Nguyễn Thị Mai Trinh * , Trương Tố Quyên Nguyễn Đắc Khoa

* Tác giả liên hệNguyễn Thị Mai Trinh

Abstract

Soft rot caused by Pseudomonas aeruginosa is one of the most destructive diseases of shallot in Vĩnh Châu district, Sóc Trăng proivince. This study aims at isolating, testing for disease-reducing effects and identifying the antagonistic soil bacteria against the disease. Among the 133 bacterial isolates obtained from shallot fields of Vĩnh Châu, four isolates 2C, 3A, 3B and 4A exhibited their antagonistic effects against the pathogen. The isolate 3B was the strongest antagonist among those tested (inhibition zone radii = 6 mm). Using cell-free suspensions, that of the isolate 4A performed the strongest inhibition (inhibition zone radii = 6 mm). Under greenhouse conditions, seed soaking using 108 CFU/mL suspensions of the isolates 3B and 4A and soil drenching using 109 CFU/mL suspension of 3B and 108 CFU/mL suspension of 4A showed strong disease-reducing effects until 12 days after inoculation. Based on the 16S rRNA gene sequences combined with the morphological and biochemical characteristics of the bacterial strains, 3B was identified as Bacillus safensis and 4A as Bacillus stratosphericus.
Keywords: Antagonistic bacteria, Bacillus safensis, Bacillus stratosphericus, Pseudomonas aeruginosa, shallot, soft rot

Tóm tắt

Thối củ do vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa gây ra là một trong những bệnh gây thiệt hại năng suất và chất lượng hành tím tại thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Mục tiêu của nghiên cứu là phân lập, tuyển chọn và định danh được các chủng vi khuẩn đối kháng trong đất có khả năng phòng trị bệnh. Trong số 133 chủng vi khuẩn phân lập được từ đất ruộng hành tại thị xã Vĩnh Châu, bốn chủng 2C, 3A, 3B và 4A có khả năng đối kháng với vi khuẩn P. aeruginosa trên đĩa thạch. Chủng 3B có khả năng đối kháng mạnh nhất với bán kính vòng vô khuẩn là 6 mm. Khi sử dụng dịch nuôi cấy không chứa tế bào vi khuẩn, dịch nuôi cấy của chủng 4A có khả năng ức chế mầm bệnh mạnh nhất với bán kính vòng vô khuẩn là 6 mm. Trong điều kiện nhà lưới, các nghiệm thức áo củ với huyền phù 108 CFU/mL của hai chủng vi khuẩn 3B và 4A và chủng vào đất với huyền phù vi khuẩn 4A (108 CFU/mL) và 3B (109 CFU/mL) có hiệu quả giúp giảm bệnh thối củ, hiệu quả này duy trì đến thời điểm 12 ngày sau chủng bệnh. Kết quả định danh bằng phương pháp giải trình tự gen 16S rRNA kết hợp với khảo sát các đặc điểm hình thái và sinh hóa của vi khuẩn cho thấy chủng 3B là Bacillus safensis và chủng 4A là Bacillus stratosphericus.
Từ khóa: Bacillus safensis, Bacillus stratosphericus, hành tím, Pseudomonas aeruginosa, thối củ, vi khuẩn đối kháng

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ahemad, M. and Kibret, M., 2014. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: Current perspective. Journal of King Saud University – Science. 26(1): 1-20.

Assefa, S., Ahmed, S., Sakhuja, P.K. andChemeda, F., 2010. Management of Fusarium basal rot (Fusarium oxysporumf. sp. cepae) on shallot through fungicidal bulb treatment. Crop Protection. 30(5):560-565.

Berrada, I., Benkhemmar, O., Swings, J., Bendaou, N. and Amar, M., 2012. Selection of halophilic bacteria for biological control of tomato gray mouldcaused by Botrytis cinerea. PhytopathologiaMediterranea. 51(3): 625-630.

Bibi, F., Yasir, M., Song, G.C., Lee, S.Y. and Chung, Y.R., 2012. Diversity and characterization of endophytic bacteria associated with tidal flat plants and their antagonistic effects on Oomycetousplant pathogen. The Plant Pathology Journal. 28(1): 20-31.

Chakraborty, U., Chakraborty, B.N., Chakraborty, A.P. and Dey, P.L., 2013. Water stress amelioration and plant growth promotion in wheat plants by osmotic stress tolerant bacteria. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 29(5): 789-803.

Conn, K.E., Lutton, J.S. and Rosenberger, S.A., 2012. Onion Disease Guide :A Practical Guide for Seedsmen, Growers and Agricultural Advisors. SenminisVegetable Seeds. Woodland, 71 pages.

Drancourt, M. and Raoult, D., 2005. Sequence-based identification of new bacteria: A proposition for creation of an orphan bacterium repository. Journal of Clinical Microbiology. 43(9): 4311-4315.

Harris, L.J., Daeschel, M.A., Stiles, M.E. and Klaenhammer, T.R., 1989. Antimicrobial activity of lactic acid bacteria against listeramonocytogenes. Journal of Food Protection. 52(6): 384-387.

Holt G.J., Peter, H.S. and Noel, R.K., 1994. Bergey’sManual of Determinative Bacteriology, Ninth Edition. Lippincott Williams and Wilkins. Philadelphia, 754 pages.

Hong T.T.B., Xuan N.T., NghiaN.T. et al., 2013. The effect of planting density on growth attributes and major pests of violet onion Allium ascalonicum(L.) in Vinh Chau. Omonrice. 19: 180-184.

IFAD (Ban điều phối dự án hỗ trợ Tam Nông tỉnh Ninh Thuận), 2013. Sổ tay Khuyến nông - Khuyến ngư, Ninh Thuận, trang 64-71.

Janda, J.M. and Abbott, S.L., 2002. Bacterial identification for publication: when is enough enough?.Journal of ClinicalMicrobiology. 40(6):1887-1891.

Kavamura, V.N., Santos, S.N., Silva, J.L. et al., 2013. Screening of Brazilian cacti rhizobacteria for plant growth promotion under drought. Microbiology Research. 168(4): 183-191.

Khoa, N.Ð., Giàu, N.Ð.N., and Tuấn, T.Q., 2016. Effects of Serratia nematodiphilaCT-78 on rice bacterial leaf blight caused by Xanthomonas oryzaepv. oryzae. Biological Control. 103: 1-10.

Kloepper, J.W., 1993. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological agents. In: Metting, F.B. (Ed.). Soil Microbial Ecology Applications in Agricultural and Environmental Management. Marcel Dekker. New York, pp. 254–274.

Lê Hùng Cường, 2017. Xác định mầm bệnh gây đốm lá trên hoa hồng tại Đồng Tháp và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trong đất để phòng trị bệnh. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Mayer, F.L., and James, W., 2017. Disarming fungal pathogens: Bacillussafensisinhibits virulence factor production and biofilm formation by Cryptococcusneoformansand Candidaalbicans. mBio. 8(5): e01537-17.

McLeod, J.W. and Gordon, J., 1923. Catalase production and sensitiveness to hydrogen peroxide amongst bacteria: with a scheme for classification based on these properties. The Journal of Pathology and Bacteriology. 26(3): 326-331.

NguyễnĐặng Ngọc Giàu, 2014. Phân lập, định danh và khảo sát khả năng phòng trừ bệnh cháy bìa lá của vi khuẩn trong đất ở thành phố Cần Thơ và tỉnh Hậu Giang. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

NguyễnHoàng Minh Sang, 2017. Tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trong đất để phòng trị bệnh chạy dây trên khoai lang tím tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

NguyễnLân Dũng và Đinh Thúy Hằng, 2006. Phương pháp thực nghiệm dùng để định tên các loài vi khuẩn, ngày truy cập 28/6/2018. http://vietsciences2.free.fr/khaocuu/nguyenlandung/03-phuongphapthucnghiem-inhtenvk03.html.

NguyễnLân Dũng, NguyễnĐình Quyến và Phạm Văn Ty, 2007. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản Giáo Dục. Hà Nội, 520 trang.

NguyễnThái Học, 2016. Phân lập và xác định các mầm bệnh phổ biến trên hành tím (Allium ascalonicum) tại thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

NguyễnThanh Hà, 1991. Kỹ thuật xét nghiệm visinhvậtyhọc.Nhà xuất bản Yhọc.HàNội,trang329-338.

NguyễnThị Kiều Mỵ, 2017. Xác định mầm bệnh trên hạt lúa giống tại An Giang và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trong đất để phòng trị bệnh. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

NguyễnThị Ngọc Ngân, 2017. Xác định mầm bệnh trên hạt lúa giống tại Hậu Giang và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trong đất để phòng trị bệnh. Luận văn Cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Nguyễn Thị Nguyệt, 2014. Phòng trừ một số sâu bệnh hại củ hành tím dịp Tết, ngày truy cập 20/6/2018. http://www3.skhcn.bentre.gov.vn/Pages/ChuyenMuc.aspx?ID=278&Categor yId=Nghi%u00ean+c%u1ee9u++Tri%u1ec3n+khai&InitialTabId=Ribbon.Read&PageIndex=8

Petti, C.A., Reller, L.B. and Weinstein, M.P., 2007. Detection and identification of microorganism by gene amplification and sequencing. Clinical Infectious Diseases. 44(8): 1108-1114.

Phòng Kinh tế thị xã Vĩnh Châu, 2015. Phân khai chỉ tiêu kế hoạch phát triển kinh tế các xã, phường năm 2015 của thị xã Vĩnh Châu.

Pieterse, C.M.J., Pelt, J.A., Verhagen, B.W.M., et al., 2003. Induced systemic resistance by plant growth-promoting rhizobacteria. Symbiosis. 35(1-3): 39-54.

Quyền, T.V., Tín, C.H.T and Khoa, N.Đ., 2017. Disease-reducing effects of antagonistic soil bacteria on Fusarium basal rot of shallot caused by Fusarium oxysporumin Vinh Chau, Soc Trang. Can Tho University Journal of Science. 6:31-37.

Saharan, B.S. and Nehra, V., 2011. Plant growth promoting rhizobacteria: A critical review. Life Sciences and Medicine Research. 21(1): 1-30.

Schaeffer, A.B., and Fulton, M.D., 1933. A simplified method of staining endospores. Science. 77: 194-194.

Shivaji, S., Chaturvedi, P., Suresh, K., et al., 2006. Bacillus aeriussp. nov., Bacillus aerophilussp. nov., Bacillus stratosphericussp. nov.and Bacillus altiludinissp. nov., isolated from cryogenic tubes used for collecting air samples from high altitudes. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 56: 1456-1473.

Sintayehu, A., Ahmed, S., Fininsa, C. and Sakhuja, P.K., 2014. Evaluation of green manure amendments for the management of Fusarium basal rot (Fusariumoxysporumf. sp. cepae) on shallot. International Journal of Agronomy. ID 150235, 6 pages.

Trần Kim Thoa, 2015. Phân lập, định danh và khảo sát khả năng phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa của vi khuẩn đối kháng trong đất hai tỉnh Tiền Giang và Sóc Trăng. Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Trần Thị Bích Thảo, 2017. Xác định mầm bệnh thối đồng tiền trên khoai lang tím tại huyện Bình Tân, Vĩnh Long và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng trong đất để phòng trị bệnh. Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Võ Hoàng Nghiệm, 2012. Điều tra giám định bệnh trên hành tím (Allium ascalonicumL.) trong vụ hành giống năm 2012 tại thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Luận văn đại học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Võ Thị Phương Trang, 2013. Phân lập, định danh và khảo sát khả năng phòng trừ bệnh cháy bìa lá của vi khuẩn trong đất tỉnh An Giang. Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.

Woo, P.C.Y., Lau, S.K.P., Teng, J.L.L., Tse, H. and Yuen, K.Y., 2008. Then and now: Use of 16S rRNA gene sequencing for bacterial identification and discovery of novel bacteria in clinical microbiology laboratories. Clinical Microbiology and Infection. 14(10): 908-934.

Yadav, S., Kaushik, R., Saxena, A.K. and Arora, D.K., 2011. Genetic and functional diversity of Bacillus strains in the soils longtermirrigated with paper and pulp mill effluent. The Journal of General and Applied Microbiology. 57(4): 183–195.

Zhang, J., Zhang, E., Scott, K. and Burgess, J.G., 2012. Enhanced electricity production by use of reconstituted artificial consortia of estuarine bacteria grown as biofilms. Environmental Science and Technology. 46(5): 2984-2992.

Zhang, S., White, T.L., Martinez, M.C., McInroy, J.A., Kloepper, J.W. and Klassen, W., 2010. Evaluation of plant growthpromotingrhizobacteria for control of phytophthora blight on squash under greenhouse conditions. Biological Control. 53(1): 129-135.