Nghiên cứu phương pháp xác định vi khuẩn Bacillus thuringiensis trong một số chế phẩm vi sinh

Nghiên cứu phương pháp xác định vi khuẩn Bacillus thuringiensis trong một số chế phẩm vi sinh

TS. Ninh Thị Thảo1*, TS. Nông Thị Huệ1, Phạm Văn Tuấn2, Nguyễn Thị Quỳnh Anh2, Đỗ Đức Mạnh2

1 GVHD, 2 Lớp K62CNSHE, Khoa CNSH, *Liên hệ

Đặt vấn đề

Tại Việt Nam, số lượng các thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) sinh học tăng nhanh nhưng doanh số chỉ đạt dưới 10% tổng doanh số thuốc BVTV (https://nongnghiep.vn/ 2020), trong khi đó lượng thuốc  trừ sâu và trừ bệnh mỗi năm nước ta sử dụng vẫn rất lớn khoảng 16.400 tấn (https://danviet.vn/ 2018). Chính vì điều đó việc đẩy mạnh sản xuất và sử dụng thuốc BVTV sinh học nhằm dần thay thế các sản phẩm thuốc BVTV hóa học là rất cần thiết. Cùng với đó là việc kiểm soát chất lượng sản phẩm để tránh sản phẩm thuốc BVTV giả, kém chất lượng là công việc không kém phần quan trọng.

Bacillus thuringiensis (Bt) là vi khuẩn gram dương, có khả năng tạo bào tử, mang các gen cry mã hóa các protein tinh thể độc (protein cry) có hiệu quả phòng trừ đối với nhiều loại sâu bệnh hại trên cây trồng (Schnepf & cs., 1998). Do vậy vi khuẩn Bt đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất phân bón vi sinh. Chế phẩm sinh học đầu tiên có nguồn gốc từ các chủng Bt từ đó đến nay nó vẫn luôn là sản phẩm được sản xuất nhiều nhất và sử dụng phổ biến nhất.

Ở Việt Nam, chế phẩm Bt đã được nghiên cứu từ năm 1971. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn cơ sở hay các tiêu chuẩn quốc gia đã ban hành không thể áp dụng để đánh giá định tính và định lượng vi khuẩn Bt trong phân bón vi sinh. Chính vì vậy, việc xây dựng được phương pháp để phát hiện và định lượng được vi khuẩn Bt trong các mẫu phân bón vi sinh trong điều kiện Việt Nam là cần thiết.

Kết quả và thảo luận

Phân lập các chủng vi khuẩn Bt giả định trong 6 chế phẩm sinh học

Để phân lập các chủng vi khuẩn Bt trong các chế phẩm sinh học, các mẫu chế phẩm được hoà tan trong môi trường LB lỏng được đệm bằng acetate 0,25M theo tỉ lệ 1:19 đến 1:99 tuỳ theo từng chế phẩm và ủ trong 5 phút ở 80°C nhằm diệt các tế bào sinh dưỡng và các tế bào không sinh bào tử. Sau đó mẫu thử được pha loãng đến nồng độ 10-4 và nuôi cấy 10 ml trên môi trường thạch LB ở 30°C trong 18-24h. Sau thời gian nuôi cấy, đếm các khuẩn lạc là các vi khuẩn Bt điển hình hoặc giả định nghi ngờ, gọi chung là khuẩn lạc giả định. Khuẩn lạc Bt điển hình trên môi trường LB là các khuẩn lạc có dạng hình tròn hoặc dẹt, màu trắng sữa, kích thước khuẩn lạc 1 mm – 7 mm. Sau đó các khuẩn lạc nghi ngờ là khuẩn lạc Bt được nuôi cấy trên môi trường thạch T3 ở nhiệt độ 30°C trong 48h. Các khuẩn lạc mọc trên môi trường T3 được quan sát hình thái khuẩn lạc và so sánh với chủng vi khuẩn Bt chuẩn (4T1).

Bảng 1. Kết quả phân lập và đặc điểm hình thái khuẩn lạc của 6 chủng khuẩn Bt phân lập từ 6 chế phẩm vi sinh trên môi trường T3

STT Chủng phân lập Hình thái khuẩn lạc trên môi trường T3 Mô tả khuẩn lạc
1 4T1 (Chủng chuẩn)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 1-2 mm, màu trắng sữa, có tâm dày, viền mỏng.
2 S (Siamb)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 2-3 mm, màu trắng sữa, có tâm, bề mặt gồ ghề.
3 T1 (Thằn lằn chúa thần tốc)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 1-2 mm, màu trắng sữa, viền nhăn dày.
4 DT (Delfin ®WG)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 3-4 mm, màu trắng sữa, bề mặt nhẵn, có tâm dày viền mỏng.
5 V (VBTusa WP)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 2-3 mm, màu trắng sữa, viền nhăn, có tâm dày viền mỏng.
6 E (Enasin)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 2-3 mm, có tâm dày viền mỏng.
7 B (BIO –B)
Khuẩn lạc có hình tròn, kích thước 2-3 mm, viền nhăn.

Định danh các chủng vi khuẩn Bt giả định thông qua hình thái và hóa sinh

Các khuẩn lạc mọc trên môi trường T3 sau đó được nhuộm soi quan sát hình dạng tế bào, bào tử, tinh thể và thử tính chất sinh hoá gồm phản ứng lecithinase, phản ứng catalase và phản ứng sucrose. Kết quả đặc điểm hình thái tế bào và thử tính chất sinh hoá được thể hiện ở bảng 2 và bảng 3.

Bảng 2. Đặc điểm hình thái tế bào của 6 chủng khuẩn Bt phân lập

STT Chủng phân lập Hình ảnh tế bào nhuộm fuchsin Mô tả tế bào
1 4T1 (Chủng chuẩn)
Hình ảnh nhuộm tế bào thể hiện tất cả các chủng có hình thái giống chủng Bt chuẩn (4T1), khuẩn lạc hình que, đầu hơi tù xếp thành chuỗi hoặc riêng lẻ; bào tử dạng hình trứng chính tâm, màu xanh lục; tế bào chất bắt màu đỏ hồng.
2 S (Siamb)
3 T1 (Thằn lằn chúa thần tốc)
4 DT (Delfin ®WG)
5 V (VBTusa WP)
6 E (Enasin)
7 B (BIO –B)

Bảng 3. Kết quả thử nghiệm hóa sinh của của 6 chủng khuẩn Bt phân lập

Chú thích: (+): Dương tính , (-) Âm tính

Hình 1. Kết quả thử nghiệm lecithinase. (A) chủng V, (B) chủng DT, (C) chủng S, (D) chủng chuẩn 4T1. Các khuẩn lạc Bt giả định trên môi trường T3 được nuôi cấy chấm khuẩn lạc trên môi trường thạch MYP và nuôi cấy ở 37°C trong 18-24h.

Hình 2. Kết quả thử nghiệm catalase. (A) chủng V, (B) chủng DT, (C) chủng S, (D) chủng chuẩn 4T1. Các khuẩn lạc Bt giả định trên môi trường T3 được chấm lên lam kính, sau đó nhỏ 2 giọt H2O2 3% phủ lên vi khuẩn và quan sát sự tạo thành bọt khí.

Hình 3. Kết quả thử nghiệm trên môi trường lên men sucrose. (A) Đối chứng âm, (B) chủng chuẩn 4T1 (C) chủng phân lập V. Lấy các khuẩn lạc mọc trên T3 cho vào dung dịch sucrose 10% vô trùng có bổ sung đỏ phenol và quan sát kết quả.

Xác định khả năng sinh tinh thể độc và bào tử của các chủng Bt giả định

Để kiểm tra khả năng sinh tinh thể độc và khả năng sinh bào tử các khuẩn lạc trên môi trường T3 sau khi nuôi trong 48-72h được phết lên lam kính có chứa 1 giọt nước vô trùng sau đó khuấy đều và hơ trên đèn cồn đến khi khô. Sau đó, nhỏ 1-2 giọt dung dịch Coomassie brilliant blue, để trong 3 phút sau đó rửa sạch bằng nước cất và quan sát dưới kính hiển vi. Kết quả hình ảnh bào tử và tinh thể của các chủng được thể hiện ở bảng 4.

Bảng 4. Hình ảnh bào tử và tinh thể của một số chủng

Chủng Hình ảnh nhuộm tinh thể, bào tử Mô tả tinh thể và bào tử
Chủng chuẩn 4T1
Các chủng vi khuẩn phân lập đều thể hiện đặc điểm tinh thể và bào tử giống với chủng Bt chuẩn, gồm:

– Tinh thể có hình thoi, tròn, lệch tâm và nhiều hình dạng khác. Bắt màu toàn phần.

– Bào tử hình trụ hoặc hình trứng, một đầu bắt màu một đầu không bắt màu kể cả là nội hay ngoại bào tử.

– Tế bào bắt màu toàn phần, hình trụ.

V
DT
S
T1
E
B

 

Như vậy có thể thấy các chủng vi khuẩn Bt giả định phân lập từ các chế phẩm vi sinh có đặc điểm khuẩn lạc, đặc điểm tế bào, phản ứng hoá sinh, khả năng sinh bào tử và tinh thể tương đồng với chủng vi khuẩn Bt chuẩn. Đây cũng là những đặc điểm khác biệt đặc trưng của vi khuẩn Bt với các loài vi khuẩn khác có cùng hoạt tính hóa sinh trong chi Bacillus (Baumann và cs., 1984; Claus & Berkley, 1986; Slepecky & Hemphill, 1992; Carlson & Kolstø, 1993; Hansen và cs., 1998). Do vậy có thể bước đầu khẳng định các chủng vi khuẩn phân lập giả định là chủng vi khuẩn Bt.

Kiểm tra sự có mặt của các gen đặc hiệu cho vi khuẩn Bt ở các chủng phân lập bằng phương pháp PCR

Để khẳng định ở mức độ phân tử các chủng vi khuẩn phân lập là các chủng vi khuẩn Bt, chúng tôi kiểm tra sự có mặt của một số gen đặc trưng cho vi khuẩn Bt gồm gen GroEL, GyrB, XRE  gen Cry2 bằng phương pháp PCR (Chelliah và cs., 2019).

Hình 4. Kết quả điện di sản phẩm PCR với cặp mồi đặc hiệu cho gen Cry2 (kích thước đoạn băng đặc hiệu 700bp). Đối chứng âm là nước cất và các chủng ATCC79530 (Bacillus subtilis), NT 1.8 (B. amyloliquefaciens), ATCC 25923 (S. aureus ), ATCC 85922 (E.coli), đối chứng dương (chủng chuẩn): 4T1, 4T4, 4D4. Và các chủng phân lập là V, E, S, B, T1, DT. Thang chuẩn DNA 100bp.

Hình 5. Kết quả điện di sản phẩm PCR với cặp mồi đặc hiệu cho gen GroEL (kích thước đoạn băng đặc hiệu 600bp).

Hình 6. Kết quả điện di sản phẩm PCR với cặp mồi đặc hiệu cho gen Gryb (kích thước đoạn băng đặc hiệu 221bp).

Hình 7. Kết quả điện di sản phẩm PCR với cặp mồi đặc hiệu cho gen XRE (kích thước đoạn băng đặc hiệu 246bp)   .

Kết quả phản ứng PCR với các cặp mồi đặc hiệu nhân bản các gen đặc trưng của vi khuẩn Bt cho thấy các chủng vi khuẩn phân lập giả định đều mang các vạch băng có kích thước bằng kích thước xuất hiện ở chủng vi khuẩn Bt chuẩn. Như vậy, kết hợp kết quả phân tích đặc điểm hình thái, sinh hoá và phân tích sự có mặt của các gen đặc trưng của vi khuẩn Bt bằng phương pháp PCR có thể khẳng định các chủng vi khuẩn phân lập là các chủng vi khuẩn Bt.

Tài liệu tham khảo

1.      TCVN 12105:2018 Phân bón vi sinh vật – lấy mẫu.

2.      TCVN 6404:2016 (ISO 7218:2007 with amendment 1:2013) Vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi – Yêu cầu chung và hướng dẫn kiểm tra vi sinh vật.

3.      TCCS 09: 2020/BVTV Thuốc bảo vệ thực vật – phương pháp xác định vi khuẩn Bacillus thuringiensis.

4.      Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11133:2015 (ISO 22119:2011) về Vi sinh vật trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi – Phản ứng chuỗi polymerase real-time (pcr real-time) để phát hiện vi sinh vật gây bệnh từ thực phẩm – Định nghĩa và yêu cầu chung Vi sinh vật trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi. Phản ứng chuỗi polymerase real-time (pcr real-time) để phát hiện vi sinh vật gây bệnh từ thực phẩm.

5.      TCVN 7682 (ISO 20838), Vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi – Phản ứng chuỗi polymeraza (PCR) để phát hiện sinh vật gây bệnh từ thực phẩm – Yêu cầu về khuếch đại và phát hiện đối với các phương pháp định tính.

6.      ISO 22174, Microbiology of food and animal feeding stuffs – Polymerase chain reaction (PCR) for the detection of food-borne pathogens – General requirements and definitions (Vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi – Phản ứng chuỗi trùng hợp để phát hiện sinh vật gây bệnh từ thực phẩm – Yêu cầu chung và định nghĩa).

7.      Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10781:2015 (ISO/TS 13136:2012), vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi – phương pháp phát hiện vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR) thời gian thực – phát hiện escherichia coli sinh độc tố shiga (stec) và các định các nhóm huyết thanh O157, O111, O26, O103 và O145.

8.      Alaeddino~lu FASaNG (1998) A rapid and simple method for staining of the crystal protein of Bacillus thuringiensis. Journal of Industrial Microbiology 3: 227-229.

9.      Chang, Y.-H., Shangkuan, Y.-H., Lin, H.-C., & Liu, H.-W. (2003). PCR Assay of the groEL Gene for Detection and Differentiation of Bacillus cereus Group Cells. Applied and environmental microbiology69(8), 4502–4510.

10.  Chelliah, R., Wei, S., Park, B. J., Rubab, M., Banan-Mwine Dalirii, E., Barathikannan, K., Jin, Y. G., & Oh, D. H. (2019). Whole genome sequence of Bacillus thuringiensis ATCC 10792 and improved discrimination of Bacillus thuringiensis from Bacillus cereus group based on novel biomarkers. Microbial Pathogenesis129, 284–297.

11.  Dzieciol, M., Fricker, M., Wagner, M., Hein, I., & Ehling-Schulz, M. (2013). A novel diagnostic real-time PCR assay for quantification and differentiation of emetic and non-emetic Bacillus cereus. Food Control32(1), 176–185.

12.  Rebecca LH, Zothansanga Singh BP, Gurusubramanian G, Senthil NK. DNA finger printing of Bacillus thuringiensis based on repetitive DNA sequences using ERIC-PCR. Sci Vis. 2011;11(3):147–154.

13.  Travers RS, Martin PA, Reichelderfer CF (1987) Selective Process for Efficient Isolation of Soil Bacillus spp. Appl Environ Microbiol 53: 1263-6

14.  Thiery I and Frachon E (1997). Bacteria: identification, isolation, culture and preservation of entomopathogenic bacteria. In Lawrence A Lacey. Manual of Techniques in Insect Pathology, Cap. III-1, Biological Techniques Series, Academic Press, London, p. 55-75.

 

94 thoughts on “Thông báo than gia xét thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học

  1. yaritza sampson says:

    I appreciate the effort put into this post. Go live with bbc persian tv youtube — Persian‑language breaking news. reliable HD stream on any device. live updates, talk shows, feature stories. Including highlights and social clips. reliable HD stream on any device.

  2. willie george says:

    Clear, concise, and effective. Watch ptv sport live today online in HD — live coverage, schedules, highlights, replays, and expert analysis. Fast, reliable streaming on mobile and desktop, anywhere. Including today’s schedule.

  3. gunnar park says:

    Really well-researched and written. Tune into qtv ary — tilawat and religious talks. clear HD streams. live transmissions, recorded bayans. smooth playback.

  4. reed griffin says:

    Excellent breakdown of the topic. Tune into newsmax on youtube tv — live coverage and interviews. clean, distraction‑free player. long‑form talks, special segments. Including highlights and social clips. fast, reliable HD playback.

  5. bet365 says:

    Thank you, I have just been searching for information about this topic for a long time and yours is the greatest I have found out till now. But, what in regards to the bottom line? Are you sure concerning the source?

  6. mega bonanza casino login says:

    Thank you, I’ve recently been searching for info about this subject for a while and yours is the greatest I have came upon till now. But, what concerning the bottom line? Are you sure concerning the source?

  7. 爱壹帆国际 says:

    电影网站推荐,运用AI智能推荐算法,海外华人专用,运用AI智能推荐算法,支持中英双语界面和全球加速。

  8. mitolyn official says:

    **mitolyn official**

    Mitolyn is a carefully developed, plant-based formula created to help support metabolic efficiency and encourage healthy, lasting weight management.

  9. Darrel says:

    free online slots new zealand, real money united statesn pokies and new zealandn gambling habits, or highest payout online casino dealer
    wage; Darrel, usa

  10. Ivy says:

    free chips no deposit bonus australia, is online
    gambling allowed in australia and vancouver australia casinos, or free bingo app download karna hai
    (Ivy) games
    no deposit usa

  11. Cornell says:

    playtech casinos usa, top online pokies and casinos canadian update and
    dollar 5 deposit online casino australia, or top online pokies and casinos canadian open 2021

    my web site; blackjack modular home (Cornell)

  12. Davida says:

    Thanks in support of sharing such a pleasant opinion, article is fastidious,
    thats why i have read it entirely

    Also visit my blog ritz carlton aruba casino bingo (Davida)

  13. homepage says:

    I delight in, cause I found just what I used to be taking a look for.
    You have ended my 4 day long hunt! God Bless you man.
    Have a great day. Bye

    my web blog … homepage

  14. Francine says:

    $5 deposit casino usa 2021, on line casino canada and online casinos co usa, or usa online casinos free play

    my blog post big gambling win in vegas (Francine)

  15. Alphonse says:

    no wager united statesn river casino open today, Alphonse,, online casino paypal deposit usa and au
    slots bonus codes 2021, or united statesn poker tournament

  16. Milagros says:

    united kingdom live casino, best how many casinos in montreal (Milagros) in south united states and canada
    best slot machine, or united statesn poker tour

  17. Lemuel says:

    casinos in canada vancouver, canadian free online baccarat game download,
    Lemuel, casino fast withdrawal and how many casino
    are in australia, or united kingdom roulette strategy to win big

  18. Grover says:

    triple shot pokies united states, uptown pokies no deposit bonus
    2021 united states and play online bingo for real money
    canada, or best online nonton casino tycoon 2 sub indo – Grover – in united kingdom top reviewed

  19. Julian says:

    all new zealandn poker rules, free deposit is
    leelanau sands casino open – Julian, uk and new
    zealand bingo how to play, or best slot games online uk

  20. Robin says:

    Hey there! I just wanted to ask if you ever have any trouble with hackers?
    My last blog (wordpress) was hacked and I ended up losing several weeks of hard work due to no backup.

    Do you have any methods to protect against hackers?

    Also visit my blog post … betrivers online casino – play now (Robin)

  21. Lynell says:

    free spins doubledown casino app for iphone (Lynell) no deposit usa, top uk online casinos and united kingdom online poker news, or dice
    poker rules michaud toys

  22. av 在线 says:

    Right away I am going away to do my breakfast, later than having my breakfast coming over again to read more news.

  23. Pamala says:

    free bingo no deposit win real money united states, legal online poker
    sites australia and best payout gambling sites usa, or united
    kingdom roulette game wheel

    Here is my page … 36 street casino (Pamala)

  24. Tim says:

    new united statesn no deposit bonus casino 2021, online usa real money casino blackjack american pub
    and grill – Tim – free bonus no deposit roulette
    usa, or casoola casino uk login

  25. hi88 says:

    Wow, wonderful blog structure! How lengthy have you ever been running a blog for? you make running a blog glance easy. The entire glance of your site is magnificent, let alone the content material

  26. Gavin says:

    are there casinos how to play pai gow in casino (Gavin) saskatchewan united states, free pokie games united kingdom and united statesn pokies companies, or free online games
    win real money no deposit usa

  27. Gerard says:

    Thank you for the good writeup. It in fact was a
    amusement account it. Look advanced to more added agreeable from you!

    By the way, how can we communicate?

    my blog four winds online casino download (Gerard)

  28. top variance slots Brisbane says:

    Zero fees on deposits and withdrawals for Australian players. By the end, everyone will have a clear picture of how this vibrant platform operates, what it offers, and why it continues to attract players worldwide. Skycrown Casino extends a warm welcome to all individuals seeking an online destination filled with thrilling games, transparent policies, and outstanding promotional offers. VIP players receive additional support through dedicated account managers. SkyCrown Casino provides a fully optimized mobile experience for players on the go. Professional dealers host games in real-time, creating an authentic casino atmosphere from the comfort of your home.
    Dear Mathias,Thank you for sharing your experience with us. So find a better casino this one is only out for your money. I can message them 3 times a day and they still give u the samme message. Average 10 min …But 4 days it was still pending..And that is every time..

    References:
    https://blackcoin.co/list-of-casinos-in-brisbane/

  29. Wilfredo says:

    I don’t even know how I ended up here, but I thought this post was good.
    I do not know who you are but definitely you’re going to a famous blogger if you aren’t already ;
    ) Cheers!

    Take a look at my website; mohawk online gambling, Wilfredo,

  30. Amelie says:

    Why people still make use of to read news papers when in this technological world the whole thing is available on web?

    Here is my web page: newcastle casino number (Amelie)

  31. Melisa says:

    yukon gold casino legit, united kingdom tax casino winnings and top
    10 usa gambling sites, or casino in christchurch new zealand

    Review my web-site :: rtg no deposit bonus australia (Melisa)

  32. Vernon says:

    best australia tequila casino azul limited edition [Vernon] no deposit
    bonus, online casinos free spins no deposit usa approved and fishing
    frenzy slot free online, or most legit online casino united states

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *