1. Trang Chủ
  2. Nông nghiệp
  3. Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng

Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng

Bài viết Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa và phương pháp sinh học phân tử đã định danh chủng xạ khuẩn VNUA30 và đặt tên chủng này là Streptomysec deccanensis VNUA30. Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 7: 954-964 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2022, 20(7): 954-964 www.vnua.edu.vn Nguyễn Thị Thanh Mai1, Nguyễn Thanh Hải2, Nguyễn Thị Thu2, Trần Thị Đ

Thể loại Tài liệu miễn phí Nông nghiệp

Số trang 11

Ngày tạo 4/10/2023 4:58:49 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 12.29 M

Tên tệp

Tải Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn Streptomyces sp. VN... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 7: 954-964 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2022, 20(7): 954-964 www.vnua.edu.vn Nguyễn Thị Thanh Mai1, Nguyễn Thanh Hải2, Nguyễn Thị Thu2, Trần Thị Đào2, Nguyễn Xuân Cảnh2* 1 Trung tâm Sinh học thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ 2 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: nxcanh@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 04.05.2022 Ngày chấp nhận đăng: 05.07.2022 TÓM TẮT Bệnh do nấm gây ra chiếm 80% bệnh hại cây trồng làm giảm năng suất cây trồng trên toàn cầu. Các biện pháp sử dụng thuốc hóa học trong phòng trừ bệnh gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Biện pháp sinh học sử dụng xạ khuẩn đối kháng nấm gây bệnh được cho là hiệu quả, an toàn sinh học. Nghiên cứu này đã phát hiện được chủng xạ khuẩn VNUA30 có khả năng đối kháng phổ rộng với năm loại nấm phổ biến gây bệnh trên nhiều loại cây trồng khác nhau bao gồm: Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc TR4), Corynespora casiicola, Sclerotium rolfsii, Diaporthe sp. với tỉ lệ phần trăm đối kháng lần lượt là 62,50%; 52,58%; 72,22%; 57,77% và 95,37%. Kết quả nghiên cứu các đặc điểm sinh học cho thấy, chủng VNUA30 có khả năng sinh sắc tố melanin, siderophore, H2S, IAA, đồng hoá citrate, khử nitrate, hóa lỏng gelatin, phân giải ure và sinh các enzyme ngoại bào: chitinase, cellulase, xylanase, protease, pectinase. Dựa vào nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa và phương pháp sinh học phân tử đã định danh chủng xạ khuẩn VNUA30 và đặt tên chủng này là Streptomysec deccanensis VNUA30. Kết quả nghiên cứu cho thấy chủng xạ khuẩn VNUA30 là chủng tiềm năng giúp phòng trừ các nấm bệnh trên cây trồng đạt hiệu quả cao hơn bệnh bằng biện pháp sinh học. Từ khóa: Xạ khuẩn, Streptomyces, nấm gây bệnh thực vật. Biological Characterization of Streptomyces sp. VNUA30 Strain with Antagonistic Activity Against Pathogenic Fungi Causing Disease on some Plants ABSTRACT Diseases caused by pathogenic fungi account for 80% of plant diseases resulting in a global crop yield reduction. The use of chemical fungicides for the control of fungal diseases causes environmental pollution and affects human health. Biocontrol using actinomycetes having antifungal activity was reported to be effective and biosafe. This study found that actinomycete strain VNUA30 exhibited a broad-spectrum antifungal activity against five plant pathogenic fungi, i.e. Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc TR4), Corynespora casiicola, Sclerotium rolfsii, and Diaporthe sp. with inhibition rate of 62.50%; 52.58%; 72.22%; 57.77%; and 95.37%, respectively. Biological studies showed that strain VNUA30 was able to produce melanoid pigment, siderophore, H2S and IAA, assimilate citrate, reduce nitrate, liquefy gelatin, degrade urea and produce extracellular enzymes chitinase, cellulase, xylanase, protease, and pectinase. Combining the morphological and biochemical characteristics with the 16S rRNA sequence analysis, this strain was identified as Streptomyces deccanensis VNUA30. The results confirmed that actinomycete strain VNUA30 is a potential strain as bio-control agent for fungal diseases on plants with high efficiency. Keywords: Actinomycetes, Streptomyces, plant pathogenic fungi. 954
  2. Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Thu, Trần Thị Đào, Nguyễn Xuân Cảnh 955
  3. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng  – ×   956
  4. Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Thu, Trần Thị Đào, Nguyễn Xuân Cảnh ± Đặc điểm Gause ISP1 ISP2 ISP3 ISP4 ISP5 Màu KTCC Trắng Trắng Vàng nâu Trắng Trắng Trắng Màu KTKS Trắng Trắng Trắng Xám Trắng xám Trắng Tiết sắc tố tan Không Vàng nâu Nâu Nâu nhạt Trắng Không 957
  5. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng Đối chứng Thí nghiệm Tỉ lệ đối kháng (%) C. Gloeosporioides 62,50  1,32 F. oxysporum f. sp. cubense 52,85  2,84 race 4 Corynespora casiicola 72,22  1,14 Sclerotium rolfsii 57,77  3,01 Diaporthe sp. 95,37  0,32 958
  6. Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Thu, Trần Thị Đào, Nguyễn Xuân Cảnh B 959
  7. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng  µ 960
  8. Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Thu, Trần Thị Đào, Nguyễn Xuân Cảnh Đặc điểm Kết quả Sinh lý Khoảng nhiệt độ chịu đựng (C) 20-40 (tối ưu 25-37) Khoảng pH chịu đựng 4-12 (tối ưu 6-9) Nồng độ NaCl chịu đựng (%) 0-5 (tối ưu 1-3) Sinh hóa Khả năng sinh chitinase + Khả năng sinh cellulase + Khả năng sinh xylanase + Khả năng sinh protease + Khả năng sinh pectinase + Khả năng sinh indole - Khả năng sinh H2S + Khả năng sinh IAA + Đồng hóa citrate + Khử nitrat + Hóa lỏng gelatin + Khả năng phân giải ure + Phản ứng MR - Phản ứng VP - 961
  9. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng Khả năng phát triển Khả năng phát triển Nguồn carbon Nguồn nitơ của chủng VNUA30 sau 7 ngày nuôi cấy của chủng VNUA30 sau 7 ngày nuôi cấy D-glucose +++ L-asparagin +++ Maltose ++ L-tyrosine +++ D-Sorbitol + Tryptone + Sucrose ++ Peptone + Lactose +++ (NH4)2SO4 ++ D-ribose ++ Glyxin +++ D-xylose - L-arginin ++ Rhamnose +++ L-tryptophan +++ Tinh bột +++ Glycerol + Cellulose + D-galactose +++ D-inositol + D-fructose ++ D-manitol + 962
  10. Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Thu, Trần Thị Đào, Nguyễn Xuân Cảnh Glickmann E. & Dessaux Y. (1995). A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria. Applied and Environmental Microbiology. 61(2): 793-796. Goodfellow M., Kämpfer P., Busse H., Trujillo M., Suzuki K., Ludwig W. & Whitman W. (2012). Bergey's manual® of systematic bacteriology: Volume five the actinobacteria, part a (pp. 171- 206). Springer New York Gu L., Zhang K., Zhang N., Li X. & Liu Z. (2020). Control of the rubber anthracnose fungus Colletotrichum gloeosporioides using culture filtrate extract from Streptomyces deccanensis QY- 3. Antonie van Leeuwenhoek. 113(11): 1573-1585. Guarnaccia V. & Crous P.W. (2017). Emerging citrus diseases in Europe caused by species of Diaporthe. IMA Fungus. 8(2): 317-334. Guarnaccia V., Groenewald J.Z., Woodhall J., Armengol J., Cinelli T., Eichmeier A., Ezra D., Fontaine F., Gramaje D. & Gutierrez- Aguirregabiria A. (2018). Diaporthe diversity and pathogenicity revealed from a broad survey of grapevine diseases in Europe. Persoonia-Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi. 40(1): 135-153. Gulve R. & Deshmukh RM.A.M. (2011). Enzymatic activity of actinomycetes isolated from marine sedimentes. Recent Research in Science and Technology. 3(5). Jing T., Zhou D., Zhang M., Yun T., Qi D., Wei Y., Chen Y., Zang X., Wang W. & Xie J. (2020). Newly isolated Streptomyses sp. JBS5-6 as a potenial biocontrol agent to control banana fusarium witl: Genome sequencing and secondary metabolite cluster profiles. Frontiers in Microbiology. 11: 602591. Kelly Kenneth L. (1958). Color - Name Block. Journal of Research of the National Bureau of Standards. 61(5): 427. Küster E. & William S. (1964). Production of hydrogen sulfide by streptomycetes and methods for its detection. Applied Microbiology. 12(1): 46-52. Louden B., Haarmann D. & Lynne A. (2011). Use of blue agar CAS assay for siderophore detection. Aktar W., Sengupta D. & Chowdhury A. (2009). Journal of Microbiology & Biology Education. Impact of pesticides use in agriculture: their 12(1): 51-53. benefits and hazards. Interdisciplinary Toxicology. MacKenzie K., Sumabat L. & Vallad G. (2018). A 2(1): 1-12. review of Corynespora cassiicola and its Butler M. & Day A. (1998). Fungal melanins: A increasing relevance to tomato in Florida. Plant review. Canadian Journal of Microbiology. Health Progress. 19(4): 303-309. 44(12): 1115-1136. Malacrinò A., Seng K., An C., Ong S. & O’Rourke M. Dastager S., Li W., Dayanand A., Tang S., Tian X., Zhi (2020). Integrated pest management for yard-long X., Xu L. & Jiang C. (2006). Seperation, bean (Vigna unguiculata subsp. Sesquipedalis) in identification and analysis of pigment (melanin) Cambodia. Crop Protection. 135: 104811. production in Streptomyces. African Journal of Murthy P., Kumari J., Basavaraju N., Janardhan N., Biotechnology. 5(11) Janardhan D. & Devamma M. (2018). In vitro 963
  11. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Streptomyces sp. VNUA30 có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh trên cây trồng influence of bio-controlling agents against soil actinomycete, Nocardia sp. PB-52. Frontiers Sclerotium rolfsii causing stem rot sickness of in Microbiology. 7: 347. groundnut (Arachis hypogaea L.). Pharma Shirling E. & Gottlieb D. (1966). Methods for Innovation. 7: 05-08. characterization of Streptomyces species. Nguyễn Xuân Cảnh, Hồ Tú Cường, Nguyễn Thị Định International Journal of Systematic Bacteriology. & Phạm Thị Hiếu (2016). Nghiên cứu chủng xạ 16(3): 313-340. khuẩn có khả năng đối kháng với vi khuẩn Vibrio Sivaperumal P., Kamala K. & Rajaram R. (2015). parahaemolyticus gây bệnh trên tôm. Tạp chí Khoa Bioactive DOPA melanin isolated and học Nông nghiệp Việt Nam. 14(11): 1809-1816 characterised from a marine actinobacterium Pattanapipitpaisal P. & Kamlandharn R. (2012). Streptomyces sp. MVCS6 from Versova coast. Screening of chitinolytic actinomycetes for Natural Product Research. 29(22): 2117-2121. biological control of Sclerotium rolfsii stem rot Someya N. (2008). Biological control of fungal plant disease of chilli. Songklanakarin Journal of diseases using antagonistic bacteria. Jounral of Science & Technology. 34(4). General Plant Pathology. 74(6): 459-460. Phoulivong S., Cai L., Chen H., McKenzie E., Abdelsalam K., Chukeatirote E. & Hyde K. (2010). Tresner H. & Backus E. (1963). System of color wheels Colletotrichum gloeosporioides is not a common for streptomycete taxonomy. Applied pathogen on tropical fruits. Fungal Diversity. Microbiology. 11(4): 335-338. 44(1): 33-43. Tresner H. & Danga F. (1958). Hydrogen sulfide Pujari J., Yakkundimath R. & Byadgi A. (2015). Image production by Streptomyces as a criterion for processing based detection of fungal diseases in species differentiation. Journal of Bacteriology. plants. Procedia Computer Science. 46: 1802-1808. 76(3): 239-244. Qi D., Zou L., Zhou D., Chen Y., Gao Z., Feng R., Wang W., Qiu Z., Tan H. & Cao L. (2014). Zhang M., Li K., Xie J. & Wang W. (2019). Siderophore production by actinobacteria. Taxonomy and broad-spectrum antifungal activity Biometals. 27(4): 623-631. of Streptomyces sp. SCA3-4 isolated from Wei Y., Zhao Y., Zhou D., Qi D., Li K., Tang W., rhizosphere soil of Opuntia stricta. Frontiers in Chen Y., Jing T., Zang X. & Xie J. (2020). A Microbiology. 10: 1390. newly isolated Streptomyces sp. YYS-7 with a Rajivgandhi G., Muneeswaran T., Maruthupandy M., broad-spectrum antifungal activity improves the Ramakritinan C.M., Saravanan K., Ravikumar V. banana plant resistance to Fusarium oxysporum f. & Manoharan N. (2018). Antibacterial and sp. cubense tropical race 4. Frontiers in anticancer potential of marine endophytic Microbiology. 11: 1712. actinomycetes Streptomyces coeruleorubidus GRG Weisburg W., Barns S., Pelletier D. & Lane D. (1991). 4 (KY457708) compound against colistin resistant 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic uropathogens and A549 lung cancer cells. study. Journal of Bacteriology. 173(2):697-703 Microbial Pathogenesis. 125: 325-335. Zhang K., Gu L., Zhang Y., Liu Z. & Li X. (2020). Sadeghian M., Bonjar G. & Sirchi G. (2016). Post harvest biological control of apple bitter rot by Dinactin from a new producer, Streptomyces soil-borne Actinomycetes and molecular badius gz-8, and its antifungal activity against the identification of the active antagonist. Postharvest rubber anthracnose fungus Colletotrichum Biology and Technology. 112: 46-54. gloeosporioides. Microbiological Research. 240: 126548 Sharf W., Javaid A., Shoaib A. & Khan I. (2021). Induction of resistance in chili against Sclerotium Zhang L., Cenci A., Rouard M., Zhang D., Wang Y., rolfsii by plant-growth-promoting rhizobacteria Tang W. & Zheng S. (2019). Transcriptomic and Anagallis arvensis. Egyptian Journal of analysis of resistant and susceptible banana corms Biological Pest Control. 31(1): 1-11. in response to infection by Fusarium oxysporum f. Sharma M. & Manhas R. (2020). Purification and sp. cubense tropical race 4. Scientific Reports. characterization of salvianolic acid B from 9(1): 1-14. Streptomyces sp. M4 possessing antifungal activity Zou N., Zhou D., Chen Y., Lin P., Chen Y., Wang W., against fungal phytopathogens. Microbiol. Xie J. & Wang M. (2021). A Novel Antifungal research. 237: 126478. Actinomycete Streptomyces sp. Strain H3-2 Sharma P., Kalita M. & Thakur D. (2016). Broad Effectively Controls Banana Fusarium Wilt. spectrum antimicrobial activity of forest-derived Frontiers in Microbiology. 12: 706647. 964
nguon tai.lieu . vn
Nông nghiệp Ngư nghiệp Lâm nghiệp Sinh học Hoá học Ngôn ngữ học Ngân hàng - Tín dụng