Thái Thành Được * Nguyễn Hữu Hiệp

* Tác giả liên hệ (thanhduockg@gmail.com)

Abstract

This study is aimed at isolating and identificating some nitrogen fixing bacteria from the rhizosphere of maize roots. Soil samples of vegetative maize plants from the Mekong delta were collected. Nfb N-free, LGI and Burks N-free  media were used for the isolation and evaluation bacteria which could synthesize NH4+. From rhizopheric soil of maize collected from several provinces in the Mekong Delta, 120 nitrogen fixing bacteria were isolated. Fifty bacterial strains which grew well in 3 types N-free media after 72hours of incubation at 30oC were chosen for further studies. These bacteria could synthesize NH4+ well in liquid medium after 72 hours. These fifty bacterial strains synthesized NH4+ in liquid medium at days 2 , 4 and 6 after inoculation with an average ranging from 0.82 mg/L to 4.28 mg/L.  Six bacterial strains, which had the best at nitrogen fixing, were sequenced based on 16S rRNA. They belonged to three different genera, Bacillus, Pseudomonas and Klebsiella.

Keywords: Bacillus sp, Klebsiella sp, maize, nitrogen fixing bacteria, rhizosphere

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm phân lập và định danh một số dòng vi khuẩn cố định đạm từ đất vùng rễ cây bắp. Mẫu đất được thu thập tại ruộng trồng bắp giai đoạn sinh trưởng ở Đồng bằng sông Cửu Long. Ba môi trường gồm Nfb không N, môi trường LGI và môi trường Burks không N dùng để phân lập vi khuẩn và đánh giá vi khuẩn khả năng tổng hợp NH4+. Kết quả 120 dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm đã được phân lập từ 38 mẫu đất vùng rễ cây bắp. Năm mươi dòng vi khuẩn có khuẩn lạc phát triển mạnh trên 3 loại môi trường không N sau 72 giờ ủ ở 30oC sau cấy đã được tuyển chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. Năm mươi dòng vi khuẩn này có khả năng tổng hợp NH4+ trong môi trường lỏng tại ngày 2, 4 và 6 nuôi cấy có trung bình dao động từ 0,82 mg/L đến 4,28 mg/L. Sáu dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm tốt nhất được giải trình tự gene 16S rRNA. Chúng thuộc 3 chi khác nhau gồm Bacillus, PseudomonasKlebsiella.

Từ khóa: Bacillus sp, bắp, Klebsiella sp, cố định đạm, vùng rễ

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bertani, G. (1951). Studies on lysogenesis. Journal of Bacteriology, 62(3), 293-300.

Bumunang, E. W., & Babalota, O. O. (2014). Characterization of rhizobacteria from field grown genetically modified (GM) and non-GM maizes. Brasilian Archives of Biology and Technology, 57(1), 1-8.

Cavalcante, V. A., & Dӧbereiner, J. (1988). A new acid-tolerant nitrogen-fixing bacterium associated with sugarcane. Plant and Soil, 108, 23-31.

Chelius, M. K., & Triplett, E. W. (2000). Immunolocalization of dinitrogenase reductase produced by Klebsiella pneumoniae in association with Zea mays L. Appl Environ Microbiol, 66(2), 783-787.

John, W., Peters, K., Fisher., & Dean, D. R. (1995). Nitrogenase structure and function: A biochemical-genetic perspective. Annu Rev. Microbiol, 49, 335-366.

Kirchhof, G., Reis, V. M., Baldani, J. I., Eckert, B., Dӧbereiner, J., & Hartmann, A. (1997). Occurrence, physiological and molecular analysis of endophytic diazotrophic bacteria in gramineous energy plants. Plant and Soil, 194, 45-55.

Kuan, K. B., Othman, R., Rahim, K. A., & Shamsuddin, Z. H. (2016). Plant growth-promoting rhizobacteria inoculation to enhance vegetative growth, nitrogen fixation and nitrogen remobilisation of maize under greenhouse conditions. PLoS ONE, 11(3), 1-19.

Kumar S., Stecher, G., Knyaz., Li, M., & Tamura, K. (2018). Mega X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution, 35, 1547-1549.

Lane, D. J. (1991). 16S/23S rRNA sequencing. In: stackebrandt, E. and M. Goodfellow (editors). Nucleic acid techniques in bacterial systematics. John Wiley and Sons. Chichester. United Kingdom. 115-175.

Tình, N. H. (2003). Cây ngô. Nhà xuất bản Nghệ An.

Hiệp, N. H., & Khanh, N. T. M. (2010). Phân lập và nhận diện một số chủng vi khuẩn cố định nitơ trên cây bắp. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 16a, 151-156.

Trúc, N. T. N. (2011). Phân lập, tuyển chọn các dòng vi khuẩn cố định đạm, phân giải lân, tổng hợp IAA để làm phân bón cho rau ở Tiền Giang (Luận án tiến sĩ). Đại học Cần Thơ.

Pha, N. T., Giỏi T. Đ., & Hiệp, N. H. (2015). Phân lập, tuyển chọn và định danh các dòng vi khuẩn cố định đạm vùng rễ lúa các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 38(2), 38-47.

Oanh, N. T. P., Minh, T. B., & Pha, N. T. (2013). Phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn đất vùng rễ lúa có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 26, 82-88.

Cự, N. X., Dung, B. T. N., Hiệp, L. T. K., & Tranh, C. V. (2001). Phương pháp phân tích đất nước cây trồng. Nhà xuất bản Giáo Dục.

Page, L., Miller, R. H., & Keeney, R. D. (1982). Methods for soils analysis, part 2: chemical and microbial properties, 2 nd edition. American Society of Agronomy Incorporation, 9(2), 625-776.

Park, M., Kim, C., Yang, J., Lee, H., Shin, W., Kim, S., & Sa, T. (2005). Isolation and characterization of diazotrophic growth promoting bacteria from rhizosphere of agricultural crops of Korea. Microbiological Research, 160, 127-133.

Puneet, K., Sohal, R. P., Gupta, R. P., & Pandher, M. S. (1998). Effect of inoculation of Azotobacter and PSM on fertilizer economy, plant growth and yield of winter maize. Nitrogen fixation with non-legumes, Kluwer Academic Publisher, 79, 271-273.

Santos, P.E., Cristales, R.B., & Mellado, J. C. (2001). Burkholderia sp, a genus rich in plant-associated nitrogen fixers with wide environmental and geographic distribution. Applied and Environmental Microbiology, 67(6), 2790-2798.

Shabave, P., Smolin, Y., & Strekozova, I. (1991). The effects of Azotobacter brasilense sp7 and Azotobacter chroococcum on nitrogen blance in soil under cropping with oats. Biology and Fertility of Soils, 10, 290-292.

Thavasi, R., Jayalaxmi, S., Balasubramanian, T., & Banat, I. M. (2006). Biodegradation of crude oil by nitrogen fixing marine bacteria Azotobacter chroococcum. Research Journal of Microbial, 5, 401-440.

Van, B.P., & Sloger, C. (1981). Ontogenetic variation of nitrogenase, nitrate reductase and glutamin synthetase activities in Oryza sativa rice. Plant Physiol, 68, 722-726.

Van, T. P. N., & Diep, C. N. (2016). Isolation and characterization of rhizospheric bacteria in soybean (Glycine max (L.) Merrill) cultivated on ferralsols of Cujut district, Daknong province, Vietnam. World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 5(4), 302-317.