Tạp chí khoa học: Đặc điểm sinh học và tiềm năng ứng dụng của chủng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum sp 1901 phân lập tại Rừng Quốc gia Hoàng Liên

Đây là một báo cáo đầu tiên ứng dụng kỹ thuật phân tích trình tự đa gen để phân loại chính xác một chủng vi khuẩn trong nhóm B. subtilis phân lập trong hệ sinh thái tự nhiên ở Việt Nam đến loài. Với nhiều đặc tính quý, chủng SP 1901 có nhiều tiềm năng ứng dụng vào sản xuất các sản phẩm thương mại chất lượng cao
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạp chí khoa học: Đặc điểm sinh học và tiềm năng ứng dụng của chủng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum sp 1901 phân lập tại Rừng Quốc gia Hoàng LiênTạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 29, Số 3 (2013) 59-70c i m sinh h c và ti m năng ng d ng c a ch ng vi khu n Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum sp 1901 phân l p t i R ng Qu c gia Hoàng LiênTr nh Thành Trung, Phan L c Dũng, Tr n Th L Quyên, Dương Văn H p, ào Th Lương*Vi n Vi sinh v t và Công ngh Sinh h c, i h c Qu c gia Hà N i, 144 Xuân Th y, C u Gi y, Hà N i, Vi t NamNh n ngày 01 tháng 3 năm 2013 Ch nh s a ngày 08 tháng 4 năm 2013; ch p nh n ăng ngày 07 tháng 5 năm 2013Tóm t t: Nhóm Bacillus subtilis là m t nhóm g m ít nh t 9 loài vi khu n có chung các c i m ki u hình và có tính tương ng o n gen 16S rRNA cao. nh danh các loài trong nhóm này òi h i ph i s d ng t h p nhi u k thu t phân lo i hi n i. T 315 ch ng vi khu n hi u khí sinh n i bào t phân l p t i Sa Pa, chúng tôi ã phân tích trình t gen 16S rRNA c a 63 ch ng vi khu n có c i m hình thái khu n l c khác nhau. Duy nh t ch ng SP 1901 ư c phân lo i vào nhóm vi xác minh k t qu trên, chúng tôi ti n hành phân tích trình t 6 gen gyrA, khu n B. subtilis. rpoB, purH, polC, groEL và 16S rRNA. Phân tích trình t và xây d ng cây phát sinh ch ng lo i a gen, ch ng SP 1901 ư c nh danh là loài B. amyloliquefaciens subsp. plantarum. Ch ng này có kh năng ng hóa và lên men nhi u ngu n ư ng, sinh trư ng t t nhi t 35 - 45oC, pH 5,0 9,0, n ng mu i NaCl 1,0 - 7,0%, có kh năng t n t i trong d ch d dày nhân t o, s n sinh nhi u lo i enzyme công nghi p như amylase, cellulose, xylanase, lipase, protease và phytase, sinh ch t kháng sinh kháng l i các vi khu n Staphylococcus aureus, Escherichia coli và n m gây b nh cây Fusarium oxysporum, sinh ch t kích thích sinh trư ng IAA. ây là m t báo cáo u tiên ng d ng phân lo i chính xác m t ch ng vi khu n trong nhóm B. k thu t phân tích trình t a gen subtilis phân l p trong h sinh thái t nhiên Vi t Nam n loài. V i nhi u c tính quý, ch ng SP 1901 có nhi u ti m năng ng d ng vào s n xu t các s n ph m thương m i ch t lư ng cao. T khóa: Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, phân tích trình t a gen, enzyme ngo i bào.1. Mu∗Bacillus là m t trong nh ng vi sinh v t u tiên ư c phát hi n và mô t trong giai o n u c a ti n trình phát tri n ngành vi sinh v t h c cu i th k 19. ây là m t chi l n v i_______∗Tác gi liên h . T: 84-904302964. E-mail: luongdt@vnu.edu.vng n 200 loài vi khu n hi u khí, hình que, có kh năng sinh n i bào t ch ng ch u các i u ki n b t thư ng c a môi trư ng s ng. Bacillus phân b r ng rãi trong các h sinh thái t nhiên: t trên c n n dư i nư c, t nư c ng t n nư c m n và t vùng ven b n áy các i Dương [1]. Bên c nh các loài vi khu n gây b nh cho con ngư i như B. anthracis và B. 5960T.T. Trung và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 29, Số 3 (2013) 59-70cereus, nhi u loài vi khu n Bacillus, c bi t là nhóm B. subtilis, có ti m năng s n xu t các s n ph m thương m i ng d ng trong y h c, trong nông nghi p và trong công nghi p th c ph m. Vì l ó, Bacillus ã ư c quan tâm nghiên c u m ic p trong t bào như gi i mã trình t genome, nghiên c u cơ ch i u hòa và bi u hi n enzyme và protein, sàng l c các ch t ho t tính sinh h c t các s n ph m trao i ch t b c hai cũng như ng d ng các k thu t sinh h c hi n i trong phân lo i vi sinh v t c p loài và dư i loài [2-6]. H th ng phân lo i Bacillus d a trên phân tích trình t o n gen 16S rRNA b t u t nh ng năm 1990 [7]. Theo ó, B. subtilis Cohn 1872 và nh ng loài có quan h g n gũi như B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. megaterium, B. coagulans, B. anthracis, B. cereus và B. thuringensis ư c x p vào phân nhóm th nh t (hay còn g i là nhóm “Bacillus sensu tricto”) trong t ng s 5 phân nhóm (hay còn g i là nhóm “Bacillus sensu lato”). Hơn 20 năm qua, nhi u loài vi khu n có quan h g n gũi v i B. subtilis ã ư c phân l p và mô t . Chúng bao g m ít nh t 9 loài là B. amyloliquefaciens, B. atrophaeus, B. axarquiensis, B. malacitensis, B. mojavensis, B. sonorensis, B. tequilensis, B. vallismortis và B. subtilis. Phương pháp phân lo i truy n th ng d a trên hình thái t bào, bào t cũng như các c tính sinh hóa không có kh năng phân tách các loài này. Hơn n a, h u h t các loài này u có m c tương ng o n gen 16S rRNA r t cao (l n hơn 99%) m c dù k t qu lai DNADNA c a t ng loài v i B. subtilis nh hơn 70%. Vì v y, 9 loài vi khu n Bacillus này thư ng ư c ch nh theo m t thu t ng chung g i là nhóm B. subtilis. Nhi u loài trong nhóm này ã ư c phân tách thành các loài ph , ví d như B. subtilis ư c chia thành B. subtilis subsp. subtilis, B. subtilis subsp. spizizenii, B. subtilissubsp. inaquosorum; B. amyloliquefaciens ư c chia thành B. amyloliquefaciens subsp. amyloliquefaciens và B. amyloliquefaciens subsp. plantarum [8-10]. Bên c nh vi c phân lo i d a trên trình t gen 16S rRNA, m t s gen khác như DNA ...