NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỐI KHÁNG VỚI NẤM Fusarium oxysporumGÂY BỆNH TRÊN CHUỐI CỦA CHỦNG XẠ KHUẨN Streptomycessp. VNUA27

Ngày nhận bài: 04-05-2022

Ngày duyệt đăng: 19-08-2022

DOI:

Lượt xem

0

Download

0

Số: Tập 20 Số 8 (2022)

Chuyên mục:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

Cách trích dẫn:

Sơn, Đinh, Mai, N., Thu, N., Hải, N., Đào, T., Anh, N., & Cảnh, N. (2024). NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỐI KHÁNG VỚI NẤM Fusarium oxysporumGÂY BỆNH TRÊN CHUỐI CỦA CHỦNG XẠ KHUẨN Streptomycessp. VNUA27. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 20(8), 1042–1053. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/1032

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỐI KHÁNG VỚI NẤM Fusarium oxysporumGÂY BỆNH TRÊN CHUỐI CỦA CHỦNG XẠ KHUẨN Streptomycessp. VNUA27

Đinh Trường Sơn (*) 1 , Nguyễn Thị Thanh Mai 2 , Nguyễn Thị Thu 1 , Nguyễn Thanh Hải 1 , Trần Thị Đào 1 , Ngô Thị Vân Anh 1 , Nguyễn Xuân Cảnh 1

  • 1 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Trung tâm Sinh học thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ

    • Từ khóa

    Xạ khuẩn, Streptomyces, Fusarium oxyspoumf. sp. cubense

    Tóm tắt


    Bệnh héo vàng chuối do nấm Fusarium oxyspoum f. sp. cubense (Foc) gây thiệt hại nặng nề nhất đối với chuối. Đặc biệt, chủng FocTR4 có thể lây nhiễm hầu hết các giống chuối. So với các biện pháp truyền thống, biện pháp sinh học sử dụng vi sinh vật trong phòng trừ bệnh được coi là biện pháp chiến lược. Trong nghiên cứu này, chủng xạ khuẩn VNUA27 được phân lập, đánh giá khả năng đối kháng với nấm FocTR4. Đánh giá ảnh hưởng của dịch nuôi cấy chủng xạ khuẩn VNUA27 đến sự phát triển của hệ sợi và nảy mầm của bào tử nấm FocTR4. Trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa và phân tích vùng trình tự 16S rARN chủng xạ khuẩn VNUA27 đã được xác định là Streptomycesdiastatochromogenes VNUA27. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chủng xạ khuẩn VNUA27 đối kháng mạnh với nấm FocTR4 (54,78%. Sợi nấm FocTR4 sau khi được xử lý bằng dịch nuôi của chủng VNUA27 bị co lại và biến dạng. Các mẫu bào tử của nấm FocTR4 được xử lý bằng dịch nuôi của chủng xạ khuẩn VNUA27 cho thấy một tỉ lệ lớn bào tử không nảy mầm (ức chế 82,42%). Đặc biệt, nghiên cứu này đã phát hiện ra gen chức năng KStham gia vào quá trình sinh tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp của chủng VNUA27. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chủng xạ khuẩn VNUA27 là chủng tiềm năng giúp phòng trừ nấm FocTR4 đạt hiệu quả cao bằng biện pháp sinh học.

    Tài liệu tham khảo

    Albright J.C., Goering A.W., Doroghazi J.R., Metcalf W.W. & Kelleher N.L. (2014). Strain-specific proteogenomics accelerates the discovery of natural products via their biosynthetic pathways. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology.41(2): 451-459.

    Arai T. & Mikami Y. (1972). Chromogenicity of streptomyces. Applied Microbiology.23(2): 402-406.

    Bubici G., Kaushal M., Prigigallo M. I., Gómez-Lama Cabanás C. & Mercado-Blanco J. (2019). Biological control agents against Fusarium wilt of banana. Frontiers in Microbiology.10: 616.

    Buddenhagen I. (2007). Understanding strain diversity in Fusarium oxysporum f. sp.cubenseand history of introduction of tropical Race 4' to better manage banana production. In III International Symposium on Banana: ISHS-ProMusa Symposium on Recent Advances in Banana Crop Protection for Sustainable. 828: 193-204.

    Bundale S., Begde D., Nashikkar N., Kadam T. & Upadhyay A. (2014). Isolation of aromatic polyketide producing soil Streptomycesusing combinatorial screening strategies. OALib Journal.1: 1-16.

    Dastager S., Li W.-J., Dayanand A., Tang S.-K., Tian X.-P., Zhi X.-y., Xu L.-H. & Jiang C.-L. (2006). Seperation, identification and analysis of pigment (melanin) production in Streptomyces. African Journal of Biotechnology.5(11).

    Funabashi M., Funa N. & Horinouchi S. (2008). Phenolic lipids synthesized by type III polyketide synthase confer penicillin resistance on Streptomyces griseus. Journal of Biological Chemistry.283(20): 13983-13991.

    Gemeda N., Woldeamanuel Y., Asrat D. & Debella A. (2014). Effect of essential oils on Aspergillus spore germination, growth and mycotoxin production: a potential source of botanical food preservative. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine.4: S373-S381.

    Getha K., Vikineswary S., Wong W., Seki T., Ward A. & Goodfellow M. (2005). Evaluation of Streptomyces sp.strain g10 for suppression of Fusarium wilt and rhizosphere colonization in pot-grown banana plantlets. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology.32(1): 24-32.

    Ghag S.B., Shekhawat U.K. & Ganapathi T.R. (2015). Fusarium wilt of banana: biology, epidemiology and management. International Journal of Pest Management.61(3): 250-263.

    Ginolhac A., Jarrin C., Gillet B., Robe P., Pujic P., Tuphile K., Bertrand H., Vogel T.M., Perriere G. & Simonet P. (2004). Phylogenetic analysis of polyketide synthase I domains from soil metagenomic libraries allows selection of promising clones. Applied and Environmental Microbiology.70(9): 5522-5527.

    Jing T., Zhou D., Zhang M., Yun T., Qi D., Wei Y., Chen Y., Zang X., Wang W. & Xie J. (2020). Newly isolated Streptomyces sp.JBS5-6 as a potential biocontrol agent to control banana fusarium wilt: genome sequencing and secondary metabolite cluster profiles. Frontiers in microbiology.11: 602591.

    Kelly K.L. (1958). Centroid notations for the revised ISCC-NBC color name blocks. Journal of Research of the National Bureau of Standards. 61(5): 2911.

    Lal R., Kumari R., Kaur H., Khanna R., Dhingra N. & Tuteja D. (2000). Regulation and manipulation of the gene clusters encoding type-I PKSs. Trends in biotechnology.18(6): 264-274.

    Larsen H. (1986). Halophilic and halotolerant microorganisms - an overview and historical perspective. FEMS Microbiology Reviews.2(1-2): 3-7.

    Li X., Li K., Zhou D., Zhang M., Qi D., Jing T., Zang X., Qi C., Wang W. & Xie J. (2021). Biological control of banana wilt disease caused by Fusarium oxyspoum f. sp.Cubenseusing Streptomyces sp.H4. Biological Control.155: 104524.

    Lucas X., Senger C., Erxleben A., Grüning B.A., Döring K., Mosch J., Flemming S. & Günther S. (2012). StreptomeDB: a resource for natural compounds isolated from Streptomyces species. Nucleic Acids Research.41(D1): D1130-D1136.

    Metsä-Ketelä M., Salo V., Halo L., Hautala A., Hakala J., Mäntsälä P. & Ylihonko K. (1999). An efficient approach for screening minimal PKS genes from Streptomyces. FEMS Microbiology Letters.180(1): 1-6.

    Miyadoh S. (1997). Atlas of actinomycetes.Society for Actinomycetes Japan.

    Mohseni M., Norouzi H., Hamedi J. & Roohi A. (2013). Screening of antibacterial producing actinomycetes from sediments of the Caspian Sea. International Journal of Molecular and Cellular Medicine.2(2): 64.

    Nguyễn Xuân Cảnh, Hồ Tú Cường, Nguyễn Thị Định & Phạm Thị Hiếu (2016). Nghiên cứu chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticusgây bệnh trên tôm. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 14(11): 1809-1816

    Okamoto S., Taguchi T., Ochi K. & Ichinose K. (2009). Biosynthesis of actinorhodin and related antibiotics: discovery of alternative routes for quinone formation encoded in the act gene cluster. Chemistry & Biology.16(2): 226-236.

    Phuakjaiphaeo C., Chang C., Ruangwong O. & Kunasakdakul K. (2016). Isolation and identification of an antifungal compound from endophytic Streptomyces sp.CEN 26 active against Alternaria brassicicola. Letters in Applied Microbiology.63(1): 38-44.

    Ploetz R.C. & Evans E.A. (2015). The future of global banana production. Horticultural Reviews.43: 311-3

    Qi D.F., Zou L., Zhou D., Zhang M., Wei Y., Zhang L., Xie J. & Wang W. (2021). Identification and Antifungal Mechanism of a Novel Actinobacterium Streptomyces huiliensis sp. nov. against Fusarium oxysporum. f. sp. cubenseTropical Race 4 of Banana. Frontiers in Microbiology.3399.

    Qi D., Zou L., Zhou D., Chen Y., Gao Z., Feng R., Zhang M., Li K., Xie J. & Wang W. (2019). Taxonomy and broad-spectrum antifungal activity of Streptomyces sp.SCA3-4 isolated from rhizosphere soil of Opuntia stricta. Frontiers in Microbiology.10: 1390.

    Rahman M., Islam M. Z., Islam M. & Ul A. (2011). Antibacterial activities of actinomycete isolates collected from soils of Rajshahi, Bangladesh. Biotechnology Research International.

    Sadeghian M., Bonjar G.H.S. & Sirchi G.R.S. (2016). Post harvest biological control of apple bitter rot by soil-borne actinomycetes and molecular identification of the active antagonist. Postharvest Biology and Technology.112: 46-54.

    Shirling E.T. & Gottlieb D. (1966). Methods for characterization of Streptomyces species. International Journal of Systematic Bacteriology.16(3): 313-340.

    Sivaperumal P., Kamala K. & Rajaram R. (2015). Bioactive DOPA melanin isolated and characterised from a marine actinobacterium Streptomyces sp. MVCS6 from Versova coast. Natural Product Research.29(22): 2117-2121.

    Song S., Xu Y., Huang D., Miao H., Liu J., Jia C., Hu W., Valarezo A.V., Xu B. & Jin Z. (2018). Identification of a novel promoter from banana aquaporin family gene (MaTIP1; 2) which responses to drought and salt-stress in transgenic Arabidopsis thaliana.Plant Physiology and Biochemistry.128: 163-169.

    Sun W., Peng C., Zhao Y. & Li Z. (2012). Functional gene-guided discovery of type II polyketides from culturable actinomycetes associated with soft coral Scleronephthya sp. PloS One. 7(8): e42847

    Trần Ngọc Hùng, Đỗ Thị Vĩnh Hằng & Nguyễn Đức Huy (2020). Bệnh héo vàng (Fusarium oxysporum f. sp. cubense) hại chuối tiêu tại Việt Nam. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 18(5): 315-322.

    Tzean Y., Lee M.-C., Jan H.-H., Chiu Y.-S., Tu T.-C., Hou B.-H., Chen H.-M., Chou C.-N. & Yeh H.-H. (2019). Cucumber mosaic virus-induced gene silencing in banana. Scientific Reports.9(1): 1-9.

    Weisburg W.G., Barns S.M., Pelletier D.A. & Lane D.J. (1991). 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. Journal of Bacteriology. 173(2): 697-703.

    Wei Y., Zhao Y., Zhou D., Qi D., Li K., Tang W., Chen Y., Jing T., Zang X. & Xie J. (2020). A newly isolated Streptomyces sp.YYS-7 with a broad-spectrum antifungal activity improves the banana plant resistance to Fusarium oxysporum f. sp.cubensetropical race 4. Frontiers in Microbiology.11: 1712.

    Wu X., Huang H., Chen G., Sun Q., Peng J., Zhu J. & Bao S. (2009). A novel antibiotic produced by Streptomyces nourseiDa07210. Antonie van Leeuwenhoek.96(1): 109-112.

    Yun T., Zhang M., Zhou D., Jing T., Zang X., Qi D., Chen Y., Li K., Zhao Y. & Tang W. (2021). Anti-FocRT4 activity of a newly isolated Streptomyces sp.5-10 from a medicinal plant (Curculigo capitulata). Frontiers in Microbiology.11: 610698.

    Zenova G. (1965). Melanoid pigments of Actinomycetes. Mikrobiologiia.34(2): 278-283.

    Zhang L., Cenci A., Rouard M., Zhang D., Wang Y., Tang W. & Zheng S.-J. (2019). Transcriptomic analysis of resistant and susceptible banana corms in response to infection by Fusarium oxysporum f.sp.cubensetropical race 4. Scientific Reports.9(1): 1-14.

    Zhou D., Jing T., Chen Y., Wang F., Qi D., Feng R., Xie J. & Li H. (2019). Deciphering microbial diversity associated with Fusarium wilt-diseased and disease-free banana rhizosphere soil. BMC Microbiology.19(1): 1-13.