ABSTRACT

Phosphorus (P) and potassium (K) are two essential nutrients for plant growth but the biggest proportions of P and K in soil are insoluble rocks, minerals and deposits. However, many groups of bacteria in the nature are able to convert insoluble P and K form into soluble ones (P and K), especially those bacteria are capable of dissolving both P and K. The aim of study was isolation of bacteria dissolve P and K strains from weathering material of granite rock of Sap mountain, An Giang province, identify these bacteria by PCR technique. From 9 weathered material samples of granite rock of Sap mountain, An Giang province, twenty-six P- and K-solubilizing bacteria were isolated. Their colonies were round or irregular, white or pale yellow and their cell were rod shape or the short chain and nonmotile or motile. Band of approximately 1500bp were obtained from the amplification of 16srRNA gene from 26 isolates that were dentified by PCR technique with specific primers fD1 and rP. After 10 days of incubation in the liquid Aleksandrov medium, 18/26 isolates had phosphate and potassium dissolution capacity were higher than 10mg/l P₂O₅ and 25mg/l K₂O (12/16 isolates). Four isolates had high phosphate and postassium dissolution capacity (>10mg/l P₂O₅ and >30mg/l K₂O) effectively and they werse chosen to sequence, DNA sequence were compared with GenBank database of NCBI by BLAST N software. The results showed that NS3 isolate was similarity of 99% with JQ428828 Bacillus pumilus strain R71 and JQ320096 Bacillus altitudinis strain XjGEB-71; NS6 isolate was 97% similarity with JQ419715 Bacillus sp. strain L2276 and JN644556 Bacillus nealsoni strain BP11-4A; NS7 isolate was 97% similarity with EF690427 Brevibacillus formosus isolate M13-7, HM590701 Brevibacillus choshinensis strain MHN5D, NS12 isolate was 99% similarity with HQ670584 Acinetobacter soli strain AIMST-PV1.0 and 99% similarity with GQ258635 Acinetobacter soli strain SR2.

Keywords: Granite rock, PCR-16S rRNA, P and K-solubilizing bacteria, Sap mountain, weathered material

Title: Isolation and identification of phosphorus and potassium-solubilizing bacteria from weathered materials in granite rock of Sap mountain, An Giang province

TóM TắT

Lân và kali là hai nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của cây trồng nhưng phần lớn lượng P và K trong đất ở dạng khó tan, tinh khoáng và cặn khoáng. Tuy nhiên nhiều dòng vi khuẩn trong tự nhiên có khả năng chuyển P và K khó tan thành dạng dễ tan, đặc biệt những dòng vi khuẩn này có khả năng hòa tan cả lân và kali. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là phân lập được những dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân và kali khó tan trong mẫu vật liệu phong hóa đá hoa cương ở Núi Sập, An Giang và nhận diện những dòng vi khuẩn này bằng kỹ thuật PCR. Từ 9 mẫu vật liệu phong hóa của núi đá hoa cương (Núi Sập, An Giang) đã phân lập được 26 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân và kali. Phần lớn khuẩn lạc của chúng có dạng tròn hay không đều, màu trắng hoặc vàng nhạt, những dòng vi khuẩn này có dạng que hoặc kết chuỗi ngắn, không chuyển động đến chuyển động. Tất cả các dòng vi khuẩn phân lập cho băng DNA ở vị trí khoảng 1500 bp khi nhận diện bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi đặc hiệu fD1 và rP. Sau 10 ngày nuôi trong môi trường Aleksandrov lỏng, có 18/26 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan trên 10mg/l P₂O₅, 12/16 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan trên 25mg/lK₂O. Giải trình tự 4 dòng vi khuẩn, sử dụng phần mềm BLAST N để so sánh chúng với trình tự các dòng vi khuẩn có trong ngân hàng gen của NCBI. Kết quả cho thấy dòng NS3 có tỉ lệ đồng hình 99% với JQ428828 Bacillus pumilus strain R71 và JQ320096 Bacillus altitudinis strain XjGEB-7, dòng NS6 có tỉ lệ đồng hình là 97% với JQ419715 Bacillus sp. strain L2276 và JN644556 Bacillus nealsoni strain BP11-4A; dòng NS7 có tỉ lệ đồng hình là 97% với EF690427 Brevibacillus formosus isolate M13-7 và HM590701 Brevibacillus choshinensis strain MHN5D; dòng NS12 có tỉ lệ đồng hình là 99% với HQ670584 Acinetobacter soli strain AIMST-PV1.0 và có tỉ lệ đồng hình là 99% với GQ258635 Acinetobacter soli strain SR2.

Từ khóa: Đá hoa cương, núi Sập, PCR-16S rRNA, vật liệu phong hóa, vi khuẩn hòa tan lân và kali