Биоконтроль деятельности солеустойчивых стрептомицетов изолирующих против фитопатогенов, вызывающих корневую гниль сахарной свеклы.

СТАТЬЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

Биоконтроль деятельности солеустойчивых стрептомицетов изолирующих против фитопатогенов, вызывающих корневую гниль сахарной свеклы.

Эбрахим Karimia, Акрам Sadeghia*, Пейман Аббасзаде Dehajib, Yadola Dalvanda Mahtab Omidvarib и Mozhdeh Kakuei Nezhadc

aDepartment микробной биотехнологии, научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии Иран (ABRII), Карадже, Иран; bDepartment почвоведения, университет Тегерана, Карадже, Иран; cDepartment патологии растений, семян сахарной свеклы институт (SBSI), Карадже, Иран

(Получено 2 июля 2011 г., окончательный вариант получил 15 января 2012 г.)

Биологический контроль грибов, вызывающих корневую гниль сахарной свеклы за счет собственного Streptomyces изоляты (C и S2) была оценена в данном исследовании. Сухой вес и колониеобразующих блок (CFU), S2 и C увеличением при 300 мм NaCl был добавил средний. In vitro антагонизм анализы показали, что оба изолятов были ингибирующее действие в отношении Rhizoctonia solani AG-2, Fusarium solani и Phytophthora drechsleri. В двойной культуры Streptomyces изолировать C тормозится рост мицелия R. solani, F. solani и P drechsleri 45%, 53% и 26%, соответственно. NaCl лечении средних увеличилось биоконтроля деятельности растворимых и летучих соединений изолировать C и S2. После Солт-лечение, ингибиторы роста R. solani, F. solani и P drechsleri по изолировать C увеличилась до 59%, 70% и 79%, соответственно. Для выяснения режим антагонизма, протеазы, хитиназы, бета-глюканазы, амилазу, липазу и активности a-амилазы и siderophore и салициловая кислота (SA) производства были оценены. Как изолятов показало, протеазы, хитиназы и активности a-амилазы. Кроме того, биосинтез siderophore был определен как изоляты. Производство siderophore и активность протеазы и a-амилазы возросло после добавления соли для обоих изолятов. В отличие от этого, хитиназной активностью значительно уменьшились. Производство SA -, бета-глюканазы и липазы по изолировать S2 и биосинтез целлюлазы по изолировать C наблюдалось в присутствии и в отсутствие NaCl. Обработка почвы с Streptomyces изолировать C подавлял корневая гниль сахарной свеклы, вызванные P. drechsleri, R. solani и F. solani. Результаты исследования показали, что эти два Streptomyces изолирует потенциально могут быть использованы в качестве агента биологического контроля в отношении грибковых заболеваний, особенно на засоленных почвах.

Ключевые слова: биологический контроль; Fusarium solani; Phytophthora drechsleri; Rhizoctonia solani; корневой гнили; Streptomyces; сахарной свеклы.

Введение

Почвенных патогенов растений, в том числе грибов и Оомицетов может привести к серьезным потерям для сельскохозяйственных культур и признаются во всем мире, как трудно управлять. Традиционные методы, используемые для защиты сельскохозяйственных культур от болезней, в значительной степени, на основе применения химических пестицидов. В последние годы, химического контроля становятся причиной серьезных проблем, таких как загрязнение пищевых продуктов (Mansour Белсхб, Абу-араб, Ашур, и гад 2008; Oymak, Tokalioglu, Yilmaz, Картал, S., и Айдын 2009 г.), загрязнение окружающей среды (арии-Эстевеса, et al. 2008 г.) и развитие устойчивых штаммов среди целевых организмов (Латорре, Spadaro, и Риоха 2002). Экологически чистый стратегией управления сельского хозяйства фитопатогенам - биологического контроля с использованием микроорганизмов. На сегодняшний день многие виды микроорганизмов были испытаны в качестве потенциальных агентов биоконтроля для контроля фитопатогенных грибов, в том числе штаммов бактерий, принадлежащих к родам например, Bacillus spp. ("Асака " и Shoda 1996), Pseudomonas spp. (По данным Nielsen, Соренсен, Фельс, и Педерсен 1998) и Streptomyces spp. (Sabaratnam и Traquair 2002), и мицелиальных грибов, дрожжей и родов, таких как Ampelomyces spp. (Поцелуй, Рассел, Szentivanyi, Сюй, и Джеффрис 2005), Coniothyrium spp. (Сдвинуться с места, и Whipps 2001), Trichoderma spp. (Например, cliquet и Схеффер 1996) и Candida spp. (Gholamnejad, Etebarian, и Sahebani 2010 года). Несмотря на ряд публикаций об успешных биоконтроль возбудителей болезней растений, существует очень мало коммерческих продуктов на рынке для применения в сельском хозяйстве. Большой процент из этих продуктов был разработан для парниковых культур, и лишь немногие из них были разработаны в виде коммерческих продуктов для использования в полевых условиях (Stewart 2001). Потому что переменная условий в области влиять на экспрессию многих биологического контроля черты (Paulitz и Belanger 2001), это является главным условием, что биоконтроля агента быть адаптированы к абиотическому стрессу факторов, таких как низкая температура, соль, засухи, окислительный стресс и токсичности тяжелых металлов. Засоление почв и водных ресурсов представляет серьезную угрозу всему миру. Использование устойчивых к соли агентов биоконтроля могут быть полезны при разработке стратегий в области защиты растений от фитопатогенных грибов на засоленных почвах. Хотя существует несколько исследований, проведенных на биологической борьбы с болезнями растений (Spadaro и Gullino 2005; Errakhi, Bouteau, Lebrihi, и Barakate 2007; Abeysinghe 2009), все были разработаны для незасоленных почв сельскохозяйственных угодий, но и не решают проблемы, связанные с минерализацией. Streptomyces spp. были самым тщательным образом изучены и использованы для биоконтроля почвенных патогенов растений (Doumbou, Хамбы-Salove, Кроуфорд, и Болье 2002; Хилтунен et al. 2009 г.; де Vasconcellos и Кардосо 2009). Они способны производить удивительно широкий спектр антибиотиков (Ротрок и Готлиб 1984; Хван, АН, и луна 1994; Трехо - эстрада, Paszczynski, и Кроуфорд 1998) и внеклеточной гидролитические ферменты активны при грибковых клеточной стенки деградации, такие как протеазы, липазы, хитиназы (Махадеван и Кроуфорд 1997; Macagnan, Romeiro, Pomella, и десуза (Barry desouza) 2008) и glucanases (Трехо, эстрада et al. 1998; El-Tarabily et al. 2000). Streptomyces штаммы обладают большой способностью выживать в неблагоприятных условиях, таких как засоленных почвах (Waksman 1959). Средняя посевная площадь сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) в Иране в течение последних 4 лет был 1,74,000 га/год, уступая 5,39,7000 тонн корня и 6,60,000 тонн сахарозы (Sheikholeslami 2006). Одним из факторов, обуславливающих низкую доходность находится корневая гниль, вызванная несколькими почвенных патогенов, включая Phytophthora. (Banihashemi 1998), Fusarium spp. (Arzanlou, Hedjaroude, Okhovat, Шарифи-Техрани, и Arjmand 2002) и Rhizoctonia solani (Hedjaroude и Ализаде 1970). Основные коммерчески доступный вариант управления сахарной свеклы от корневой гнили в Иране семян, обработанных с применением химических фунгицидов Vitavax 200 FF (20% carboxin и 20% Тирам) на 2 г А.И./1000 g семя, которое обеспечивается только семян сахарной свеклы институт, Карадже, Иран.

В предыдущих исследованиях (Садеги et al. 2009 г.), мы показали, что Streptomyces изолировать C и S2 было антагонистических эффектов, тепличных и полевых, против R. solani AG-4, причинный агент сахарной свеклы корневая гниль. Наши результаты также показали высокую эффективность этих изолятов на прорастание семян и рост растений в нормальных условиях. Целью данного исследования является оценка роста и враждебная деятельность двух родных Streptomycetes изолирует против трех возбудителей болезней растений (R. solani AG-2, Fusarium solani и Phytophthora drechsleri) в присутствии NaCl. Чтобы оценить способ действий антагонизма, некоторые растворимые и летучих компонентов и активность внеклеточных гидролитических ферментов были оценены. Сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) был выбран в качестве хоста для изучения взаимодействия между возбудителей болезней растений и антагонистических микроорганизмов.

Материалы и методы

Бактерий и возбудителей болезней растений культур

Лиофилизированных культур антагонистических Streptomyces sp. штаммы (C и S2) были использованы в данном исследовании. Эти штаммы уроженец Ирана и были изолированы от почвенных образцов, собранных от пшеничного поля в Керман, Иран, как описано Шахиди Bonjar, Farrokhi, Aghighi, Шахиди Bonjar, и Aghelizadeh (2005). Streptomyces штаммы, выращенные на 29 градусов C в течение 7 дней на солода, дрожжевой экстракт, агар (MYA) (содержащие от 10 г/л, солодовый экстракт, 4 г/л, экстракт дрожжей, 4 г/л глюкозы и 18 г/л агар), скорректированной до pH 7.2. R. solani AG-2-2 (штамм Rh133), F. solani (штамм М1), п. drechsleri (штамм 44d) были предоставлены исследовательского отдела патологии., Сахарной свеклы, семян институт (S.B.S.I.), Карадже, Иран. Патогенов фондовой культуры поддерживали на картофель декстроза агар (КПК), средних (200 мг очищенного и нарезанного картофеля, 10 г глюкозы, 15 г; агар-агар и 1 л дистиллированной воды) при + 23 градуса. эти болезнетворные микроорганизмы были первоначально изолирован от естественно инфицированных корнеплодов сахарной свеклы.

Солеустойчив тест-системы для определения штаммов бактерий

Споры каждого штамма Streptomyces были приостановлены в стерильный солевой раствор (0,9% NaCl) и поправкой к концентрации 106 кое/мл. Spore подвеска (20 мл) была покрытием на MYA среднего дополнена разбавления серии концентрации NaCl(0, 50, 100, 150, 200, 300 и 400 мм). После 7 дней, колониеобразующих блок (CFU) был определен с помощью метода количество пластин. Для оценки сухой вес (биомассы) в Солт-условие, spore суспензии (в 100 мл) выращивается в колбы Эрленмейера (250 мл), содержащих по 50 мл солода, дрожжевой экстракт (MYB) с поправками, внесенными 0-400 мм NaCl. Во всех экспериментах, СМИ были скорректированы pH 7.2 после добавлением соли. После 6 дней, грибница, были собраны на фильтровальной бумаге в вакуумной фильтрации. Мицелиальных сухой вес измеряют после инкубации при 65 C в течение двух дней. Плиты и фляги были устроены совершенно рандомизированных конструкция с тремя повторяет за лечение.

Двойная культура тесты

Порядок юаней и Crawford (1995) был использован для изучения биоконтроля деятельности Streptomyces изолирует против трех грибковых патогенов, в том числе п. drechsleri, R. solani и F. solani в Солт состоянии. Стерильной иглой был использован для культуры только одного человека бактериальной кое в центре каждого соли поправками (0, 100, 200 и 300 мм) КПК плиты. Пробки от растущего краю каждого возбудителя свежие культуры были размещены на двух сторонах плиты. Плиты инкубировали при 23 C в течение 5 дней. В торможения роста в процентах рассчитывается по формуле: n = (a - b)/ a x 100, где 'n' - торможение роста процент, 'a' - это рост грибков радиус управления культуры (в см) и 'b' расстояние роста в направлении Streptomyces в обработанного листа (в сантиметрах). Плиты были расположены в полностью рандомизированных конструкция с тремя повторяет за лечение.

Бактериальные фитонцидов - sealed плиты метод

Летучие антагонистическую активность была определена путем изменения метод, описанный Фернандо, Раджеш Ramarathnam, Krishnamoorthy, и Савчук (2005). Культуры Streptomyces был прожилками на соль поправками (0, 100, 200 и 300 мм) КПК в нижней блюдо сетей Петри plate. 5 мм грибковых спор плесневых plug был отрезан от края активно развивающаяся культура и помещен в центр нижней блюдо второй Петри плита с КПК. Блюдо, содержащее мицелиальных плагин был перевернутый за бактериальной тарелки и блюда были запечатаны parafilm. Планшеты инкубировали при + 23 градуса. рост гриба измерялась после 7 дней и по сравнению с контролем. В торможении роста процентных была рассчитана. Плиты были расположены в полностью рандомизированных конструкция с тремя повторяет за лечение.

Активность фермента и салициловой кислоты и производства siderophore

активность a-амилазы, определялась halo анализа по методу Li, Шен Чен, Ши и Ван (2011 года) с некоторыми изменениями. Streptomyces изолирует культивировали на твердый носитель, содержащий 1% растворимого крахмала, на 0,4% и глюкозы (0,4% экстракт дрожжей и инкубируется в течение 3 дней на 29 градусов C. гало-формирование способности был обнаружен окрашивание с раствором йода (содержащие 20 г ки и 2 г I2 / л) и отношение halo диаметр зоны колонии диаметр измеряется.

Карбоксиметил целлюлазы (CMCase) активность определяли Mandels-Риз среде с карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в качестве единственного источника углерода (Маджиди Roayaei, и Ghezelbash 2011 года). Бактерии были выращены на CMC агар, содержащих 0,4 г/л KH2PO4, 0,02 г/л CaCl2, 0,02 г/л NaCl, 0,02 г/л FeSO4. 7H2O, 2,5 г/л CMC, 15,0 г/л агар. PH была скорректирована до 7.2 с 1 M NaOH. CMC агар-агара инкубировали при 29 градусов C в течение 10 дней, чтобы секреции целлюлазы. В конце инкубации, для визуализации гидролиза зоны, агар средних был затоплен с собой водный раствор Конго красный (1 мг/мл) в течение 20 мин. Конго красный решение было затем отливаемые, и плиты были дополнительно обрабатывают затопления с 1 м NaCl в течение 15 мин. Указать целлюлазы деятельности организмов, диаметры чистая зона вокруг колоний на CMC агар были измерены. Отношение чистой зоне диаметром до колонии диаметр измеряется.

Внеклеточного активность протеаз из Streptomyces изолирует был испытан полос каждый бактериальной изолировать на обезжиренное молоко агар (содержит 5 г/л, сухого обезжиренного молока, 5 г/л экстракт дрожжей, 4 г/л кровяной агар и 13,5 г/л агар). После инкубации в 29 градусов C в течение 48 ч, активность протеаз была выражена как освобождение зон вокруг колония бактерий. Отношение чистой зоне диаметром до колонии диаметр измеряется. (Maurhofer, киль, компания Haas, и Defago 1995).

Хитиназ была определена по методу Хсу и Локвуд (1975), с некоторыми модификациями. Streptomyces изолятов были на месте, похожей на хитин агар средних, содержащих 0,4% коллоидный хитина и 1,5% - агар скорректирована до pH 7.2. Коллоидное хитин был подготовлен в соответствии Berger and Reynolds (1958). Плиты выдерживают в течение 5 дней на 29 градусов C. способность хитиназ был показан ясно ореол вокруг колоний. Отношение чистой зоне диаметром до колонии диаметр измеряется.

Производство siderophores оценивали на Chrome Azurol агар (CAS), средних (Александр и Zuberer 1991). CAS агар средних был подготовлен и распространен в чашки Петри и Streptomyces изолятов были на месте, похожей на центр тарелки. Изменение среднего цвета (синего до оранжевого) указали, siderophore производству бактериальных изолятов. После трех дней, отношение halo диаметр зоны колонии диаметр измеряется.

p-глюканазы была замечена активность с использованием агар плиты, пропитанной lichenan. Lichenan субстрата (1,0 г/л) и агар (15,0 г/л), были solubilised с тепла в 100 мм натрия ацетат буфер, рН 5,0, налила в чашки Петри на глубину 5 мм и позволило укрепить. Streptomyces изолятов были на месте, похожей на центр тарелки. После 7 дней инкубации в 29 градусов плиты были окрашены 0.1% Конго красный раствор в течение 30 мин, и destained с 1 м NaCl (Walsh et al. 1995). Отношение чистой зоне диаметром до колонии диаметр измеряется.

Активность Липазы измеряли с помощью анимации 80 среде, содержащей до 10 г/л пептон, 5 г/л NaCl, 0,2 г/л CaCl2, 1% v/v-Твин-80 и 15 г/л агар по Raymond и Кришан (1975).

Салициловой кислоты (SA) содержание определяется на основе метода, описанного Мейера, Azelvander, и Жорж (1992). Штаммы, выращенные на 29 градусов C в течение 48 часов на вращающейся шейкер в 100 мл флаконах, содержащих 50 мл сукцинат среднего. Клетки были собраны путем центрифугирования на 6000 g в течение 5 мин и 4 мл клеток свободная культура была подкисляют 1 н HCl регулировать рН 2,0 и SA была добыта в CHCl3 (2 x 2 мл). К объединенному CHCl3 фазы, 4 мл дистиллированной воды, 5 мл 2 м FeCl3 были добавлены. Абсорбцию фиолетовый утюг-SA комплекса, который был разработан в водной фазе, было прочитать на 527 нм с помощью UV-Vis Spectro - фотометр (Varian Cary 300). Стандартная кривая была подготовлена с SA, растворенного в сукцинат среднего. Количество SA в культуре был выраженные в мг/мл.

Все эксперименты проводились на определенных СМИ с поправками 0, 100, 200 и 300 мм NaCl и относительный индекс активности фермента была рассчитана как отношение диаметра (мм) clear (halo) зоны, что колония бактерий и была использована для сравнительного анализа. Там были три повторностей для каждой лечения и эксперименты были повторены дважды.

Подготовка бактериальной суспензии для покрытия семян и песок прививка

Streptomyces изолировать C был выбран для in vivo исследование. Подготовить spore подвеска бактерии вырос на 29 градусов C в течение 7 дней на MYA среднего. Споры были соскребали поверхности стерильным шпатель и приостановлено в стерильный солевой раствор (0,9% NaCl) и поправкой к концентрации 106 кое/мл. Spore суспензии (в 100 мл) добавляли в колбы Эрленмейера (250 мл), содержащих по 50 мл MYB среднего и инкубируется на 29 градусов и 150 об / мин на поворотных шейкер-инкубатор в течение 5 дней. Это бактериальной суспензии клеток был использован как для покрытия семян и песок прививки. Семена сахарной свеклы (Beta vulgaris L. cv. Ширин) были поверхности стерилизована в 70% этаноле в течение 3 мин, 1% гипохлоридом натрия в течение 1 мин и промыть стерильной дистиллированной воды в пять раз. Стерилизованной семена замачивают в 20 мл бактериальной клетки суспензию в течение 30 мин, а затем сушат в течение 16 ч в ламинарного шкафа при комнатной температуре. Контроль семена были обработаны с стерильных MYB среднего и сушат, как упоминалось выше.

Для обработки почвы суспензии клеток Streptomyces был добавлен в автоклавного песок (50 мл на 500 г песок) и окончательного кое/г скорректирована до 10,6 семена коммерчески лечение препаратом Vitavax 200 FF (20% carboxin и 20% Тирам) на 2 г А.И./1000 g семя, предусмотренных семян сахарной свеклы институт, Карадже, Ирана, были использованы в качестве контроля.

Подготовка грибковые инфекции

Семена пшеницы (100 г) были смоченной в 500 мл воды в 1000 мл колбы Эрленмейера и автоклавного на 121 АС (15 p.s.i.) в течение 60 мин в два раза. Автоклавного семена высевались с пятью 1-см2 куски агар с активно растущих гиф R. solani или F. solani. После 4 недель, семена сушат на воздухе в течение 24 ч, землю с мельницей через 3 мм сито, и хранятся в бумажном пакете при комнатной температуре (Brewer и Ларкин 2005). P. drechsleri посевного материала был подготовлен в кастрюлю содержащие стерильной смесь 150 г пшеничных отрубей, 150 г кукурузной муки и 300 мл дистиллированной воды. Смесь был привит с 20 блоков (до 0,5 см в диаметре) мицелиальных коврики из 7-дневного возраста культуры п. drechsleri вырос на КПК. После инкубации в течение 2 недель при комнатной температуре в темноте, подселяют сушат при комнатной температуре в течение 4 дней и землю (размером ячейки 1 мм) (Бардин, Хуан, и Мойер 2004).

Парниковый эксперимент

Парниковый тест был разработан на основе двух типов бактериальной инфекции приложений: (1) семена, покрытые бактерии, (2) песок привиты бактериями. Перед посадкой, подселяют фитопатогенных грибов были смешаны в стерилизованной поле почвы (40% глины, 44% ила и 16% песка, рН 6.9) в 20 см x 30 см в диаметре пластиковые горшки в размере 30 г зараженных семян пшеницы./кг почвы. В целях подготовки условиях засоления, 103 г NaCl / кг почвы (300 мм солености) была смешанной с землей. Для контроля процедуры, стерильные базовый материал для подготовки посевного материала были смешаны в почву на той же скоростью. Три семян сахарной свеклы (либо неочищенных семян, семян, обработанных Streptomyces изолировать C или обработанных семян фунгицидами) были посажены в каждый горшок. Для песка прививки, 10 г очищенных песок был добавлен в поверхность каждого банка. Горшки были сохранены в теплице на 26 градусов в возрасте до 16 ч фотопериода. В каждом эксперименте процедуры были устроены совершенно рандомизированных дизайн, с четырьмя повторяет за лечение. Почвы орошаемых с водопроводной водой и слейте воду из каждого лотка был добавлен в почве (Recycle метод). Оценка корневой гнили было выполнено 90 дней после посадки и по сравнению с контролем. Все корни были удалены, промыть кратко в проточной воде, а затем сгнили корни протестированы на наличие возбудителей культивирования на КПК при + 23 градуса. после 72 ч, микроскопические идентификации патогенных микроорганизмов проводилась. Эксперимент был повторен дважды.

Статистический анализ

Дисперсионный анализ был проведен с помощью MSTATC статистический пакет (1991 bricker'а) и имею в виду сравнение проводилось с помощью Дункан несколько испытание дальности действия.

Результаты

Влияние повышенной осмолярности на рост бактерий

Анализ ответов из двух биоконтроля Streptomyces штаммов (C и S2) увеличение осмолярности, клетки культивировали в MYA среде с содержанием NaCl в концентрациях до 400 мм. Воздействие повышенных осмотических сил до 300 мм NaCl увеличился на сухую массу, и число CFUs как изолятов, а выше 300 мм концентрации NaCl, темпы роста значительно снизился (p < 0,05) (рис. 1). КСУ изоляции, S2, увеличилось до 35 x 106 300 мм NaCl. Результаты также показали, что, хотя кое изоляции C был примерно в 200 раз меньше, чем S2, сухая масса изолировать C составил 1,2 раз больше, чем S2.

In vitro антагонизм тест

In vitro антагонизм анализы показали, что растворим в воде и летучих соединений, продуцируемым Streptomyces изолятов были ингибирующее действие на рост мицелия грибов возбудителей, в том числе P drechsleri, R и F. solani solani (рис. 2). Антагонистические эффекты проявились после двух дней инкубации в паре бактерий и грибов и дополнительно в течение суток после инкубации. В двойной культуры, сравнение ингибирование зоны S2 и C показано, что изолировать C является более эффективным, чем изолировать S2, чтобы управлять P drechsleri, R. solani и F. solani. Streptomyces изолировать C тормозится рост мицелия R. solani, F. solani и п. drechsleri 45%, 53% и 26%, соответственно, 0 мм NaCl (табл. 2). Сравнение ингибирующее влияние растворимых и летучих соединений показано, что как для изолятов, растворимые соединения оказались более эффективными, чем летучие и сильно подавляет рост мицелия. NaCl лечении средних в обоих тестов повышенной биоконтроля деятельности растворимых и летучих соединений изолировать C и S2. В среднесрочной с поправками NaCl, торможению роста R. solani, F. solani и п. drechsleri по изолировать C увеличилась до 59%, 70% (100 мм NaCl) и 79% (200 мм NaCl), соответственно (табл. 1 и 2). При Микроскопическом исследовании выявлены морфологические отклонения грибных гиф R. solani AG-2, F. solani и п. drechsleri из-за Streptomyces изолятов. Вакуолизация, гифы сжимая, аномальные ветвления и аномальные гиф отек наблюдались в двух культуры и летучих анализа (рис. 3).

Обнаружение литических ферментов, siderophores и салициловой кислоты

Streptomyces изолировать C и S2, произведенных протеазы, хитиназы и a-амилазы, как обозначено появлением отдельного ореол вокруг колоний. Только изолировать S2 показал бета-глюканазы и липазы. Как изоляты могут вырасти на CAS-агар. CAS агар анализа показали, что эти изоляты могут производить siderophore. Результат SA производства анализ показал, что только изолировать S2 были способны произвести SA в среду в размере 3,99 мг/мл. Биосинтез целлюлазы был обнаружен только для изолировать C. Производство siderophore и активность протеазы и a-амилазы возросло после добавления соли для обоих изолятов. В отличие от этого, хитиназной активностью значительно уменьшились. Кроме того, NaCl было ингибирующее действие на SA производства и целлюлазы активности (рис. 4).

На рис. 1. Как влияет соль на (A) сухого веса и (B) кое/мл Streptomyces изолятов. Столбики ошибок указывают на стандартное отклонение. Бары различными буквами, являются статистически значимыми на уровне 5%.

Парниковый эксперимент

Идентификация испытания показали, что возбудителями изолированы от гнили свеклы с симптомами принадлежал R. solani, п. drechsleri или F solani по прикладной грибковый налет.

Почвы и обработки семян Streptomyces изолировать снизилась C R solani, F. solani и п. drechsleri корневой гнили значительно (p < 0,05). Анализ показал, что лечение с Vitavax 200 FF не снизить корневой гнили по сравнению с неочищенных семян. Лучшие биоконтроля активность наблюдалась в отношении R. solani в почвах, обработанных с Streptomyces привиты песок. В этом лечении, Rhizoctonia корневая гниль сахарной свеклы полностью контролировался (рис. 5).

На рис. 2. Подавляющая реакция штамма Streptomyces C к грибным патогенам в двойной культуры. А, П. drechsleri; B, R. solani и C, F. solani. Право плиты управления.

Обсуждение

Фитопатогенов, в том числе грибов и Оомицетов, ставят серьезные проблемы в мире, в выращивание экономически значимых растений. В настоящей работе изучено биоконтроля деятельности Streptomyces штаммов против трех фитопатогенных грибов.

Примечание: значит, после чего же букву в каждом фитопатогенов группы существенно не отличаются друг от друга по Дункан несколько испытательного полигона (PB0.05).

In vitro и in vivo эксперименты показали, что Streptomyces изолятов были эффективны для контроля P. drechsleri, R. solani и F. solani.

Результаты показали, что различные уровни антагонизм против грибковых изолятов, принадлежащих к разным систематическим группам. Эти результаты позволяют предположить, что штамм C и С2 производим больше, чем один fungitoxic продукта. Есть несколько отчетов, которые относятся к биоконтроля штаммов, которые производят несколько продуктов, которые могут подавить одного или нескольких патогенных микроорганизмов (Heydari и Pessarakli 2010 года).

Рост бактерий и биоконтроля свойства водорастворимых и летучих соединений вырос в Солт-редакции СМИ как изоляты. Это означает, что в условиях засоления имели подавляющий эффект на физиологические функции этих Streptomyces изолятов при использовании в качестве агентов биоконтроля. Эта способность является важным, поскольку приспособляемости бактерий модификатор состояния почвы решающее значение для его эффективности в почве.

Эксперименты Rangarajan, Saleena, Vasudevan, и Наир (2003) показали, что солеустойчивых Pseudomonas spp. показывать антибиоз были эффективно с использованием как природных, так и на засоленных почвах в условиях подавления бактериальная пятнистость листьев и ножны упадок болезни риса. Кроме того, они обнаружили, что соль лечения привели к увеличению уровней подавления болезни эти изоляты.

Морфологические отклонения в грибковых грибница наблюдались в двойной культуры и летучих анализов. Аномалии в интернет вакуолизация, аномальные ветвления и аномальные гиф отек. Аналогичные результаты были доложены на Мур-Landecker и Stotzky (1973). Они показали, что летучие вещества в выбросах для различных видов бактерий

На рис. 3. Свет микроскопические наблюдения, контроля (фото справа) и обрабатывается мицелием (слева изображений), п. drechsleri (гифы и аномальные деформации ветвление); B, F. solani (гифы деформации и гифы выдавливание) и C, R. solani (vacuolisation и гифы отек).

обусловлено морфологическими изменениями грибковых мицелием. Кроме того, они объяснили, что морфологическими эффект и его наличие или отсутствие в данный грибок были связаны с видами и количеством роста биоконтроля агента. В настоящее врем

На рис. 4. Эффекты NaCl на активность ферментов и салициловой кислоты и siderophore производства Streptomyces изоляты (C и S2). Ошибка бары показывают, стандартное отклонение и бары с различными буквами являются статистически отличается на 5%.

исследование, специальность вакуолизация для R. solani наблюдалось следующее Streptomyces лечения.

Siderophores подавляют рост фитопатогенных грибов конкуренция железа (Сиддики 2006). Биосинтез siderophore был определен для штамма Streptomyces C и S2. Похоже, что sidrophore производства этих Streptomyces штаммов в сочетании с растворим в воде и летучих соединений подавляют рост фитопатогенных грибов. Хотя подавление R. solani (Доменек, Редди, Kloepper, Рамос, и Гутьеррес-Manero 2006 г.) и F. solani (Boruah и Кумар

На рис. 5. Эффект штамма Streptomyces C на болезнь ингибирование три фитопатогенных грибов (P drechsleri, R. solani и F. solani) выбросов парниковых состоянии. C (1)относится к покрытия семян по Streptomyces изолировать C, C (2)относится к песка инокуляция штамма Streptomyces C и V: относится к Vitavax 200 FF фунгицида. Бары, после чего же письмо не отличаются значительно (p < 0,05).

2002) siderophore производить микроорганизмов сообщалось ранее, это первый доклад управления п. drechsleri по siderophore производить Streptomyces.

На основе полученных результатов могут быть позитивные отношения между siderophore производства и биоконтроля деятельности этих изолятов в соленой среде.

Согласно нашим результатам, как штаммов производить некоторые унижающих достоинство видов растворимых соединений, таких как хитиназы, целлюлазы, протеаза, липаза, бета-глюканазы и a - амилазы. Хотя штамм C не посмотреть протеазы и липазы, ингибирует рост P. drechsleri и R. solani лучше, чем S2, которая произвела эти ферменты. Этот результат подтвердил важную роль хитиназы, в правилах поведения Streptomyces что было объяснено Махадеван и Crawford (1997 г.) ранее. Также эти результаты находятся в соответствии с результатами других авторов (Macagnan et al. 2008), который сообщил, что производство siderophore и хитиназы, но не p-1,3-glucanases и целлюлаз был связан с биоконтроля деятельности различных.

В этом исследовании, хитиназной активностью наблюдалось в Солт-редакции СМИ как изоляты. В заключение, основываясь на рис. 4, хитиназы из Streptomyces изолирует C и S2-видимому, аффилированных с засолению, который приведет эти ферменты играют важную роль в биоконтроль фитопатогенов в условиях засоления. Аналогичный результат сообщили хан Ян Чжан, Мяо, и ли (2009), который продемонстрировал противогрибковую активность солеустойчивых хитиназы, очищенная от морской Streptomyces.

Участие СК в антагонистических потенциальных агентов биологического контроля, была изучена и значимой связи между биоконтроля активность и уровень са наблюдается Nagarajkumar, Bhaskaran, р., и Velazhahan 2004). Streptomyces изолировать S2, произведенных SA в среду в размере 3,99 мг/мл. Результат показал, что производство SA снизились значительно, но не полностью остановить) в Солт-с изменениями среды. Понимание влияния абиотических стрессов на биосинтез антимикробных веществ, заболевания величину микроорганизмов является важнейшим шагом в направлении повышения уровня и надежности их биоконтроля деятельности.

В этом исследовании in vivo эксперименты показали, что Streptomyces изолировать C оказалась эффективной для контроля корневая гниль сахарной свеклы, вызванные P. drechsleri, R. solani и F. solani в присутствии 300 мм NaCl. Сахарной свеклы, урожай категоризирована как: солеустойчивые, может расти на засоленных почвах, и там может быть множество вариантов соль толерантности среди его разновидности или генетических линий.

Мохамед и Хаггаг (2006 г.) сообщила, что в условиях засоления солеустойчивых мутанты Trichoderma harzianum значительно превосходил их дикий штамм роста, споруляция и биологического знания против Fusarium oxysporum, причинный агент томатного будешь болезни.

В заключение, существует явный потенциал для управления почвенных патогенов растений по солеустойчивых биоконтроля Streptomyces изоляты (S2 и C) в условиях засоления. С другой стороны, устойчивых к соли метаболитов и ферментов, таких как siderophore и хитиназы, производимых эти изоляты могут быть полезны для применения в различных областях, таких как биотехнологии и промышленной ферментации.

Ссылки

Abeysinghe, а. (2009 г.), " эффект комбинированного использования Bacillus subtilis CA32 и Trichoderma harzianum RU01 по биологическому контролю Rhizoctonia solani на Solanum melongena и Capsicum annuum', патологии растений журнал, 8, 9-16. Александр, Д.Б., и Zuberer, Д.А. (1991), 'использование Chrome Azurol S реагенты для оценки Siderophore производства Ризосферных бактерий", биологии и плодородия почв, 12, 39-45. Арии-Эстевеса, М., Лопес-Periago, Е., Мартинес-Карбальо, Е, Simal - Gandara, J., Mejuto, J.C., и GarcIia-Riio, л. (2008), " мобильность и деградации пестицидов в почвах и загрязнения подземных ресурсов, сельское хозяйство, экосистемы и окружающей среды, 123, 247-260. Arzanlou, м., Hedjaroude, Г.Х., Okhovat, м., Шарифи-Техрани, А., и Arjmand М.Н. (2002), " выявление и Патогенность Fusarium spp. Связанные с сахарной свеклы от корневой гнили в Карадже регионе Иран', сахарной свеклы научно-исследовательском журнале, Иран, 16, 62-73. Асака, о., и Shoda, М. (1996), 'Биоконтроль Rhizoctonia solani.

с Bacillus subtilis RB14', прикладной и экологической микробиологии, 61, 4081-4085. Banihashemi, з. (1998), 'Phytophthora корневая гниль сахарной свеклы и черной стволовых Гнилей

Подсолнечник в фарс", Иран журнале патологии растений, 34, 75. Бардин, С.Д., Хуанг, H.C., и Мойер, J.R. (2004), 'управление Pythium корневая гниль сахарной свеклы за счет обработки семян сельскохозяйственных культур соломы порошки и Биоконтроля Agent', биологического контроля, 29, 453-460. Бергер, Л.Р., и Рейнольдс, Д.М. (1958), " Хитиназы системы штамма Streptomyces

griseus', Biochemica et Biophysica Acta, 29, 522-534. Boruah, H.P. и Кумар Б.С. (2002), " биологическая активность вторичных метаболитов

Произведенный штамма Pseudomonas fluorescens', Folia микробиологии, 47, 359-363. Пивовар, М.Т., Ларкина, р.п. (2005 г.), 'эффективность нескольких потенциальных Биоконтроля организмов, в отношении Rhizoctonia solani на Potato', средств защиты растений, 24, 939-950.

Bricker'А, Б (1991), 'MSTATC: компьютерная программа для дизайна, анализа и управления Агрономических исследований, экспериментов, растениеводства и почвоведения Dept. МГУ Востоке Лансинга, ми 48824, США.

Сдвинуть с места, С.П., Whipps, Ю.М. (2001), " потенциал для комплексного контроля Sclerotinia sclerotiorum в теплице салата с использованием Coniothyrium minitans и снижение Фунгицидного действия', Фитопатологии, 91, 221-227.

Например, cliquet, S., и Схеффер, R.J. (1996), " биологический контроль корневая гниль, вызванная Pythium ultimum и Rhizoctonia solani помощью Trichoderma sp. применяемые в качестве промышленных пленок и покрытий на семена", " European Journal of патологии растений, 102, 247-255.

Де Vasconcellos, R.L.F., и Кардосо, E.J.B.N. (2009), 'Ризосферных Streptomycetes как потенциальных агентов биологического контроля Fusarium и опята гнили сосны и как PGPR для Pinus taeda', Биоуправления, 54, 807-816.

Доменек, J., Редди, М.С., Kloepper, J.W, Рамос, б., и Гутьеррес-Manero, ж. (2006 г.), 'сочетанное применение биопрепарата LS213 с палочкой (Pseudomonas или Chryseo бактерии для стимулирования роста и биологического регулирования почвенных заболеваний перец и помидор', Биоуправления, 51, 245-258.

Doumbou, C.L., Хамбы-Salove, М.К., Кроуфорд, Д.Л., и Болье, с. (2002), 'Actinomy - cetes, перспективные инструменты для борьбы с болезнями растений и стимулирования роста растений', Phytoprotection, 82, 85-102.

Эль-Tarabily, К.А., Солиман, М.Х., Нассар, А.Х., Аль-Хассани, Х.А., Sivasithamparam, к., Маккенна, Ф., И Харди, G.E.S.J. (2000), " биологический контроль Склеротиния побочного пользования Хитинолитических бактерии и Актиномицеты', патологии растений, 49, 573-583.

Errakhi, р., Bouteau, Ф., Lebrihi, А., и Barakate, М. (2007), 'доказательств биологического потенциала в области управления Streptomyces spp. Против Склероциев rolfsii ответственность за выпревания в сахарной свеклы (Beta vulgaris L.), Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии, 23, 1503-1509.

Фернандо, В.Г., Раджеш Ramarathnam, д., Krishnamoorthy А.С., Савчук, с. (2005), " выявление и использование потенциальных бактериальных органических противогрибковые летучих веществ в Биоконтроля', почвы биологии и биохимии, 37, 955-964.

Gholamnejad, J., Etebarian, H.R., и Sahebani, н. (2010)," биологический контроль "яблоко"голубой плесени с Candida membranifaciens и Rhodotorula mucilaginosa', African Journal of Food Science, 41-7.

Хан Ю., Ян, б., Чжан, Ф., Мяо, X., и Li, з. (2009 г.), " Характеризация противогрибковые Хитиназы от морской Streptomyces sp. DA11, связанные с Южно-китайского моря губка Craniella australiensis', морские биотехнологии, 11, 132-140.

Hedjaroude, Г.А., Ализаде и, ж. (1970), 'Rhizoctonia solani Kuehn в Патогена, вызывающего коричневый корневая гниль сахарной свеклы в Иране, иранский журнал патологии растений, 6, 54-62.

Heydari, А., и Pessarakli, м. (2010 г.), " обзор по биологическому контролю грибковых возбудителей болезней растений с помощью микробов-антагонистов', журнал биологических наук, 10, 273-290.

Хилтунен, Л.Х., Ojanpera, т., Kortemaa, х., Рихтер, э., лейтонена (tapio Lehtonen), М.ДЖ., и Валконен, J.P.T. (2009), взаимодействие и Биоконтроля патогенных Streptomyces штаммов встречающиеся в Парши картофеля поражений, " журнал прикладной микробиологии, 106, 1364-5072.

Hsu, штат Южная Каролина, и Локвуд, Ю.Л. (1975), 'порошковых Хитин агар как Селективная среда для перечисления Актиномицетов в воде и почве', прикладной микробиологии, 29, 422-426.

Хванг до н.э., АН, S.J., и луна, С.С. (1994), производства, очистки и Противогрибковую активность антибиотиков Нуклеозидов, Tubercidin, продуцируемым Streptomyces violaceu - sniger', журнале Canadian Journal of Botany, 72, 480-485.

Поцелуй, л., Рассел, J.C., Szentivanyi, о., Xu, X., и Джеффрис п. (2005 г.), " биология и Биоконтроля потенциал Ampelomyces Mycoparasites, естественные антагонисты-росяные грибы, Биоконтроля науки и техники, 14, 635-651.

Латорре, Б.А., Spadaro, I., и Риоха, М.Е. (2002), 'возникновение резистентных штаммов Botrytis cinerea, чтобы Anilinopyrimidine Фунгицидов в столовый виноград в Чили', средств защиты растений, 21, 957-961.

Ли С., Шень, Ш. Чен, X., Ши, G. and Wang, з. (2011 г.), 'секреторной выражение Rhizopus oryzae a-амилазы в Kluyveromyces lactis', африканский журнал в области биотехнологии, 10, 4190-4196.

Macagnan, д., Romeiro, Р.С., Pomella, A.W.V., и десуза (Barry desouza), J.T. (2008), " производство Литических ферментов и Siderophores, и подавление прорастания из Базидиоспоры

Moniliophthora (ex Crinipellis) Perniciosa по Phylloplane Актиномицетов', биологического контроля, 47, 309-314.

Махадеван, б., и Кроуфорд, Д.Л. (1997), 'свойства Хитиназы из Противогрибковых Биоконтроля агента Streptomyces lydicus WYEC108', Ферментной и микробной технологии, 20, 489-493.

Маджиди, S., Roayaei, м., Ghezelbash, г. (2011 г.), 'Карбоксиметил Целлюлазы и фильтр Paperase деятельности новых штаммов, выделенных из Персидского залива", журнал микробиологии, 1, 8-16.

Мансур, С.А., Белсхб, М.Х., Абу-араб, A.A.K., Ашур, Х.М., гад, М.Ф. (2008 г.), " оценка некоторых уровней загрязнения условно и органически выращиваемых клубней картофеля и связанные с ними риски для здоровья человека', пищевой и химической токсикологии, 47, 615-624.

Maurhofer, м., киль, C., Haas, д., и Defago, г. (1995 г.), " о влиянии растений от болезней подавления штамма Pseudomonas fluorescens CHA0 с усиленной антибиотик производства", патологии растений, 44, 40-50.

Мейер, Ю.М., Azelvander, П., И Жорж, C. (1992), " железный метаболизм бактерий Pseudomonas. Салициловая кислота, Sidrophore Pseudomonas fluorescens Чао', Биофакторы, 4, стр.23-27.

Мохамед, H.A.A., и Хаггаг, WM. (2006 г.), 'Биоконтроля потенциал солеустойчивых мутанты Trichoderma harzianum против Fusarium oxysporum', бразильский журнал микробиологии, 37, 181-191.

Мур-Landecker, е, и Stotzky, г. (1973), 'морфологические отклонения грибов, Индуцированных летучих микробных метаболитов', Mycologiu, 65, 519-530.

Nagarajkumar, м., Bhaskaran, р., и Velazhahan, р. (2004), " вовлечение вторичных метаболитов и Внеклеточной Литических ферментов, производимые бактериями Pseudomonas fluorescens, в подавлении Rhizoctonia solani, рис ножны упадок возбудителя', микробиологические исследования, 159, 73-81.

Нильсен-М.Н., S0rensen, J., Фельс, J., и Педерсен, H.C. (1998), 'вторичных метаболитов - и Endochitinase-зависимые вражда против фитопатогенной Microfungi Pseudomonas fluorescens Изоляты из сахарной свеклы ризосфере', прикладной и экологической микробиологии, 64, 3563-3569.

Oymak, т., Tokalioglu, S., Yilmaz, V., Картал, S., и Айдын, д. (2009 г.), " определение свинца и кадмия в пищевых проб на Соосаждения метод', пищевой химии, 113, 1314-1317.

Paulitz, T.C., и Belanger, Р.Р. (2001), " биологический контроль выбросов парниковых систем, годовой обзор Фитопатологии, 39, 103-133.

Rangarajan, S., Saleena, Л.М., Vasudevan, П., И Nair), с. (2003), " биологическая подавления болезней риса Pseudomonas spp. Под Засоленных почв условий, почвы и растений, 251, 73-82.

Raymond, А.Т., Кришан, Е.В. (1975), 'для анализа и Протеолитической активности Липолитических с использованием морских субстратов', прикладной микробиологии, 29, 206-210.

Ротрок, Клайв, и Готлиб, д. (1984), " роль Антибиоз в антагонизм Streptomyces hygroscopicus var geldanus к Rhizoctonia solani в грунте", канадский журнал микробиологии, 30, 1440-1447.

Sabaratnam, S., и Traquair, Ю.А. (2002), 'формулирование Streptomyces Биоконтроля агента для подавления Rhizoctonia корневая гниль в томатном трансплантации', биологического контроля, 23, 245-253.

Садеги, а, Hesan, А.Р., Аскари, H., Надери Qomi, д, Фарси, м., Маджиди Hervan, е. (2009 г.), 'Биоконтроль Rhizoctonia solani выпревание сахарной свеклы с родной Streptomyces штаммов в полевых условиях", Биоконтроля науки и техники, 19, 985-991.

Шахиди Bonjar, Г.Х., Farrokhi П.р., Aghighi, S., Шахиди Bonjar, л., и Aghelizadeh, а. (2005 г.), 'противогрибковые характеристика Актиномицетов, выделенных из Керман, Иран и перспектив на будущее в стратегии биологического контроля в тепличных и полевых условиях", патологии растений журнал, 4, 78-84.

Sheikholeslami, р. (2006 г.), " оценка иранской сахарной промышленности в течение последних четырех лет", Journal of сахарной свеклы, 21, 16-17.

Сиддики, З.А. (2006 г.), 'PGPR: перспективные агентов Биоконтроля из возбудителей болезней растений, в PGPR: Биоконтроля и Biofertilization', З.А. Сиддики, Дордрехт: Springer, стр. 111-142.

Spadaro, д., и Gullino, М.Л. (2005 г.), " повышение эффективности агентов Биоконтроля против Soilborne Патогенов", средств защиты растений, 24, 601-613.

Стюарт, а. (2001), " коммерческие Биоконтроля реальность или фантазия", Австралоазиатские патологии растений, 30, 127-131.

Трехо, эстрада, С.Р., Paszczynski, А., и Кроуфорд, Д.Л. (1998), " антибиотики и ферменты, производимых Биоконтроля агента Streptomyces violaceusniger YCED-9', журнал промышленной микробиологии и биотехнологии, 21, 81-90.

Ваксман, С.А. " (1959), Streptomyces, Vol. 1, Балтимор, мА: Williams и Уилкинс компании.

Уолш, Г.А., Murphy, Р.А., Килин, Г.Ф., лоб в лоб, д.р., и власть, Р.Ф. (1995), " техническое Примечание: для обнаружения и количественного определения дополнительных грибковых b-Глюканазы деятельности в кормах для животных", Journal of Animal Science, 73, 1074-1076.

Юаней, W.M., и Кроуфорд, Д.Л. (1995), " Характеризация Streptomyces lydicus WYEC108 как потенциального агента биологического контроля в отношении грибковых корень и семя Сгнивает', прикладной и экологической микробиологии, 61, 3119-3128.

Дата добавления: 2015-09-29