Phân lập và đánh giá khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật chịu mặn phân lập từ đất trên quần đảo Trường Sa

Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập, đánh giá khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật chịu mặn phân lập từ đất trên quần đảo Trường Sa từ đó lựa chọn chủng vi sinh vật có hoạt tính cao nhất để sản xuất phân hữu cơ vi sinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập và đánh giá khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật chịu mặn phân lập từ đất trên quần đảo Trường SaNghiên cứu khoa học công nghệ PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI PHOSPHATEKHÓ TAN CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT CHỊU MẶN PHÂN LẬP TỪ ĐẤT TRÊN QUẦN ĐẢO TRƯỜNG SA Vũ Duy Nhàn1, Vũ Văn Dũng1*, Nguyễn Thị Nhàn1, Trần Thị Nguyệt1,Lê Đức Anh1, Nguyễn Huy Hoàng2, Đỗ Hữu Nghị3, Lê Thị Yến4, Nguyễn Thị Lý5 Tóm tắt: Từ 26 chủng vi khuẩn chịu mặn có khả năng phân giải phosphate khó tan được phân lập từ 46 mẫu đất trên quần đảo Trường Sa đã lựa chọn được chủng D3 2.3 có khả năng phân giải phosphate mạnh nhất ứng dụng sản xuất phân hữu cơ vi sinh chịu mặn. Đánh giá ảnh hưởng các điều kiện nuôi cấy như nhiệt độ, thời gian, nồng độ muối với các thành phần môi trường khác nhau như nguồn carbon và nitơ đến khả năng sinh trưởng và phân giải phosphate của chủng D3 2.3. Kết quả cho thấy, nồng độ muối thích hợp cho sự sinh trưởng là 0-5%, nhiệt độ thích hợp là 340C, pH thích hợp 6.5-7. Nguồn cacbon thích hợp phân giải phosphate là sucrose và glucose, nguồn nitơ thích hợp phân giải phosphate là cao nấm men và NH4NO3. Cây phát sinh chủng loại dựa trên trình tự 16S rRNA cho thấy, các chủng D3 2.3 có tỷ lệ tương đồng 100% với loài Bacillus endophyticusTừ khóa: Vi sinh vật; Phân giải phosphate; Chịu mặn; Nguồn carbon; Nguồn nitơ; Đất Trường Sa. 1. MỞ ĐẦU Phốt pho (P) là một trong những nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển và tăng trưởngcủa cây trồng. Trong tự nhiên, dạng phosphate hòa tan cho cây trồng hấp thu trong đất bịhạn chế do nó tồn tại chủ yếu là trong các muối phosphate không hòa tan của sắt, nhôm vàcanxi trong đất. Trong quá trình canh tác khi bón phân lân cho cây trồng, một lượng lớnphosphate (70 đến 90%) được giữu lại và được cố định bằng cation như Ca2+ trong đất đávôi hoặc đất bình thường để tạo thành canxi phosphate hay với Al3+ và Fe3+ trong đất chuađể tạo thành nhôm phosphate (AlPO) và phosphate sắt (FePO) không tan [1]. Trong đấtvùng rễ cây, nhiều vi sinh vật có khả năng hòa tan phosphate khó tan trong đất thông quaquá trình hòa tan và khoáng hóa. Nhóm vi sinh vật này làm tăng tính khả dụng sinh họccủa phosphate không tan để thực vật sử dụng. Các vi sinh vật đất chịu mặn cũng thể hiệnkhả năng hòa tan phosphate không hòa tan tạo điều kiện cho sự phát triển của nông nghiệpkhu vực trên đất nhiễm mặn và kiềm [2]. Các vi sinh vật hòa tan phosphate là nhóm các visinh vật có lợi có khả năng thủy phân các hợp chất phospho hữu cơ và vô cơ khó tan. Cơchế chính của quá trình hòa tan phosphate trong đất là làm giảm độ pH của đất nhờ sự sảnxuất axit hữu cơ hoặc giải phóng các proton. Các axit hữu cơ và vô cơ được sản xuất bởi visinh vật hòa tan phosphate khó tan bằng cách chelat hoá với các cation và cạnh tranh vị tríhấp phụ trong đất với phosphate [3]. Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập, đánh giá khả năng phân giải phosphate khótan của các chủng vi sinh vật chịu mặn phân lập từ đất trên quần đảo Trường Sa từ đó lựachọn chủng vi sinh vật có hoạt tính cao nhất để sản xuất phân hữu cơ vi sinh. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Vật liệu - 46 mẫu đất trên quần đảo Trường Sa. - Môi trường NBRIP.2.2. Phương pháp phân lập vi si sinh vật phân giải phosphate khó tan Theo mô tả của Teng và cộng sự (2019) [4] lấy 10 g đất pha với 90ml nước muối sinhTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Hội thảo Quốc gia FEE, 10 - 2020 389 Hóa học – Sinh học – Môi trường lý đến nồng độ pha loãng đến 10-5. Hút 0.1ml dịch pha loãng ở các nồng độ trên cấy trải trên môi trường đĩa petri NBRIP agar. Đem các mẫu đi nuôi cấy trong tủ ấm ở 300C. Sau 2-5 ngày, lựa chọn các khuẩn lạc xung quanh có vòng phân giải lân. Tiến hành làm sạch các chủng vi khuẩn thu được và bảo quản trong lạnh sâu -800C và 4 0C để sử dụng làm các thì nghiệm tiếp theo. 2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh trưởng và hòa tan phosphate Chủng vi khuẩn tuyển chọn được nuôi lỏng lắc trong môi trường NBRIP lỏng, tốc độ 200 vòng/phút. Sau 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ngày tiến hành đếm khuẩn lạc để xác định khả năng sinh trưởng, dịch nuôi vi khuẩn được ly tâm 10.000 vòng/phút, trong 10 phút, ở 4ºC. Hàm lượng PO43- giải phóng vào môi trường được xác định theo phương pháp Xanh molybdate [5]. 2.4. Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ muối lên khả năng sinh trưởng và hòa tan phosphate Các chủng vi khuẩn được đánh giá khả năng sinh trưởng trong môi trường lỏng NBRIP lỏng có bổ sung các nồng độ muối NaCl (w/v): 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 9%, 10%, 12% và 15%. Nuôi cấy dịch vi khuẩn trên máy lắc với tốc độ 200 vòng/phút ở 30°C, sau 5 ngày tiến hành đếm khuẩn lạc trên môi trường NBRIP agar để xác định khả năng sinh trưởng và ly tâm 10 ...