Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khả năng Kiểm Soát Sinh Học và Đặc Điểm Thúc Đẩy Tăng Trưởng Cây Của Các Vi Khuẩn Actinobacteria Nội Nhập Từ Các Loài Thực Vật Bản Địa Của Sa Mạc Algeria
Tóm tắt
Bệnh thối rễ do Fusarium là một trong những bệnh thực vật quan trọng nhất. Các chế phẩm nấm đối kháng hóa học rất hiệu quả nhưng đã bị chỉ trích nhiều. Nghiên cứu hiện tại điều tra các vi khuẩn actinobacteria nội sinh được phân lập từ các loài thực vật bản địa của Sa Mạc Algeria với mục đích đánh giá khả năng kiểm soát sinh học của chúng đối với nấm gây bệnh ở đất, và làm nổi bật các đặc điểm thúc đẩy tăng trưởng cây trồng trên cây giống cà chua giống Mar-mande. Tổng cộng có 21 vi khuẩn actinobacteria nội sinh được phân lập từ rễ cây. Sáu dòng được lựa chọn đầu tiên cho các thử nghiệm kiểm soát sinh học dựa trên các thuộc tính ức chế nấm. Hoạt động kiểm soát sinh học in vivo được đo bằng tỷ lệ mắc bệnh ở cây trồng trong đất nhiễm bệnh. Bốn dòng đã giảm tỷ lệ mắc bệnh trong cả đất nhiễm bệnh đã được tiệt trùng và không tiệt trùng, trong khi không có khác biệt đáng kể nào được ghi nhận với tác nhân hóa học đối chứng. Sản xuất axit indole-3-acetic và siderophore, cũng như khả năng hòa tan phosphate đã được điều tra như là các đặc điểm thúc đẩy tăng trưởng cây. Dòng ZL2 cho kết quả tích cực cho những cơ chế này. Việc phân tích thống kê dữ liệu đã chỉ ra tiềm năng của dòng này như là một ứng viên hứa hẹn cho việc kiểm soát bệnh thối rễ trên cây giống cà chua và liên quan đến các đặc tính thúc đẩy tăng trưởng của nó. Việc định danh phân tử được thực hiện bằng phân tích chuỗi gen 16S rRNA và chỉ ra rằng Streptomyces sp. ZL2 có mối quan hệ với Streptomyces caeruleatus (99,6% độ tương đồng). Dòng Streptomyces sp. ZL2 đã tăng cường sức đề kháng của cây trồng đối với bệnh thối rễ do F. oxysporum f. sp. radicis lycopersici và thúc đẩy sự phát triển của cây giống cà chua. Những đặc tính này mở ra những triển vọng tiềm năng cho việc ứng dụng dòng ZL2 trong bảo vệ cây trồng.
Từ khóa
#thối rễ #Fusarium #actinobacteria nội sinh #kiểm soát sinh học #tăng trưởng cây #cà chua #Sa Mạc AlgeriaTài liệu tham khảo
Andresen M, Wulff EG, Mbega ER, Stokholm MS, Glazowska SE, Zida PE, Mabagala R & Lund O, 2015. Seed treatment with an aqueous extract of Agave sisalana improves seed health and seedling growth of sorghum. Eur J Plant Pathol 141, 119–132.
Cao L, Qiu Z, You J, Tan H & Zhou S, 2004. Isolation and characterization of endophytic Streptomyces from surface-sterilized tomato (Lycopersicon esculentum) roots. Lett Appl Microbiol 39, 425–430.
Cao L, Qiu Z, You J, Tan H & Zhou S, 2005. Isolation and characterization of endophytic streptomycetes antagonists of Fusarium wilt pathogen from surface-sterilized banana roots. FEMS Microbiol Lett 247, 147–152.
De Oliveira MF, da Silva MG & Van Der Sand ST, 2010.Anti-phytopathogen potential of endophytic actinobacteria isolated from tomato plants (Lycopersicon esculentum) in southern Brazil, and characterization of Streptomyces sp. R18, a potential biocontrol agent. Res Microbiol 16,565–572.
Edel-Hermann V, Gautheron N & Steinberg C, 2012. Genetic diversity of Fusarium oxysporum and related species pathogenic on tomato in Algeria and other Mediterranean countries. Plant Pathol 61, 787–800.
El-Tarabily KA, Nassar AH, Hardy GESJ & Sivasithamparam K, 2009. Plant growth promotion and biological control of Pythium aphanidermatum a pathogen of cucumber, by endophytic actinomycetes. J Appl Microbiol 106, 13–26.
Errakhi R, Bouteau F, Lebrihi A & Barakate M, 2007. Evidence of biological control capacities of Streptomyces spp. against Sclerotium rolfsii responsible for damping-off disease in sugar beet (Beta vulgaris L.). World J Microbiol Biotechnol 23, 1503–1509.
Gerhardson B, 2002. Biological substitutes for pesticides.Trends Biotechnol 20, 338–343.
Goudjal Y, Toumatia O, Sabaou N, Barakate M, Mathieu F & Zitouni A, 2013. Endophytic actinomycetes from spontaneous plants of Algerian Sahara: indole-3-acetic acid production and tomato plants growth promoting activity.World J Microbiol Biotechnol 29, 1821–1829.
Goudjal Y, Toumatia O, Yekkour A, Sabaou N, Mathieu F & Zitouni A, 2014. Biocontrol of Rhizoctonia solani damping-off and promotion of tomato plant growth by endophytic actinomycetes isolated from native plants of Algerian Sahara. Microbiol Res 169, 59–65.
Hamdali H, Hafidi M, Virolle MJ & Ouhdouch Y, 2008.Growth promotion and protection against damping-off of wheat by two rock phosphate solubilizing actinomycetes in a P-deficient soil under greenhouse conditions. Appl Soil Ecol 40, 510–517.
Hayakawa M & Nonomura H, 1987. Humic acid-vitamin agar, a new medium for the selective isolation of soil actinomycetes. J Ferment Technol 65, 501–509.
Husson F & Lê S & Pagès J, 2009. Exploratory multivariate analysis by example using R. In Chapman & Hall/CRC (Eds.) 2009: The R Series, London. 224p.
Kämpfer P, 2012. Genus I. Streptomyces, Waksman & Henrici 1943. In: Goodfellow et al. (eds). Bergey’s manual of systematic bacteriology, Vol. 5. New York Dordrecht, Heidelberg, London, p. 1455.
Kim OS, Cho YJ, Lee K, Yoon SH, Kim M & Na H, 2012. Introducing EzTaxon-e: a prokaryotic 16S rRNA gene sequence database with phylotypes that represent uncultured species. Int J Syst Evol Microbiol 62, 716–721.
Lane DJ, 1991. 16S/23S rRNA sequencing. In: Stackebrandt E & Goodfellow M (Eds.): Nucleic acid techniques in bacterial systematics. Wiley, New York. 115–175.
Liu D, Coloe S, Baird R & Pedersen J, 2000. Rapid mini-preparation of fungal DNA for PCR. J Clin Microbiol 38, 471.
Liu F, Liu H, Zhou H, Dong Z, Bai X, Bai P & Qiao J, 2014. Isolation and characterization of phosphate-solubilizing bacteria from betel nut (Areca catechu) and their effects on plant growth and phosphorus mobilization in tropical soils.Biol Fertil Soils 50, 927–937.
Pages J, 2014. Multiple factor analysis by example using R.In Chapman & Hall/CRC (Eds.) 2014: The R Series, London. 272 p.
Park KH, Lee OM, Jung HI, Jeong JH, Jeon YD, Hwang DY, Lee C-Y & Son HJ, 2010. Rapid solubilization of insoluble phosphate by a novel environmental stress-tolerant Burkholderia vietnamiensis M6 isolated from ginseng rhizospheric soil. Appl Microbiol Biotechnol 86, 947–955.
Qin S, Li J, Chen H, Zhao G, Zhu W, Jiang C, Xu L & Li W,2009. Isolation, diversity, and antimicrobial activity of rare actinobacteria from medicinal plants of tropical rain forests in Xishuangbanna, China. Appl Environ Microb 75, 6176–6186.
Ruanpanum P, Tangchitsomkid N, Hyde KD & Lumyong S, 2010. Actinomycetes and fungi isolated from plant-parasitic nematode infested soils: screening of the effective biocontrol potential, indole-3-acetic acid and siderophore production. World J Microbiol Biotechnol 26, 1569–1578.
Sadeghi A, Karimi J, Abaszadeh D, Javid MG, Dalvand Y & Askari H, 2012. Plant growth promoting activity of an auxin and siderophore producing isolate of Streptomyces under saline soil conditions. World J Microbiol Biotechnol 28, 1503–1509.
Saidi N, Kouki S, M’hiri F, Hajlaoui MR, Mahrouk M, Ouzari H, Jedidi N & Hassen A, 2009. Characterization and selection of Bacillus spp. strains, effective biocontrol agents against Fusarium oxysporum f. sp. radicis lycopersici, the causal agent of Fusarium crown and root rot in tomato. Ann Microbiol 59, 191–198.
Shimizu M, 2011. Endophytic actinomycetes: biocontrol agents and growth promoters. In Maheshwari DK (Ed.) 2011: Bacteria in Agrobiology: Plant Growth Responses. Springer, Heidelberg, Dordrecht, London. 201–220.
Shirling EB & Gottlieb D, 1966. Methods for characterization of Streptomyces species. Int J Syst Bacteriol 16, 313–340.
Smith GE, 1957. Inhibition of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici by a species of Micromonospora isolated from tomato. Phytopathology 47, 429–432.
Toumatia O, Yekkour A, Goudjal Y, Riba A, Coppel Y, Mathieu F, Sabaou N & Zitouni A, 2014. Antifungal properties of an actinomycin D-producing strain, Streptomyces sp. IA1, isolated from a Saharan soil. J Basic Microb 54, 1–8.
Vitale A, Rocco M, Arena S, Giuffrida F, Cassaniti C, Scaloni A, Lomaglio T, Guarnaccia V, Polizzi G, Marra M & Leonardi C, 2014. Tomato susceptibility to Fusarium crown and root rot: effect of grafting combination and proteomic analysis of tolerance expression in the rootstock. Plant Physiol Bioch 83, 207–216.