Phân lập và sàng lọc một số chủng vi khuẩn lam có khả năng sinh tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng

Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm phân lập và sàng lọc một số chủng vi khuẩn lam thu từ đất nông nghiệp, các thuỷ vực nước ngọt (kênh, mương, sông) có khả năng sinh tổng hợp phytohormone indole-3-acetic acid (IAA). Các mẫu đất và nước là nguồn phân lập vi khuẩn lam được thu từ một số địa phương (Bắc Giang, Thanh Hóa và Huế).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập và sàng lọc một số chủng vi khuẩn lam có khả năng sinh tổng hợp chất điều hòa sinh trưởngTạp chí Công nghệ Sinh học 18(3): 571-579, 2020PHÂN LẬP VÀ SÀNG LỌC MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN LAM CÓ KHẢ NĂNGSINH TỔNG HỢP CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNGĐoàn Thị Oanh1, Dương Thị Thủy2,3,, Nguyễn Thi Thu Liên4, Đặng Thị Mai Anh2, Hoàng ThịQuỳnh2, Hoàng Minh Thắng2, Vũ Thị Nguyệt2, Lê Thị Phương Quỳnh51 Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội2 Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam3 Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam4 Viện Công nghệ sinh học, Đại học Huế5 Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người chịu trách nhiệm liên lạc. E-mail: duongthuy0712@gmail.com Ngày nhận bài: 22.12.2019 Ngày nhận đăng: 16.3.2020 TÓM TẮT Vi khuẩn lam là vi sinh vật quang hợp có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị ứng dụng cao. Chúng tạo ra nhiều loại hoạt chất sinh học như lipopeptide, acid béo, độc tố, carotenoids, vitamins và chất điều hòa sinh trưởng thực vật được giải phóng vào môi trường nuôi cấy. Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm phân lập và sàng lọc một số chủng vi khuẩn lam thu từ đất nông nghiệp, các thuỷ vực nước ngọt (kênh, mương, sông) có khả năng sinh tổng hợp phytohormone indole-3-acetic acid (IAA). Các mẫu đất và nước là nguồn phân lập vi khuẩn lam được thu từ một số địa phương (Bắc Giang, Thanh Hóa và Huế). Acid indole-3-acetic chiết xuất từ môi trường nuôi cấy các chủng vi khuẩn lam được xác định bằng phương pháp Salkowski. Từ các hệ sinh thái thủy vực và đất trồng lúa, mười chủng vi khuẩn lam thuộc 4 chi Nostoc, Anabena, Geitlerinema và Planktothricoides đã được phân lập. Đặc điểm hình thái của các chủng phân lập được xác định và mỗi chủng được nuôi cấy trong môi trường BG11. Trong môi trường nuôi cấy có bổ sung L-tryptophan, các chủng vi khuẩn lam đều có khả năng sinh tổng hợp chất điều hoà tăng trưởng với hàm lượng IAA dao động từ 9,1 đến 95 µg/mL. Trong số các chủng vi khuẩn lam phân lập, Planktothricoides raciborskii là chủng sinh tổng hợp IAA không phụ thuộc vào tiền chất L-tryptophan. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của L-tryptophan đến khả năng sinh tổng hợp IAA của chủng này cho thấy nồng độ IAA tăng dần và đạt giá trị cao nhất (118,28 ± 2,00 µg/mL) khi bổ sung L-tryptophan vào môi trường nuôi cấy với hàm lượng 900 µg/mL. Khả năng sinh tổng hợp IAA của các chủng vi khuẩn lam trên cho thấy tiềm năng ứng dụng của chúng trong công nghệ sinh học nông nghiệp. Từ khóa: Acid indole-3-acetic (IAA), chất điều hòa tăng trưởng thực vật, Planktothricoides raciborskii, phân lập, vi khuẩn lam.MỞ ĐẦU phẳng, hay hình cầu, có hình dạng hay không có hình dạng rõ ràng, hoặc dạng sợi phân nhánh thật Vi khuẩn lam (VKL) là sinh vật tiền nhân hay giả. VKL có lịch sử tiến hóa lâu dài và mộtquang tự dưỡng có một số tính chất đặc trưng của số loài đã phát triển các tế bào chức năng chuyêncả vi khuẩn và vi tảo. Chúng là nhóm sinh vật có biệt như tế bào dị hình (heterocytes) cho cố địnhhình thái rất đa dạng (Whitton, Potts, 2000), có đạm và bào tử (akinetes) để sống sót trong điềuthể đơn bào hay liên kết thành các tập đoàn dạng kiện khắc nghiệt. Các loài này có khả năng thích 571 Đoàn Thị Oanh et al.ứng và có thể tìm thấy ở hầu hết mọi môi trường thu từ sông, kênh mương và đất trồng lúa tại cáctrên mặt đất, ao hồ, sông suối, đại dương, thậm tỉnh Bắc Giang, Thanh Hóa và Thừa Thiên Huế.chí cả ở suối nước nóng, sa mạc hay sông băng. Đối với mẫu nước mặt, VKL được thu bằng lướiHazarika et al. (2012) đã báo cáo rằng VKL đóng thực vật phù du với kích thước lỗ là 40 µm, bằngvai trò quan trọng trong hệ sinh thái thủy vực và cách kéo vợt nhiều lần theo phương nằm ngang.đất, là sinh vật sơ cấp trong môi trường nước, Tại đất ruộng lúa, đất được lấy ở 3 vị trí kháccung cấp năng lượng sơ cấp cho những sinh vật nhau theo phương pháp của Gollerbakh vàbậc cao, đóng vai trò quan trọng trong việc duy Shtina (1969). Mẫu đất được lấy ở các độ sâutrì và làm gia tăng độ phì nhiêu của đất nhờ khả 0 - 5 cm và 5 - 20 cm bằng các dụng cụ đã tiệtnăng cố định đạm, đặc biệt trong các ruộng lúa. trùng. Tại các độ sâu khác nhau, các mẫu được trộn đều rồi lấy mẫu đại diện khoảng 500 g, cho Cho đến nay, VKL chủ yếu được biết đến với ...