Sinh thái học của Bacillus và Paenibacillus spp. trong hệ thống nông nghiệp

Phytopathology - Tập 94 Số 11 - Trang 1252-1258 - 2004
Brian B. McSpadden Gardener1
1E-mail address: E-mail Address: [email protected]

Tóm tắt

Các quần thể đa dạng của vi khuẩn hiếu khí tạo bào tử xuất hiện trong các cánh đồng nông nghiệp và có thể đóng góp trực tiếp và gián tiếp vào năng suất cây trồng. Bài báo này mô tả những tiến bộ gần đây trong hiểu biết của chúng ta về sinh thái của các loài Bacillus và Paenibacillus spp. và cách các quần thể phụ khác nhau của hai chi này có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng. Sự phong phú, đa dạng và phân bố của các quần thể bản địa và các chủng vi sinh vật bổ sung trong các cánh đồng nông nghiệp đã được đặc trưng bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong khi các quần thể bản địa của hai chi này phân bố rộng rãi trong hầu hết đất nông nghiệp, các mô cây được phân bố có chọn lọc bởi các quần thể phụ khác nhau. Nhiều loài Bacillus và Paenibacillus spp. có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng theo nhiều cách khác nhau. Một số quần thể kìm hãm các mầm bệnh và sâu bọ của cây bằng cách sản xuất các chất chuyển hóa kháng sinh, trong khi các quần thể khác có thể kích thích trực tiếp hệ thống phòng thủ của cây chủ trước khi nhiễm bệnh. Một số chủng cũng có thể thúc đẩy sự hấp thu dưỡng chất của cây, hoặc bằng cách thúc đẩy cộng sinh với vi khuẩn rễ cây và nấm rễ, hoặc bằng cách cố định nitơ khí quyển trực tiếp. Mặc dù có rất nhiều thông tin mới về di truyền và sinh lý học của các loài Bacillus và các loài liên quan, cần phải phát triển hiểu biết tốt hơn về sinh thái học vi sinh của hai chi này. Để đạt được điều này, một số câu hỏi quan trọng, nhưng chưa được giải đáp, liên quan đến tầm quan trọng sinh thái và tiềm năng quản lý các hoạt động có lợi của các vi khuẩn này được thảo luận.

Từ khóa

#Bacillus #Paenibacillus #sinh thái nông nghiệp #tương tác vi sinh vật #sức khỏe cây trồng

Tài liệu tham khảo

10.1099/00207713-49-3-961

10.1002/(SICI)1521-4028(199912)39:5/6<283::AID-JOBM283>3.0.CO;2-G

10.1128/AEM.62.11.4081-4085.1996

10.2135/cropsci2003.1774

Batson W., 2000, Biol. Cult. Tests, 15, 31

10.1094/Phyto-86-428

Borneman J., 1996, Wisconsin. Appl. Environ. Microbiol., 62, 1935, 10.1128/aem.62.6.1935-1943.1996

10.1038/sj.jim.2900439

Bravo A., 1998, Appl. Environ. Microbiol., 64, 4965, 10.1128/AEM.64.12.4965-4972.1998

10.4141/P01-048

10.21273/HORTSCI.32.2.179

10.1139/cjm-47-11-1058

Chak K., 1994, Taiwan. Appl. Environ. Microbiol., 60, 2415, 10.1128/aem.60.7.2415-2420.1994

10.1016/S1049-9644(02)00146-9

10.1094/PDIS.2002.86.7.780

10.1016/S0378-4290(01)00200-3

10.1016/S0929-1393(02)00016-1

10.1111/j.1574-6941.1999.tb00642.x

10.1128/AEM.66.9.3998-4003.2000

10.1016/S0167-7012(03)00191-X

10.1007/s00248-002-2034-8

10.1023/A:1016610610294

10.1128/AEM.69.3.1800-1809.2003

10.1139/m97-131

10.1016/0038-0717(93)90074-L

Halverson L. J., 1991, Appl. Environ. Microbiol., 57, 2767, 10.1128/aem.57.9.2767-2770.1991

10.1128/aem.56.3.713-718.1990

Heins, S. D., Manker, D. C., Jimenez, D. R., McCoy, R. J., Marrone, P. G., and Orjala, J. E. 2002. Compositions and methods for controlling plant pests. Patent no. US 6,417,163. Official Gazette of the United States Patent and Trademark Office Patents.

10.1128/AEM.66.6.2627-2630.2000

10.1146/annurev.phyto.37.1.427

10.1038/nature01582

10.1094/PHYTO.1997.87.5.551

10.1094/PHYTO.1997.87.5.559

Krebs B., 1998, Zeitschrift Pflanzenkrankh. Pflanzenschutz, 105, 181

Purnelle, B., Rapoport, G., Rey, M., Reynolds, S., and Rieger, M. 1997.

subtilis. Nature 390:249-256.

10.1006/bcon.2001.0938

10.1094/PHYTO.2001.91.8.807

10.1111/j.1365-2672.1995.tb02829.x

10.1078/0944-5013-00107

10.1046/j.1365-2672.2001.01475.x

Liu, W.T., and Stahl, D. 2002. Molecular approaches for the measurement of density, diversity, and phylogeny. Pages 114-134 in: Manual of Environmental Microbiology. 2nd ed. ASM Press, Washington, D.C.

10.1094/Phyto-82-1297

10.1094/Phyto-83-1120

10.1007/s002489900050

10.1093/nar/29.1.173

10.1046/j.1365-2672.2000.01136.x

Masson L., 1998, Appl. Environ. Microbiol., 64, 4782, 10.1128/AEM.64.12.4782-4788.1998

Mavingui P., 1992, Appl. Environ. Microbiol., 58, 1894, 10.1128/aem.58.6.1894-1903.1992

10.1128/AEM.69.1.452-460.2003

McSpadden Gardener, B. B., and Beuerlein, J. B. 2004. Evaluation of rhizobial inoculants with and without Bacillus subtilis MBI600 on soybeans in Ohio, 2003. Biol. Cult. Tests DOI:10.1094/BC19:FC035.10.1094/BC19:FC035

McSpadden Gardener, B. B., and Fravel, D. R. 2002. Biological control of plant pathogens: Research, commercialization, and application in the USA. Online. Plant Health Progress doi:10.1094/PHP-2002-0510-01-RV.

10.1016/S0929-1393(02)00112-9

10.1094/PDIS.2002.86.7.717

Neip P. W., 1999, J. Nematol., 31, 54

10.1007/s00018-002-8433-7

10.1094/PD-79-0551

10.1146/annurev.phyto.39.1.103

10.1016/S0923-2508(02)01320-7

Priest, F. 1993. Systematics and ecology of Bacillus. Pages 3-16 in: Bacillus subtilis and Other Gram-Positive Bacteria, Biochemistry, Physiology, and Molecular Genetics. American Society for Microbiology Press, Washington, D.C.

10.1128/AEM.69.5.2755-2764.2003

10.1099/13500872-142-12-3425

Rosado A. S., 1998, Appl. Environ. Microbiol., 64, 2770, 10.1128/AEM.64.8.2770-2779.1998

10.1073/pnas.0730845100

10.1094/PDIS.2002.86.12.1350

Seldin L., 1998, Appl. Environ. Microbiol., 64, 3860, 10.1128/AEM.64.10.3860-3868.1998

10.1016/S0960-8524(98)00122-9

Silo-Suh L. A., 1994, Appl. Environ. Microbiol., 60, 2023, 10.1128/aem.60.6.2023-2030.1994

10.1128/AEM.67.2.514-520.2001

Slepecky, R. A., and Hemphill, H. E. 1992. The genus Bacillus-Nonmedical. Pages 1663-1697 in: The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria: Ecophysiology, Isolation, Identification, Applications. 2nd ed. Springer-Verlag, New York.

10.1128/AEM.67.10.4742-4751.2001

10.1128/AEM.60.12.4404-4412.1994

Stahly, D. P., Andrews, R. E., and Yousten, A. A. 1992. The genus Bacillus-Insect pathogens. Pages 1697-1745 in: The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria: Ecophysiology, Isolation, Identification, Applications. 2nd ed. Springer-Verlag, New York.

10.1128/AEM.67.10.4863-4873.2001

Toro M., 1997, Appl. Environ. Microbiol., 63, 4408, 10.1128/aem.63.11.4408-4412.1997

10.1006/bcon.1999.0769

10.4141/P01-047

10.1128/AEM.68.3.1414-1424.2002

10.1073/pnas.0538072100

10.1146/annurev.phyto.40.030402.110010

10.1093/jxb/52.suppl_1.487

10.1016/S0038-0717(02)00027-5

10.1128/jb.178.1.191-198.1996

10.1023/A:1009998304177

Thông tin
Thông tin xuất bản

Phytopathology

Tập 94 Số 11

1252-1258

Thông tin tác giả