Tuyển chọn chủng vi khuẩn hoạt lực cao về khả năng cố định nitơ và tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) từ đất trồng ngô tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

Thị Lan Anh Hoàng; Thị Thủy Hoàng; Văn Chí Trần

Tóm tắt

Mục đích của nghiên cứu là tuyển chọn được chủng vi khuẩn có hoạt lực cao về khả năng cố định nitơ và tổng hợp Indole-3-acetic acid (IAA) từ đất trồng ngô tại một số địa phương ở tỉnh Thái Nguyên, nhằm hướng tới sử dụng vào phát triển sản phẩm phân hữu cơ vi sinh. Từ 30 mẫu đất trồng ngô thu thập tại Thái Nguyên đã phân lập được 6 chủng vi khuẩn đều thể hiện hai hoạt tính nói trên. Từ đó tuyển chọn được chủng MN7 có hoạt tính cố định nitơ và sinh tổng hợp IAA tương ứng với 20,165 µg/ml NH₄⁺ khi nuôi cấy trên môi trường Ashby và 115,907 µg/ml IAA trên môi trường Ashby bổ sung 0,1% L-Tryptophan. So sánh trình tự gen 16S rRNA của chủng MN7 với các loài đã công bố trên ExTaxon cho thấy, chủng MN7 có mức độ tương đồng 99,93% với Azotobacter chroococcum subsp. chroococcum IAM 12666^T (AB175653). Sơ đồ phả hệ của chủng MN7 được sắp xếp thành một nhóm với chi Azotobacter. Trong nhóm của chi Azotobacter, chủng MN7 gần nhất với loài AB175653. Do vậy, chủng MN7 được đặt tên khoa học là Azotobacter chroococcum subsp. chroococcum MN7. Khảo sát đặc điểm nuôi cấy cho thấy chủng Azotobacter chroococcum subsp. chroococcum MN7 có khả năng sinh 11 loại enzyme, có khả năng đồng hóa các nguồn carbon, bao gồm D-glucose, L-arabinose, D- mannose,… và có khả năng sinh Indole và chuyển hóa nitrate thành nitrite.

Tài liệu tham khảo

. Alok Kumar Yadav, Saurabh Saraswat, Preeti Sirohi, Manjoo Rani, Sameer Srivastava, Manish Pratap Singh & Nand K. Singh (2017). Antimicrobial Action of Methanolic Seed Extracts of Syzygium cumini Linn. on Bacillus subtilis. AMB Express, 7, 196. https://doi.org/10.1186/s13568-017-0500-4

. Ladha J.K., Himanshu P., Timothy J.K, J. Six & Chris V.K. (2005). Efficiency of fertilizer Nitrogen in cereal production: Retrospects and prospects. Advances in Agronomy. 87: 85-156.

. Wagner S.C. (2011). Biological Nitrogen Fixation. Nature Education Knowledge. 3(10): 15.

. Orr H.C., James A., Leifert C., Cooper J.M. & Cummings S.P. (2011). Diversity and activity of free-living nitrogen-fixing bacteria and total bacteria in organic and conventionally managed soils. Applied and Environmental Microbiology. 77: 911-919.

. Kahindi J.H.P., Woomer P., George T., Souza Moreira F.M., Karanja N.K. & Giller K.E. (1997). Agricultural intensification, soil biodiversity and ecosystem function in the tropics: the role of nitrogen-fixing bacteria. Applied Soil Ecology. 6: 55-76.

. Ridvan Kizilkaya (2009). Nitrogen fixation capacity of Azotobacter spp. Strains isolated from soils different ecosystems and ralationship between them and the microbiological properties of soils. J. Environ. Boil. 30(1): 78-82.

. TCVN 7538-6:2010, Phần 6: Hướng dẫn về thu thập, xử lý và bảo quản mẫu đất ở điều kiện hiếu khí đề đánh giá các quá trình hoạt động, sinh khối và tính đa dạng của vi sinh vật trong phòng thí nghiệm.

. Phạm Thị Ngọc Lan & Nguyễn Thị Việt (2016). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn cố định Nitrogen từ đất rừng ngập mặn ở Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế. 4(1): 63-72.

. TCVN10784:2015: Vi sinh vật – Xác định khả năng sinh tổng hợp axít 3-Indol-acetic (IAA).

. Glickmann E. & Dessaux Y. (1995). A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounts produced by phytopathogenic bacteria. Apply Environ Microbiol. 61: 793-795.

. Nguyễn Thị Thu Hằng & Nguyễn Thị Thủy (2015). Tuyển chọn vi khuẩn Azotobacter có khả năng cố định nitơ và sinh tổng hợp IAA. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. (4): 3-9.

. Sambrook J., & Russell D.W. (2001). Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1-170.

. Lane D.J. (1991). 16S/23S rRNA sequencing. In Nucleic acid techniques in bacterial systematics, E. Stackebrandt, M. Goodfellow (eds). John Wiley and Sons, New York. 115-175.

. Chun J., Lee JH., Jung Y., Kim M., Kim S., Kim B.K. & Lim Y.W (2007). EzTaxon: a web-based tool for the identification of prokaryotes based on 16S ribosomal RNA gene sequences. Int J Syst Evol Microbiol. 57(Pt 10): 2259-2261.

. Kumar S., Stecher G. & Tamura K. (2016). MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for Bigger Datasets. Molecular Biology and Evolution. 33(7): 1870-1974.

. Nguyễn Anh Huy & Nguyễn Hữu Hiệp (2018). Phân lập và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất sản xuất lúa – tôm ở Bạc Liệu, Sóc Trăng và Kiên Giang. Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ. 54(1B): 7 – 12.

. Trần Văn Chí, Nguyễn Mạnh Tuấn, Ngô Xuân Bình, Nguyễn Duy Dũng, Lã Văn Hiền, Nguyễn Đức Tuân, Nguyễn Xuân Vũ & Phạm Thị Tuyết Mai (2022). Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng cố định ni tơ và tổng hợp Indole-3-acetic acid (IAA) từ đất trồng cà chưa ở một số xã, phường tại tỉnh Thái Nguyên. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 20(12): 1599-1607.

. Trần Văn Chí, Lã Văn Hiền, Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Thị Giang & Hoàng Thị Lan Anh (2023). Tuyển chọn chủng vi khuẩn có hoạt lực cao về khả năng cố định nitơ và tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) từ đất trồng chè tại xã Tức Tranh, tỉnh Thái Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm Nghiệp. 12(6): 3-11. DOI: https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.12.6.2023.003-011

. H. P. Browne, S. C. Forster & B. O. (2016). Anonye “Culturing of “unculturable” human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation”. Nature. 533: 543-546.

. Yana Evstatieva (2019). Characterization and morphological study of Azotobacter sp. Strain. Annual of Sofia University “St. Kliment Ohridski” Faculty of Biology. Book 4 - Scientific Sessions of the Faculty of Biology. 104: 383-393.

. Trần Thị Xuân Phương, Nguyễn Thị Như Ngọc, Nguyễn Thị Thuận & Lê Xuân Diễm Ngọc (2017). Tuyển chọn vi khuẩn Azotobacter có khả năng cố định nitơ và sinh tổng hợp IAA trong đất trồng lúa ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp. 1(1): 111 – 118.

. Sandeep Upadhyay, Narendra Kumar, V. K. Singh & Anshuman Singh (2015). Isolation, characterization and morphological study of Azotobacter isolates. Journal of Applied and Natural Science 7(2): 984– 990.