ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
-------*-------

ĐỖ THỊ TUYẾN

NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ
CHỦNG XẠ KHUẨN THUỘC CHI STREPTOMYCES PHÂN
LẬP TẠI THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Thái Nguyên, 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
-------*-------

ĐỖ THỊ TUYẾN

NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG
XẠ KHUẨN THUỘC CHI STREPTOMYCES PHÂN LẬP TẠI
THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60 42 80

1.3.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh tổng hợp chất kháng sinh ..............................13
1.3.3. Tách chiết chất kháng sinh ..............................................................................15
1.4. XẠ KHUẨN ỨNG DỤNG TRONG BẢO VỆ THỰC VẬT ............................16
1.4.1. Vi nấm là nguyên nhân chủ yếu gây ra các bệnh hại cây trồng ......................16
1.4.2. Xạ khuẩn chống nấm gây bệnh thực vật .........................................................17
1.5. XẠ KHUẨN ỨNG DỤNG TRONG BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG .......................19
iii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.5.1. Tuyển chọn xạ khuẩn sinh enzyme .................................................................19
1.5.2. Một số enzyme chủ yếu ứng dụng trong bảo vệ môi trƣờng ..........................20
Chƣơng 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................23
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ...............................................................................23
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................23
2.1.2. Vi sinh vật kiểm định ......................................................................................23
2.2. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ MÔI TRƢỜNG ...................................................23
2.2.1. Hóa chất ..........................................................................................................23
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị ..........................................................................................24
2.2.3. Môi trƣờng nghiên cứu....................................................................................24
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................26
2.3.1. Phƣơng pháp phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn ..............................................26
2.3.2. Phƣơng pháp đếm số lƣợng tế bào ..................................................................26
2.3.3. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng sinh ...................................................27
2.3.4. Phƣơng pháp xác định hoạt tính enzyme ........................................................28
2.3.5. Phƣơng pháp xác định khả năng chịu nhiệt của enzyme ................................28
2.3.6. Phƣơng pháp nghiên cứu các đặc điểm sinh học của xạ khuẩn ......................28
2.3.7. Phƣơng pháp xác định trình tự đoạn gene 16S rRNA ....................................30

CẤY CHỦNG HT17.8 VÀ HT19.1 TỚI KHẢ NĂNG NẢY MẦM CỦA HẠT ....68
KẾT LUẬN ...............................................................................................................71
KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................73

v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hàng năm, trên thế giới các vi nấm gây bệnh thực vật nhƣ đạo ôn, khô vằn, thối
cổ rễ, mốc sƣơng… đã gây tổn thất nặng nề cho mùa màng, chúng chiếm tới 83%
trong số các bệnh ở cây trồng [15]. Theo thống kê của Tổ chức Nông Lƣơng Liên
hiệp Quốc (FAO), thiệt hại trong nông nghiệp do các bệnh vi nấm lên tới 11,6%
tổng sản lƣợng nông nghiệp thế giới [46].Trong khi đó, việc sử dụng thuốc hóa học
trong bảo vệ thực vật từ lâu đã gây ảnh hƣởng nghiêm trọng tới sức khỏe con ngƣời,
làm mất cân bằng sinh thái và gây ô nhiễm môi trƣờng. Chính vì vậy, việc sử dụng
các loại VSV đối kháng, các chất sinh học diệt khuẩn vào các vùng sinh thái khác
nhau của cây trồng đã và đang là đích mà các nhà khoa học hƣớng đến, và xạ khuẩn
sinh kháng sinh là đối tƣợng trung tâm trong cuộc tìm kiếm này [22].
Xạ khuẩn thuộc nhóm sinh vật nhân sơ (Prokaryote) với số lƣợng loài lớn và
phân bố ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Chúng ngày càng đƣợc biết đến rộng rãi
với nhiều ứng dụng thực tế thông qua việc tạo ra các sản phẩm trao đổi thứ cấp có
giá trị sử dụng cao nhƣ CKS, chất chống ung thƣ, chất kích thích sinh trƣởng và
nhiều hợp chất y dƣợc khác. Thêm vào đó, XK còn khả năng sinh các enzyme ngoại
bào nên đƣợc sử dụng rộng rãi làm các chế phẩm sinh học có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng trong công nghệ xử lý rác thải [9], [18].

tuyển chọn ra các chủng có HTKS cao.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, nuôi cấy, sinh lý – sinh hóa và phân loại
một số chủng XK có hoạt tính kháng nấm đã đƣợc tuyển chọn.
- Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp CKS của các chủng XK lựa chọn.
- Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào và nghiên cứu tuyển chọn ra một số
chủng có hoạt tính enzyme cao, có nhiều triển vọng ứng dụng trong thực tiễn.

2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. ĐẠI CƢƠNG VỀ XẠ KHUẨN
1.1.1. Vị trí phân loại và sự phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên
Theo hệ thống phân loại hiện nay, XK thuộc ngành Tenericutes (gồm vi
khuẩn G (+) và XK), thuộc giới vi khuẩn thật (Eubacteria) và siêu giới nhân sơ
(Prokaryota).
Xạ khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, phân lớp Actinobacteridae, bộ
Actinomycetales, bao gồm 10 phân bộ, 35 họ, 110 chi và khoảng hơn 1.000 loài.
Trong đó có 478 loài thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc các chi còn lại
đƣợc xếp vào nhóm XK hiếm [58], [5].
Tên xạ khuẩn – Actinomycetes – bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “actys” (tia) và
“mykes” (nấm) và ban đầu XK đƣợc coi là vi nấm vì chúng sinh trƣởng giống với
nấm. Tuy nhiên, đến nay, XK đã đƣợc chứng minh là thuộc nhóm vi khuẩn G(+), có
tỷ lệ G+C cao (>55%) trong DNA [60].
Xạ khuẩn là một nhóm VSV rất đa dạng trong đó đa số sinh trƣởng hiếu khí,
hoại sinh và phân bố rộng rãi trong đất, nƣớc, không khí, xác thực vật... Nhƣng chủ

1.1.2. Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn
1.1.2.1. Đặc điểm hình thái
Đặc điểm nổi bật của XK là có hệ khuẩn ty (mycelium) phát triển, phân nhánh
và không có vách ngăn. Đƣờng kính của khuẩn ty thay đổi trong khoảng từ 0,2 µm
– 3 µm, chiều dài có thể đạt tới một vài cm. Kích thƣớc và khối lƣợng khuẩn ty
thƣờng không ổn định và phụ thuộc vào từng loại điều kiện nuôi cấy.
Theo ISP, màu sắc KTKS của các chủng XK đƣợc chia thành 8 nhóm màu:
White (W) nhóm trắng, Gray (Gy) nhóm xám, Red (R) nhóm đỏ, Yellow (Y) nhóm
vàng, Green (Gn) nhóm xanh, Blue (B) nhóm xanh da trời, Violet (V) nhóm tím, và
nhóm màu không xác định (X) [5], [40].
Khi nuôi cấy trong môi trƣờng dịch thể, XK tạo thành dạng bông, khi già tạo
thành kết tủa lắng xuống đáy, phần kết tủa này bao gồm các hạt liti, đó là sản phẩm
phân hủy của màng nguyên sinh chất và vách tế bào [19].
Khi nuôi cấy trên môi trƣờng đặc khuẩn ty của XK phát triển thành 2 loại. Một
loại cắm sâu vào môi trƣờng gọi là hệ sợi cơ chất (khuẩn ty cơ chất - substrate
mycelium) với chức năng chủ yếu là dinh dƣỡng. Một loại phát triển trên bề mặt thạch
gọi là hệ sợi khí sinh (khuẩn ty khí sinh - aerial mycelium) với chức năng chủ yếu là
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




sinh sản [41]. Nhiều loại XK, các KTKS phát triển theo hình phóng xạ, tạo thành
nhiều vòng tròn đồng tâm. Bản chất của hiện tƣợng này vẫn chƣa đƣợc giải thích
một cách thỏa đáng [19].
Sau một thời gian phát triển, trên đỉnh của KTKS sẽ xuất hiện các cuống sinh
bào tử – là cơ quan sinh sản đặc trƣng của XK. Trên mỗi CSBT mang từ 30 ÷ 100
bào tử, đôi khi có thể mang tới 200 bào tử, nhƣng cũng có khi chỉ mang một bào tử
hoặc hai bào tử. CSBT là một trong những đặc điểm rất quan trọng để phân loại



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....