J
Spring Harbor Laboratory Press, New York. Syst Evol Microbiol. 57(12): 2754-2757.
pp. 1-170. Yellamanda B., Vijayalakshmi M., Kavitha A., Reddy
Singh B.K & Walker A. (2006). Microbial degradation D.K. & Venkateswarlu Y. (2016). Extraction and
of organophosphorus compounds. FEMS bioactive profile of the compounds produced by
Microbiol Rev. 30: 428-471. Rhodococcus sp. VLD-10. 3 Biotech. 6(2): 261.
Singh B.K. (2009). Organophosphorus-degrading Zopf W. (1891). Uber Ausscheidung von
bacteria: Ecology and industrial applications. Fettfarbstoffen (Lipochromen) seitens gewisser
Nature Rev Microbiol. 7: 156-163. Spaltpilze. Ber Dtsch Bot Ges. 9: 22-28.
390
nguon tai.lieu . vn
