Khoa học nông nghiệp

Bảo tồn lưu giữ nguồn gen vi sinh vật trồng trọt (04/03/2025)

Nguồn gen vi sinh vật có vai trò vô cùng quan trọng trong chiến lược phát triển công nghệ sinh học. Đây là nguồn vật liệu khởi đầu cho các kỹ thuật di truyền, công nghệ vi sinh và công nghệ lên men. Cho đến nay người ta đã biết hầu hết các loài động vật và 95% các loài thực vật trên trái đất, nhưng với vi sinh vật thì mới biết chưa đến 10%. Như vậy nguồn gen vi sinh vật vẫn ẩn chứa một tiềm năng to lớn mà con người vẫn chưa có khả năng làm chủ và khai thác. Hiện nay, trên thế giới có khoảng 600 sưu tập gen vi sinh vật thuộc 68 nước là thành viên của Liên đoàn bảo vi sinh vật thế giới (WFCC-World Ferderal Culture Collection). Công tác lưu giữ và bảo tồn nguồn gen vi sinh vật có một ý nghĩa lớn trong mọi phòng nghiên cứu và trong công nghệ vi sinh.

Ở nước ta nhiều cơ quan, viện nghiên cứu, trường đại học đã tiến hành thu thập được một số tập đoàn giống vi sinh vật. Hệ thống bảo tồn quỹ gen vi sinh vật ở Việt Nam hiện nay bao gồm bảo tàng giống chuẩn phục vụ công tác giáo dục, đào tạo; quỹ gen vi sinh vật y tế; quỹ gen vi sinh vật thú y; quỹ gen vi sinh vật công nghiệp và quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp. Các nguồn gen vi sinh vật nông nghiệp được lưu giữ ở nước ta được lưu giữ chủ yếu trên môi trường thạch nghiêng nên chưa bảo quản được lâu dài, dễ mất hoạt tính. Một số cơ sở đã có bảo quản bằng phương pháp đông khô, lạnh sâu; Tuy nhiên số lượng số lượng nguồn gen được bảo quản bằng các phương pháp này còn hạn chế. Mặt khác, trong quá trình bảo quản, các chủng vi sinh vật có thể bị thoái hóa giống. Do đó, ngoài việc đánh giá độ thuần, khả năng sống, cần được đánh giá lại hoạt tính sinh học của các chủng VSV trong quá trình bảo quản. Nguồn gen vi sinh vật nói riêng và nguồn gen động, thực vật và vi sinh vật nói chung là nguồn tài nguyên quí giá; việc bảo tồn, lưu giữ và tăng cường khả năng khai thác sử dụng nguồn gen vi sinh vật có ý nghĩa lớn trong sản xuất nông nghiệp. Hiện nay trên thế giới nhiều sản phẩm phân bón, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ vi sinh vật đã và đang được sử dụng cho phát triển nông lâm nghiệp bền vững. Vì vậy việc bảo tồn nguồn gen động, thực vật và vi sinh vật đang được Nhà nước quan tâm.

Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen vi sinh vật được xây dựng dựa trên kế thừa các kết quả về bảo tồn và lưu giữ nguồn gen VSV trồng trọt. Việc phân lập, tuyển chọn, đánh giá nguồn gen vi sinh vật dựa trên tính cấp thiết về hoạt tính sinh học cần bổ sung. Việc khai thác sử dụng nguồn gen VSV dựa trên hoạt tính sinh học của nguồn gen và nhu cầu thực tiễn. Năm 2021, nhiệm vụ quỹ gen vi sinh vật trồng trọt tiếp tục thực hiện nội dung đánh giá chi tiết nguồn gen (phân loại đến loài bằng giải trình tự 16S rARN, xây dựng CSDL, cập nhập thông tin về nguồn gen nhằm tăng cường khả năng khai thác sử dụng nguồn gen vi sinh vật. Do đó, bảo tồn nguồn gen vi sinh vật nhằm bảo tồn đa dạng sinh học kết hợp với phát triển nông nghiệp bền vững; cung cấp nguồn nguyên liệu cho nghiên cứu, giảng dạy và khai thác sử dụng, TS. Nguyễn Thu Hà, Viện Thổ Nhưỡng Nông hóa, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã thực hiện đề tài: “Bảo tồn lưu giữ nguồn gen vi sinh vật trồng trọt”

Đề tài đã tổ chức thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu, bảo đảm tiến độ, đáp ứng mục tiêu đề ra theo thuyết minh và hợp đồng. Cụ thể như sau:

- Lưu giữ, bảo quản nguồn gen vi sinh vật trồng trọt (VSV TT)

+ Lưu giữ, bảo quản thường xuyên 699 chủng VSV TT; Trong đó bảo quản, lưu giữ dài hạn: bằng phương pháp đông khô (62 chủng), lạnh sâu (699 chủng), nitơ lỏng (73 chủng); bảo quản, lưu giữ ngắn hạn: bằng phương pháp bảo quản thạch nghiêng (699 chủng), thạch bán lỏng (22 chủng);

+ Cấy truyền định kỳ trên môi trường thạch nghiêng (335 chủng), trên môi trường thạch bán lỏng (22 chủng); đảm bảo khả năng sống, mật độ tế bào VSV trong mỗi ống bảo quản đạt > 103 CFU;

+ Bảo quản thêm các chủng VSV TT bằng phương pháp bảo quản đông khô (30 chủng).

- Phân lập, tuyển chọn 05 chủng VSV có khả năng sinh hoạt chất KTST thực vật (hàm lượng IAA tạo thành đạt 62,2 - 93,8 µg/ml), khả năng chịu mặn (15% NaCl). Đã lựa chọn điều kiện sinh trưởng của 05 chủng VSV được tuyển chọn.

- Đánh giá nguồn gen VSV TT + 98/98 chủng Bacillus thử nghiệm đều chuyển màu thuốc thử Salkowski. Trong đó: 04 chủng Bacillus có hàm lượng IAA thô trong dịch nuôi cấy đạt < 10,0 µg IAA/mL (chủng VACC108.2; VACC123; VACC169 và VACC609); 06 chủng Bacillus có hàm lượng IAA thô trong dịch nuôi cấy đạt > 50 µg IAA/mL (chủng VACC96, VACC 97, VACC108.1, VACC108.3, VACC140 và VACC 172); 03 chủng Bacillus có hàm lượng IAA thô trong dịch nuôi cấy đạt > 100 µg IAA/mL là chủng VACC 107 (đạt 133,4 µg IAA/mL), chủng VACC108.4 (đạt 149,8 µg IAA/mL) và chủng VACC165 (đạt 166,4 µg IAA/mL).

+ Phân loại đến loài của 10 chủng VSV TT bằng giải trình tự gen 16s ARN riboxom.

+ 05 chủng xạ khuẩn thử nghiệm có khả năng xử lý rơm rạ thành nguyên liệu hữu cơ. Trong đó, chủng VACC 10027 và VACC 10044 cho khả năng phân hủy cao hơn chủng đối chứng VACC 10024. Hai chủng này có tiềm năng cho sản xuất chế phẩm sử dụng trong xử lý rơm rạ.

 - Tư liệu hóa nguồn gen VSVTT: Lập CSDL của 05 chủng VSV mới phân lập và cập nhập trên trang web (http://bmvisinhvat.blogspot.com).

- Cung cấp, trao đổi thông tin nguồn gen VSV TT: Cung cấp 17 chủng VSVTT cho các nhiệm vụ KHCN cấp Nhà nước và cấp Bộ.

Từ các kết quả thu được, đề tài kiến nghị cần tiếp tục bảo tồn, lưu giữ thường xuyên và định kỳ cấy truyền nguồn gen VSV TT; đánh giá lại hoạt tính sinh học (phân giải xenulo) của các chủng xạ khuẩn hiện lưu giữ; phân lập, tuyển chọn nguồn gen VSV TT còn ít về số lượng hoặc có tiềm năng về hoạt tính sinh học; đặc biệt là nhóm hoạt tính có tính ứng dụng, phục vụ phát triển NN hữu cơ: VSV có khả năng phân giải xenlulo /protein; tiếp tục đánh giá tiềm năng sử dụng nguồn gen VSV TT hiện lưu giữ: Đánh giá khả năng sử dụng chủng VSV có khả năng sinh hoạt chất kích thich sinh trưởng cây trồng và tiếp tục bổ sung CSDL, tư liệu hóa nguồn gen VSV TT.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 20506/2022) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia./.

P.T.T (NASATI)

Ngày cập nhật: 25/02/2025

https://www.vista.gov.vn/vi/news/ket-qua-nghien-cuu-trien-khai/bao-ton-luu-giu-nguon-gen-vi-sinh-vat-trong-trot-10840.html