Luận Văn BIỆN TUẤN AN KHẢO SÁT HỆ VI KHUẨN Methylobacterium sp. TRÊN LÚA (Oryza sativa L.) Ở TÂY NINH

TÓM TẮT


Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh tháng 8 năm 2005, đề tài nghiên cứu:


“Khảo sát hệ vi khuẩn Methylobacterium sp. trên lúa (Oryza sativa L.) ở Tây


Ninh”.


Đề tài do Biện Tuấn An thực hiện dưới sự hướng dẫn của:


PGS.TS Bùi Văn Lệ


Th.S Kiều Phương Nam


Vi khuẩn thuộc chi Methylobacterium là vi khuẩn có sắc tố hồng dinh dưỡng methyl


tuỳ ý (pink pigmented facultative methylotrophic – PPFM) có khả năng sử dụng nhiều


hợp chất khác nhau từ một cacbon đến nhiều cacbon. Là vi khuẩn có tiềm năng ứng


dụng trong nhiều lĩnh vự khác nhau vì chúng có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất


thứ cấp có lợi cho thực vật và con người.


Mục đích của đề tài nhằm định danh các loài vi khuẩn Methylobacterium sp. trên lúa


và khảo sát khả năng sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp của vi khuẩn.


Được thực hiện qua các bước sau:


- Phân lập và làm thuần các chủng vi khuẩn Methylobacterium sp. trên ruộng lúa.


- Khảo sát các đặc điểm sinh lý sinh, sinh hóa của các chủng đã phân lập và làm


thuần.


- Định danh vi khuẩn đã khân lập bằng phương pháp PCR và giải trình tự vùng


rDNA 16S nguyên vẹn của các chủng.


- Khảo sát khă năng sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp của các chủng đã định


danh.


Các kết quả đạt được:


- Thu thập, phân lập và làm thuần 26 dòng vi khuẩn khác nhau thuộc chi


Methylobacterium.


- Khảo sát được các đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng đã được làm thuần


và phân bốn nhóm theo các đặc điểm sinh lý, sinh hóa.


- Định danh được các chủng đã phân lập thuộc chi Methylobacterium bằng


phương pháp PCR và giải trình tự. Qua đó, kết luận sơ bộ mối quan hệ của các


chủng so với các loài đã công bố.


- Khảo sát được khả năng sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp, trong đó có hai


chủng có khả năng sinh tổng hợp auxin và bốn chủng có khả năng tích lũy


PHB.


Những kết quả trong nghiên cứu này đạt được nhờ sử dụng phối hợp phương pháp cổ


điển và phương pháp hiện đại – là phương pháp phù hợp với những nghiên cứu vi sinh


vật trong thời đại ngày nay.


Kết quả của nghiên cứu này đã góp thúc đẩy những nghiên cứu về vi khuẩn


Methylobacterium có lợi, để có thể ứng dụng tạo chế phẩm vi sinh dùng trong nông


nghiệp, ứng dụng trong công nghệ nuôi cấy mô tế bào và trong các lĩnh vực khác.


MỤC LỤC

TRANG

MỤC LỤC .vi


Danh mục các chữ viết tắt .x


Dang sách các bảng xi


Dang sách các hình-sơ đồ xii


Phần I: Phần mở đầu 1


1.1. Đặt vấn đề 1


1.2. Mục đích, yêu cầu 2


Phần II: Tổng quan tài liệu 3


2.1. Cây lúa .3


2.1.1. Nguồn gốc phân bố 3


2.1.2. Đặc điểm phân loại 4


2.1.2.1. Đặc điểm chung 4


2.1.2.2. Phân loại 5


2.2. Vi khuẩn .7


2.2.1. Lịch sử phát hiện và phân loại .7


2.2.2. Đặc điểm chung .12


2.2.2.1. Đặc điểm sinh thái và phân bố 12


2.2.2.2. Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa 13


2.3. Sự tương tác giữa thực vật và vi sinh vật 16


2.3.1. Sơ lược sự tương tác giữa vi sinh vật và thực vật .16


2.3.2. Sự tương tác giữa Methylobacterium với thực vật 17


2.3.3. Sự tạo các hợp chất thứ cấp bởi vi khuẩn Methylobacterium 19


2.3.4. Các ứng dụng khác của vi khuẩn Methylobacterium 21


2.4. Phương pháp định danh vi sinh vật .23


2.4.1. Định dang vi sinh vật bằng phương pháp truyền thống 23


2.4.2. Định danh vi sinh vật bằng kỹ thuật sinh học phân tử 24


2.4.2.1. Sơ lược kỹ thuật sinh học phân tử .24


2.4.2.2. Ứng dụng PCR và giải trình tự để định danh vi sinh vật .26


Phần III: Vật liệu và phương pháp 28


3.1. Vật liệu 28


3.1.1. Mẫu thí nghiệm .28


3.1.2. Thiết bị, dụng cụ 28


3.1.3. Hóa chất .28


3.1.3.1. Môi trường phân lập và làm thuần 28


3.1.3.2. Môi trường giử giống vi khuẩn 29


3.1.3.3. Môi trường khảo sát khả năng sử dụng hợp chất cung cấp nguồn cacbon


của


vi khuẩn 29


3.1.3.4. Môi trường nhân sinh khối vi khuẩn 29


3.1.3.5. Bộ thử nghiệm sinh hóa định danh trực khuẩn gram âm IDS 14GNR .29


3.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm 30


3.2.1. Lấy mẫu .30


3.2.2. Tăng sinh vi khuẩn 31


3.2.3. Phân lập vi khuẩn 31


3.2.4. Làm thuần 31


3.2.5. Giữ giống .31


3.2.6. Khảo sát các đặc điểm sinh lý sinh hóa .31


3.2.6.1. Thử nghiệm gram và đo kích thước tế bào 32


3.2.6.2. Mối quan hệ với oxy 33


3.2.6.3. Khả năng di động .34


3.2.6.4. Thử nghiệm khả năng sử dụng nguồn cacbon của vi khuẩn .34


3.2.6.5. Các thử nghiệm trong bộ thử nghiệm IDS 14GNR .34


3.2.6.6. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH 37


3.2.6.7. Xác định đường cong tăng trưởng của vi khuẩn .38


3.3. Định danh vi khuẩn .38


3.3.1. Tính hệ số tương đồng di truyền 38


3.3.2. Ly trích DNA vi khuẩn .38


3.3.3. Tiến hành phản ứng PCR .39


3.3.3.1. Thành phần phản ứng PCR .39


3.3.3.2. Các primer sử dụng 39


3.3.3.3. Điện di và xem kết quả .41


3.3.4. Giải trình tự 41

3.3.5. Xử lý kết quả giải trình tự 41


3.4. Khảo sát khả năng sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp .42


3.4.1. Định tính khả năng sinh tổng hợp auxin 42


3.4.2. Định tính khả năng sinh tổng hợp PHB 42


Phần IV: Kết quả và biện luận .44


4.1. Kết quả phân lập và làm thuần 44


4.2. Kết quả khảo sát các đặc điểm sinh lý, sinh hóa .46


4.2.1. Kết quả thử nghiệm gram và đo kích thước tế bào .46


4.2.2. Mối quan hệ với oxy .46


4.2.3. Khă năng di động .47


4.2.4. Khả năng sử dụng chất cung cấp nguồn cacbon .47


4.2.5. Bộ thử nghiệm IDS 14GNR 49


4.2.6. Kết quả thử nghiệm nhiệt độ và pH tối ưu cho sự phát triển của vi khuẩn .50


4.2.7. Đường cong tăng trưởng tế bào .52


4.3. Kết quả định danh vi khuẩn 55


4.3.1. Hệ số tương đồng di truyền .55


4.3.2. Kết quả PCR 56


4.3.2.1. Kết quả định tính vi khuẩn chi Methylobacterium 56


4.3.2.2. Kết quả khuếch đại trình tự 16S rDNA nguyên vẹn .57


4.3.3. Kết quả giải trình tự và so sánh độ tương đồng của các chủng với các loài đã


công bố 58


4.4. Khảo sát khả năng sinh tổng hợp một số hợp chất thứ cấp 61


4.4.1. Định tính auxin .61


4.4.2. Định tính PHB 61


Phần V: Kết luận và đề nghị 62


5.1. Kết luận .62


5.2. Đề nghị .62


Tài liệu tham khảo .63


Phụ luc .76