CC BY
10Вестник РГАТУ, № 3 (43), 2019 tj-
9.UshakovR.N., RuchkinaA.V.,Levin V.I.,Zakharova O.A., Kostin Ya.V.,GolovinaN.A.Sustainabilityof Agro-Gray Soil to Pollution and Acidification, and its Biodiagnostics // International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.36) (2018) - Р. 929-934.
W.Vinogradov D.V., Terekhina O.N., Byshov N. V., Kryuchkov M.M., Morozova N.I., Zakharova O.A. Features of Applying Biological Preparations in the Technology of Potato Growing on Gray Forest Soils// International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.36) (2018) - Р. 242-246.
11.Vinogradov D.V., Konkina V.S., Kostin Y.V., Kruchkov M. M., Zaharova O.A., Ushakov R.N. Developing the regional system of oil crops production management // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS) India, 2018. - №9 (5). ISSN: 0975-8585 [WoS].-Р.1276-1284.
УДК 632.937.155
ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ-АНТАГОНИСТОВ RHIZOCTONIA SOLANI, ВЫДЕЛЕННЫХ
ИЗ РИЗОСФЕРЫ РАСТЕНИЙ ПЕРЦА
НГУЕН ВАН ЖАНГ, канд. с.-х. наук, преподаватель кафедры микробиологической биотехнологии, nvgiang@vnua.edu.vn
ДАО ТЬИ ОАНЬ, магистр кафедры микробиологической биотехнологии, daothioanh181096@ gmail.com
НГУЕН ТХАНЬ ХАЙ, канд. биол. наук, преподаватель кафедры биотехнологии растений, nthaicnsh@vnua.edu.vn
Вьетнамский национальный аграрный университет, Вьетнам, г. Ханой
КАЛАШНИКОВА Елена Анатольевна, д-р биол. наук, профессор, профессор кафедры генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства, Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева, kalash0407@mail.ru
Перец овощной (Capsicum annuum L.) является одной из основных возделываемых культур Вьетнама в связи с широким его использованием в пищевой промышленности в качестве приправы. Это делает данное растение важной сельскохозяйственной культурой, которая приносит значительный доход вьетнамским фермерам. Однако на плантациях перца часто наблюдается появление и развитие болезни ризоктониоз, которую вызывает патогенный гриб Rhizoctonia solani, а также наблюдается бактериальное увядание, вызываемое бактерией Ralstonia solanacearum. Поражение ризоктониозом, одной из самых вредных болезней перца, может наблюдаться в любой фазе развития растений. Известно, что ризобактерии способны не только стимулировать рост растений, но и подавлять развитие болезней. Цель данной работы - выделение из ризосферы растений перцев бактерий, ингибирующих развитие Rhizoctonia solani и оценка in vitro их фосфатрастворяющей активности и секреции сидерофора. Из различных почвенных образцов, отобранных с полей коммун Ан Хань, Ан Нинь, Кунь Ми, района Кунь Фу, провинции Тхай Бинь, выделено 48 штаммов бактерий, из которых были отобраны 5 штаммов (АТ 16; VK 4.7; VK 4.8; VK 4.12; VK 4.13), обладающих высокой ингибирующей активностью по отношению к Rhizoctonia solani, которая составила 11,11 -62,22%. Показано, что эти штаммы обладают способностью синтезировать такой фитогормон, как индолилуксусную кислоту (ИУК) (с 9,54 мг/мл до 31,06 мг/мл), растворять труднорастворимые фосфатные соединения и секрецировать сидерофор. Из 5 выделенных штаммов только у штамма АТ 16 данные способности выражены более сильно. Полученные результаты свидетельствуют о том, что изученные штаммы обладают хорошим потенциалом для использования их в качестве биологических агентов, контролирующих развитие R. solani на растениях перца.
Ключевые слова: антагонист, ИУК, фитогормон, фосфатрастворяющая активность, секреция сидерофора, R. solani, Capsicum annuum L.
Введение
Перец овощной (Capsicum annuum L.) является одной из основных овощных культур Вьетнам в связи с широким его использованием в пищевой промышленности в качестве приправы. Все это делает данное растение важной сельскохозяйственной культурой, которая приносит значитель-
ный доход вьетнамским фермерам. По данным Генерального Статистического Оффиса Вьетнама, площадь, занятая под выращивание данной культуры в 2017 году, составила 2000 га, а урожайность достигла 80000 тонн. Однако интенсивное возделывание перца в различных районах Вьетнама приводит к появлению болезней, которые яв-
© Нгуен В. Ж., Дао Т. О., Нгуен Т. Х., Калашникова Е. А., 2019 г.
ляются главной причиной снижения урожайности и качества продукции перца [1]).
На плантациях перца часто наблюдается появление и развитие такой болезни как ризоктониоз, которую вызывает патогенный гриб Rhizoctonia solani, а также наблюдается бактериальное увядание, вызываемое бактерией Ralstonia solanacearum [2]. Поражение ризоктониозом, одной из самых вредных болезней перца, может наблюдаться в любой фазе развития растений. Фи-топатоген может приводить к загниванию семян, к появлению корневой гнили, а также пятен на гипо-котиле. Эти симптомы чаще всего проявляются на надземных частях проростков в виде отдельных очагов поражения и на корневой системе в виде некротических участков, приводящих к разрушению корней. Что касается взрослых растений, то поражение Rhizoctonia solani проявляется в появлении хлоротичных листьев, кроме того, наблюдается полегание растений и излом стебля в местах поражения.
Для борьбы с вредными патогенами, в частности с Rhizoctonia solani, как правило, фермеры применяют различные химические препараты [3], однако концентрации их часто превышают рекомендованные. Все это приводит к накоплению фунгицидов и пестицидов в продуктах, тем самым увеличивая их себестоимость. Кроме того, применение химических средств защиты растений оказывает негативное воздействие на окружающую среду [4]. Поэтому в настоящее время наметилась тенденция замены химических препаратов на препараты биологической природы. Применение антагонистических микроорганизмов в борьбе с ризоктониозом (Rhizoctonia solani) является одним из перспективных и эффективных методов контроля болезни [3, 5]. Исходя из вышеизложенного, цель данной работы - выделение из ризосферы растений перцев бактерий, ингибирующих развитие Rhizoctonia solani и оценка in vitro их фосфатра-створяющей активности и секреции сидерофора.
Материал и методы исследований
Объектом исследования служил патогенный гриб Rhizoctonia solani, чистая культура которого была любезно предоставлена руководителем фитопатологической лаборатории агрономического факультета Вьетнамского национального сельскохозяйственого университета, кандидатом селькохозяйственных наук Нгуен Ван Вьен.
Бактерия Ralstonia solanacearum была выделена из различных почвенных образцов, отобранных с полей коммун Ан Хань, Ан Нинь, Кунь Ми, района Кунь Фу, провинции Тхай Бинь Вьетнама. Образцы почвы отбирали из участков, окружающих корневую систему растений перца, на глубине 5-20 см и помещали в стерильные полиэтиленовые мешки [6]. Далее из образцов готовили водные вытяжки (15 г почвы на 90 мл дистиллированной стерильной воды), которые помещали на качалку и культивировали в течение двух часов. После этого проводили десятикратные разведения до концентрации раствора l0-6. Разбавление осуществляли
в условиях ламинар-бокса. Из полученных суспензий брали по 1 мл раствора и переносили в чашки Петри. В качестве питательной среды использовали картофельно-глюкозный агар (PDA). Каждое разведение высевали в четырехкратной повтор-ности. Чашки Петри инкубировали в термостате в течение двух суток при температуре 30° С. После этого сформировавшиеся отдельные колонии изолировали из среды и проверяли их ингибирую-щее действие на Rhizoctonia solani. Исследования проводили по методике, предложенной Wahyudi (2011) [7]. Антагонистическую активность штаммов определяли по формуле Mojica-Marrn (2008) [1]:
I= (R- r)/R * 100%, где
I - ингибиторная активность;
R - радиус мицелия гриба в контрольном варианте (без высева ризобактерий);
r - радиус мицелия гриба в опытном варианте (с высевом ризобактерий).
ИУК определяли из выделенных штаммов по методике Patten и Glick (2002) [8]. Калибровочную кривую для определения ИУК строили на основе содержания данного гормона в тестированном растворе. Концентрация ИУК в этих растворах составляла: 0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70 и 80 мг/мл. Исследуемые бактериальные штаммы выращивали в жидкой питательной реде Луриа-Бертани с добавлением 100 мг/л L-триптофана на качалке, при скорости ее вращения 200 об/мин. После 96 часов инкубации культуральную жидкость центрифугировали в течение 10 минут при температуре 4° С и скорости вращения 5500 об/мин. Затем 1 мл супернатанта энергично перемешивали с 4 мл реагента Салковского (150 мл концентрированной H2SO4, 250 мл дистиллированной H2O; 7,5 мл 0,5 М FeCl3 • 6H2O) [9] и оставляли в стационарном положении на 20 мин при комнатной температуре до измерения на спектрофотометре. Поглощение определяли при длине волны 530 нм. Концентрацию ИУК в каждой пробе (варианте) определяли путем сравнения со стандартной калибровочной кривой.
Определение фосфатрастворяющей активности исследуемых штаммов проводили с помощью двух методов: 1) по образованию зоны просветления вокруг колоний на агаре, содержащем нерастворимый фосфат, 2) по накоплению фосфата в растворе при культивировании штаммов. Исследования проводили по методике Murphy и Riley (1962) [10]. Отдельные колонии выделенного штамма культивировали в 100 мл жидкой питательной среды NBRIP (глюкоза - 10; Са3Р04 - 5; MgCl26H2O -5; MgSO4- 7H2O - 0,25; KCl - 0,2; (NH4)2SO4 - 0,1; агар 2%), в колбах Erlenmeyer при температуре 28 ± 20 C, в течение 72 часов на качалке со скоростью вращения 180 об/мин. После этого из каждой колбы брали по 20 мл среды, содержащей колонии и осуществляли ее центрифугирование при 13000 об/мин в течение 10 мин. Полученный осадок использовали в качестве супернатанта, у которого определяли содержание растворимого фосфора и активность фосфатазы с помощью молибдат-
ного синего (Mo-blue). Концентрацию PO43- определяли с помощью стандартной кривой, построенной из чистого раствора дигидрофосфат калия (KH2PO4): 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 мг Р043-/мл.
Качественный анализ продукции сидерофоров был проведен с использованием раствора хроме-азурола (ChromeazurolS medium (CAS-medium)) [11]. Каждый изолят высевали на поверхность агаризованной среды CAS и инкубировали при комнатной температуре в течение 1-3 суток. Секреция сидерофора была отмечена оранжевыми зонами вокруг колоний после инкубаций.
Для идентификации бактериального штамма АТ 16 было проведено секвени-рование нуклеотидной последовательности гена 16SrRNA с применением праймера 27F(5'AGAGTTTGATTCMTGGCTCAG 3').
ПЦР-анализ осуществляли в лаборатории Молекулярной биологии Института Сельскохозяйственной генетики (Вьетнам, Ханой). Полученная нуклеотидная последовательность гена 16SrRNA штамма АТ16 была сравнена с нуклеотидной последовательностью 16SrRNA в генбанке.
Результаты исследований Из почвенных образцов ризосферы растений перца было выделено 48 штаммов бактерий, которые были проверены на антагонистическую активность по отношению к Rhizoctonia solani. В результате проведенных исследований нами установлено, что только 5 штаммов бактерий (VK 4.7, VK 4.8, VK 4.12, VK 4.13, AT 16) проявили ярко выраженную ингибирую-щую активность к фитопатогену (рис. 1, табл. 1).
Рис. 1 - Результаты скрининга бактерий- антагонистов Rhizoctonia solani после
7 суток культивирования
Таблица 1 - Антагонистическая R. solani эффективность выделенных бактериальных штаммов
Штаммы Антагонистическая R. solani эффективность
R (mm) r (mm) I (%)
VK 4.7 45 20 55.55
VK 4.8 45 35 22.22
VK 4.12 45 36 20.00
VK 4.13 45 40 11.11
AT 16 45 17 62.22
Установлено, что исследуемее 5 штаммов АТ 16 наблюдали максимальное ингибирование бактерий обладают различным антагонистиче- роста мицелия фитопатогена R. solani. Индекс ским эффектом. Так, при использовании штамма ингибиторной активности (I) в этом варианте со-
ставил 66,22%. Чуть меньшей активностью обладал штамм VK 4.7 (I = 55,55%). При использовании штамма VK 4.13 индекс ингибиторной активности был самым наименьшим и его величина не превышала 11,11%. Что касается штаммов VK 4.8 и VK 4.12, то антагонистический эффект был также слабо выражен и учитываемый показатель составили 22,22 и 20,0%, соответственно.
Наши данные согласуются с результатами других исследователей. Так, например, Malhotra и его коллеги в 2013 году выделили два штамма Pseudomonas fluorescens, которые проявляли сильную ингибиторную активность по отношению к фитопатогену R. solani. Значение I этих штаммов составило 62,22% и 73,33% [12]. Mojica-Marin со своими соавторами сообщили о выделении 16 штаммов Bacillus thuringiensis, которые обладали в той или иной степени антагонистическим эффектом R. solani. Для выделенных штаммов индекс ингибирования находился в пределах от 34, 44% до 66,66% [1]. Исследования Abuzar (2013) [13] показали, что выделенные бактериальные штаммы Pseudomonas aeruginosa из ризосферы растений перца проявляли противогрибную активность по отношению к R.solani только на 19,6-28,3%, в то время как Srividya с соавторами (2012) установили ингибиторную активность 9 штаммов Streptomyces sp. к Rhizoctonia solani на уровне 35,7% [14]. Ана-
лизируя наши данные и сопоставляя их с результатами других авторов, можно заключить, что выделенные штаммы Ralstonia solanacearum обладают высокой ингибирующей активностью по отношению к R.solani.
По мнению многих исследователей, бактерии, выделенные из ризосферы растений, способны синтезировать различные вещества, обладающие противогрибной активностью или ростостимули-рующей активностью, например, на прорастание семян [1, 8, 13]. Известно, что не только растения, но и бактерии способны синтезировать такой гормон, как индолил-3-уксусную кислоту (ИУК). Этот ауксин стимулирует выход протонов в клеточную стенку и увеличивает ее растяжимость. Кроме того, ауксины, в некоторых случаях, стимулируют деление клеток и их последующую дифференци-ровку. Все это увеличивает интерес исследователей к поиску ИУК в различных штаммах бактерий.
В наших исследованиях анализу подвергались ранее выделенные 5 штаммов бактерий Ralstonia solanacearum. Исследования проводили по методике Patten и Glick (2002) [8]. Известно, что если бактериальный штамм синтезирует ИУК, то его культуральная жидкость приобретает розовый цвет (рис. 2). Концентрацию ИУК рассчитывают по оптической плотности раствора, измеряя его на спектрофотометре при длине волны 530 нм.
Рис. 2 - Культуральная жидкость исследуемых штаммов бактерий перед определением оптической
плотности раствора, ВС - Контроль
Полученные результаты по оптической плотности (OD) культуральной жидкости штаммов бактерий были вставлены в уравнение калибровочной кривой у = 0,0079х + 0,0046, где у - значение OD, х - рассчитанная концентрация ИУК (мг/мл). Полученные результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Концентрация ИУК, синтезируемая исследуемыми бактериальными штаммами
Бактериальные штаммы Значения OD 530Нм Концентрация ИУК (мг/мл)
VK 4.7 0.083 ± 0.001 9.92 ± 0.10
VK 4.8 0.116 ± 0.001 14.66 ± 0.11
VK 4.12 0.080 ± 0.003 9.54 ± 0.41
VK 4.13 0.096 ± 0.002 11.57 ± 0.20
AT 16 0.250 ± 0.004 31.06 ± 0.52
Экспериментально установлено, что все 5 селективных штаммов были способны синтезировать ИУК, причем ее концентрация в культуральной жидкости этих штаммов была различной. Так,
штамм АТ 16 синтезировал ИУК в концентрации 31,06 мг/мл, и этот показатель был самым высоким среди всех исследуемых штаммов. Самая низкая концентрация ИУК была у штамма VK 4.12
(9,54 мг/мл). Все это свидетельствует о разных биохимических процессах в изучаемых штаммах бактерии Ralstonia solanacearum, участвующих в синтезе ИУК. В работах разных авторов [13, 14, 15] приведены результаты по выделению ИУК из бактериальной ризосферы растений перца. Авторами показано, что исследуемые штаммы способны синтезировать ИУК, однако концентрация данного гормона была ниже, чем в наших исследованиях. Несмотря на низкое содержания ИУК в бактериях, исследователями была показана активность гормона в стимулировании роста растений перца. Это, прежде всего, связано с тем, что ИУК способствует развитию корневой системы растений, и тем самым усиливается поглощение минеральных элементов из почвенного субстрата
[16]. Одним из таких важных элементов для растений является азот. Уже давно предполагается, что фитогормоны координируют такие процессы, как потребность растений в азоте и его поглощение
[17]. Следовательно, повышенное содержание азота в растениях может быть связано с увеличением ^поглощения корнями за счет изменения морфологии и активности корневой системы под действием гормонов, в частности, ИУК.
Фосфор является вторым наиболее важным макроэлементом после азота, который необходим растениями для их роста и развития. В почве большинство фосфоросодержающих соединений часто существует в нерастворимой форме, которая не может быть непосредственно использована растениями. Различные почвенные бактерии способны минерализовать и превращать эти соединения в легкоусвояемую форму. Основным механизмом, связанным с минерализацией фосфатов, является кислотообразование. Это происходит за счет образования органической кислоты и синтеза фермента фосфатазы (или фосфоргидролиза) ри-зобактериями, улучшающими рост растений [16]. Исследователями показана фосфатрастворяю-щая активность ризобактерий, стимулирующих рост растений [7, 10, 18]. Однако применение этих микроорганизмов в производстве ограничено, потому, что в полевых условиях они могут не всегда эффективно минерализовать труднорастворимые фосфатные соединения. Это связано, вероятно, с их конкуренцией с природной микрофлорой и факторами окружающей среды, которые либо ограничивают размер популяции ризобактерий, либо уменьшают их активность.
В нашей работе все 5 изучаемых штаммов бактерий использовали в исследованиях по определению их фосфатрастворяющей активности и секреции сидерафора. Полученные результаты приведены в таблице 3 и на рисунке 3.
Таблица 3 - Фосфатрастворяющая активность исследуемых штаммов
Бактериальные штаммы Концентрация Р043- (мг/л)
VK 4.7 2,71 ± 0,01
VK 4.8 9,79 ± 0,02
Продолжение таблицы 3
VK 4.12 1,99 ± 0,06
VK 4.13 3,13 ± 0,01
АТ 16 1,21 ±0,02
Из результатов следует, что все изучаемые штаммы бактерий обладают в той или иной степени фосфатрастворяющей активностью. Это подтверждается тем, что в них концентрация Р043-находилась в пределах от 1,21 до 9,79 мг/л. Кроме того, нами был проведен качественный анализ сидерофоров по образованию зоны просветления вокруг колоний на агаре (рис. 3).
Сидерофоры (железные носители) представляют собой небольшие железисто-ионные хелато-образующие агенты, продуцируемые бактериями и грибами, которые живут в условиях низкого содержания железа. Эти микрооргагнизмы способны поглощать железо из окружающей среды и накапливать его в своих клетках. Сидерофор-про-дуцирующие ризобактерии играют важную роль в стимуляции роста растений.
Рис. 3 - Сидерофор-продуцирующая активность исследуемых штаммов
Наши исследования показали, что все 5 штаммов бактерий привели к образованию зоны просветления агара вокруг колоний. Причем в вариантах с применением штамма АТ 16 наблюдалось образование максимальной по диаметру оранжевой зоны, что согласуется с ранее полученными нами данными о низком содержании железа в данном штамме.
В связи с тем, что среди всех 5 штаммов бактерии Ralstonia solanacearum наибольшую активность проявил штамм АТ 16, представляла интерес его идентификация. Было проведено сравнение нуклеотидной последовательности гена 16SrRNA бактериального штамма АТ 16 с нуклеотидной последовательностью гена 16SrRNA в генбанке (рис. 4, 5).
Sequence (5'-3') _1418bp:
AGCTATACATGCAAGTCGAGCGAGGCTCTTCGGACCCTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACACGCTAGGCA ACCTGCCTCTCAGACTGGGATAACATAGGGAAACTTATGCTAATACCGGATAGGTTTTTGGATCGCATGATCCGA AAAGAAAAGATGGCTTCGGCTATCACTGGGAGATGGGCCTGCGGCGCATTAGCTAGTTGGTGGGGTAACGGCC TACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGACCTGAGAGGGTGACCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGAC TCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATTTTCCACAATGGACGAAAGTCTGATGGAGCAACGCCGCGTGAACGAT GAAGGTCTTCGGATTGTAAAGTTCTGTTGTTAGGGACGAATAAGTACCGTTCGAATAGGGCGGTACCTTGACGG TACCTGACGAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGG ATTTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGCTATGTAAGTCTGGTGTTAAAGCCCGGGGCTCAACCCCGGTTC GCATCGGAAACTGTGTAGCTTGAGTGCAGAAGAGGAAAGCGGTATTCCACGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAG ATGTGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTTTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGA GCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAGGTGTTGGGGGTTTCAATACCCT CAGTGCCGCAGCTAACGCAATAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGCTCGCAAGAGTGAAACTCAAAGGAATTGA CGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACA TCCCGCTGACCGCTCTGGAGACAGAGCTTCCCTTCGGGGCAGCGGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAG CTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCTTTAGTTGCCAGCATTCAGTTGG GCACTCTAGAGAGACTGCCGTCGACAAGACGGAGGAAGGCGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGA CCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGTTGGTACAACGGGATGCTACCTCGCGAGAGGACGCCAATCTCTTAAAA CCAATCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCAT GCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGGGAGTTTGCAACACCCGAAGT CGGTGAGGTAACCGCAAGGAGCCAGCCGCCGAA
Рис 4. - Нуклеотидная последовательность гена 16SrRNA бактериального штамма АТ 16
Рис 5 - Результат сравнения последовательности гена 16S rRNA бактериального штамма АТ 16 с последовательностью гена 16S rRNA в Genbank
Результаты сравнения свидетельствуют, что штамм АТ 16 очень близко относится к Brevibacillus brevis DYJL44 с процентом сходства 99%. Поэтому штамму АТ 16 было дано название Brevibacillus brevis АТ 16.
Заключение
Таким образом, в результате проведенных исследований было установлено, что выделенные бактериальные штаммы АТ16; VK 4.7; VK 4.8; VK 4.12; VK 4.13 из перцовой ризосферы эффектино ингибируют Rhizoctonia solani. Все 5 выделенных штаммов обладают способностью синтезировать ИУК фитогормон, секретировать сидерофор и растворять труднорастворимые фосфатные соединения. Штамм АТ 16 был идентифицирован как Brevibacillus brevis
Благодарность: Выражаем глубокую благодарность всем сотрудникам лаборатории кафедры
микробиологической биотехнологии Вьетнамского национального сельскохозяйственного университета, а также доценту Нгуен Ван Вьен за предоставленный для работы гриб-патоген Rhizoctonia solani.
Список литературы
1. Mojica-Marín V., Luna-Olvera H.A., Sandoval-Coronado C.F., Pereyra-Alférez B., Morales-Ramos L.H., Hernández-Luna C.E., Alvarado-Gomez O.G. Antagonistic activity of selected strains of Bacillus thuringiensis against Rhizoctonia solani of chili pepper // African Journal of Biotechnology. - 2008. -7(9): 1271-1276.
2. Sanogo S. Chile pepper and the threat of wilt diseases. 20030nline. Plant Health Progress. doi: 10. 1094/ PHP-2003-0430-01RV. https://www. researchgate.net/publication/255609877_Chile_ Pepper_and_The_Threat_of_Wilt_.(дата обращения
fr
BecTHUK PrATy, № 3 (43), 2019
04. 03.2018).
3. Radwan M. Barakat, Fadel Al-Mahareeq, Mohammed S,. Ali -Shtayeh, Mohammad I. AL- Masri, Biological Control of Rhizoctoniasolani by indigenous Trichoderma spp. isolates from Palestine. // Hebron University Research Journal. - 2007. - Vol.3, - No.1, -pp. 1 - 15.
4. Marinus Ngullie, Loli Daiho. Efficacy of biocontrol agents in controlling Rhizoctoniasolani on naga king chilli (Capsicum chinensejacq.) // J. of Experimental Biology and Agricultural Sciences. -, 2013. - V.1(3).
5. Narasimhan A., Shivakumar S. Biocontrol of Rhizoctoniasolani root rot of chilli by Bacillus subtilis
6. Ramkumar B.N., Nampoothiri K.M, Sheeba U., Jayachandran P., Sreeshma N.S, Sneha
5.M, Meenakumari K.S., Sivaprasad P. Exploring Western Ghats microbial diversity for antagonistic microorganisms against fungal phytopathogens of pepper and chickpea // J. BioSci. Biotrchnol. - 2015. -4(2). - p. 207- 218.
7. Wahyudi A.T., Astuti R.I., Giyanto Screening of Pseudomanas sp. isolated fromrhizosphere of soybean plant as plant growth promotor and biocontrol agent // American Journal of Agricultural and Biological Sciences. - 2011. - 6(1). - p. 134-141.
8. Patten C. L., Glick B. R. Role of Pseudomonas putidaindoleacetic acid in development of the host plant root system // Appl Environ Microbiol. - 2002. -68 (8): 3795-3801.
9. Gordon S. A., Weber R. P. Colorimetric estimation of indoleacetic acid. // Plant Physiol. -1951. - 26. - p.192-195.
10. Wang Z., Xu G., Ma P., Lin Y., Yang X., Cao C. Isolation and Characterization of a Phosphorus-Solubilizing Bacterium from Rhizosphere Soils and Its Colonization of Chinese Cabbage (Brassica campestris ssp. chinensis) // Front. Microbiol. -20178. - p. 1270.
11. Milagres A. M. F., Machuca A., Napoleao D.,
Detection of siderophore production from several fungi and bacteria by a modification of chrome azurol S (CAS) agar plate assay // Journal of Microbiological Methods. - 1999. - 37. - p. 1-6.
12. Malhotra A., Agarwal T., Trivedi P.C. In vitro efficacy of various fungal and bacterial antagonists against Rhizoctoniasolani, causal agent of damping off disease in Capsicum annuum L., International // Journal of Pharma and Bio Sciences. - 2011. - 2(3). -p. 288-292.
13. Abuzar S. Antagonistic effects of some Fluorescent Pseudomonads straints against root- rot fungi (Rhizoctoniasolani and Fusariumoxysporum ) and root knot nematode (Meloidogyne incognita) on chili (Capsicum annum). // World Applied Sciences Journal - 2013. - 27(11). -p. 1455-1460.
14. Srividya S., Adarshana Thapa, Deepika V. Bhat, Kajingailu Golmei, Nilanjan Dey, Streptomyces sp. 9p as effective biocontrol against chillisoilborne fungal phytopathogens // European Journal of Experimental Biology. - 2012. - 2 (1). -p.163-173.
15. Kumar P., Dubey R.C., Maheshwari D.K. Bacillus strains isolated from rhizosphere showed plant growth promoting and antagonistic activity against phytopathogens // Microbiological Research. - 2012. - 167. - p. 493-499.
16. Carrillo A. E., Li C. Y., Bashan, Y. Increased acidification in the rhizosphere of cactus seedlings induced by Azospirillumbrasilense // Naturwissenschaften. - 2002. - 89, - p.428-432.
17. Kiba T., Kudo T., Kojima M., Sakakibar H.). Hormonal control of nitrogen acquisition: roles of auxin, abscisic acid, and cytokinin // J. Exp. Bot. -2011. - 62, - p.1399-1409.
18. Islam S., Akanda A. M., Prova A., Islam M. T., Hossain M.M. Isolation and Identification of Plant Growth Promoting Rhizobacteria from Cucumber Rhizosphere and Their Effect on Plant Growth Promotion and Disease Suppression // Front. Microbiol. - 2016. - 6. -p. 1360.
CHARACTERISTICS OF RHIZOBACTERIA FROM CHILI PEPPER- ANTAGONIST RHIZOCTONIA
SOLANI
Nguyen Van Zhang, associate professor of Microbiological Biotechnology Department, nvgiang@vnua. edu.vn
Dao Thi Oanh, MSc, Junior Researcher of Microbiological Biotechnology Department, daothioanh181096@gmail.com.
Nguyen Thanh Hai,associate professor of Plant Biotechnology Department, Ph.D., nthaicnsh@vnua. edu.vn
Vietnam National University of Agriculture, Vietnam, Hanoi
Kalashnikova Elena A. professor of genetics, biotechnology, plant breeding and seed, Sc.D., professor, Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after KA Timiryazev, 127550, Moscow, Russia. Timiryazevskaya, 49, kalash0407@mail.ru
Peppers or chilli (Capsicum annuum L.) is widely grown in Vietnam because they bring considerable income to farmers. On pepper fields, diseases such as rhizoctonia, Rhizoctoniasolani caused by fungus, bacterial wilt by Ralstoniasolanacearum are often observed. Rhizoctoniasolani causes a wide range of significant diseases such as collar rot, root rot, damping offin horticultural and field crops.The diseases caused by rhizoctonia are one of the most harmful diseases on peppers, can be observed in any phase of plant development. Rhizobacteria that stimulate plant growth can be used to improve plant growth and suppress plant diseases. The purpose of this work is to isolate bacteria from the pepper rhizosphere that inhibit Rhizoctoniasolani and evaluate in vitro their phosphate solubilizing activity and production of siderophore. Of the different soil samples taken from the pepper fields of An Thanh, An Ninh, Quynh My, QuynhPhudistrict, ThaiBinh province,
-1J
48 bacterial strains were isolated. Of these, 5 strains (AT16, VK 4.7, VK 4.8, VK 4.12, VK 4.13) expressed as higher inhibitory Rhizoctoniasolani activity were selected. Their inhibitory activity is from 11.11% to 62.22%. These strains have the ability to synthesize phytohormone IAA (from 9.54 yg / ml to 31.06yg / ml), solubilize the phosphate compounds and productsiderophore. Strain AT16 more effective expresses these abilities in comparison with 4 other strains. These results suggest that the selected strains have excellent potential for use as biologically controlled agents of R. solani on pepper plants (Capsicum annuum L.).
Key words: antagonist, IAA phytohormone, phosphate solubilizing activity, siderophore production, Rhizoctonia solani,chili pepper (Capsicum annuum L.)
Literatura
1. Mojica-Marín V., Luna-Olvera H.A., Sandoval-Coronado C.F., Pereyra-Alférez B., Morales-Ramos L.H., Hernández-Luna C.E., Alvarado-Gomez O.G. Antagonistic activity of selected strains of Bacillus thuringiensis against Rhizoctonia solani of chili pepper //African Journal of Biotechnology. - 2008. - 7(9): 1271-1276.
2. Sanogo S. Chile pepper and the threat of wilt diseases. 20030nline. Plant Health Progress. doi: 10. 1094/ PHP - 2003 - 0430 - 01 - RV. https://www.researchgate.net/publication/255609877_Chile_Pepper_ and_The_Threat_of_Wilt_. (дата обращения 04. 03.2018).
3. Radwan M. Barakat, Fadel Al-Mahareeq, Mohammed S,. Ali -Shtayeh, Mohammad I. AL- Masri, Biological Control of Rhizoctoniasolani by indigenous Trichoderma spp. isolates from Palestine. // Hebron University Research Journal. - 2007. - Vol.3, - No.1, - pp. 1 - 15.
4. Marinus Ngullie, Loli Daiho. Efficacy of biocontrol agents in controlling Rhizoctoniasolani on naga king chilli (Capsicum chinensejacq.) // J. of Experimental Biology and Agricultural Sciences. -, 2013. - V.1(3).
5. Narasimhan A., Shivakumar S. Biocontrol of Rhizoctoniasolani root rot of chilli by Bacillus subtilis
6. Ramkumar B.N., Nampoothiri K.M, Sheeba U., Jayachandran P., Sreeshma N.S, Sneha S.M, Meenakumari K.S., Sivaprasad P. Exploring Western Ghats microbial diversity for antagonistic microorganisms against fungal phytopathogens of pepper and chickpea // J. BioSci. Biotrchnol. - 2015. - 4(2). - р. 207- 218.
7. Wahyudi A.T., Astuti R.I., Giyanto Screening of Pseudomanas sp. isolated fromrhizosphere of soybean plant as plant growth promotor and biocontrol agent //American Journal of Agricultural and Biological Sciences.
- 2011. - 6(1). - р. 134-141.
8. Patten C. L., Glick B. R. Role of Pseudomonas putidaindoleacetic acid in development of the host plant root system //Appl Environ Microbiol. - 2002. - 68 (8): 3795-3801.
9. Gordon S. A., Weber R. P. Colorimetric estimation of indoleacetic acid. //Plant Physiol. - 1951. - 26.
- р.192-195.
10. Wang Z., Xu G., Ma P., Lin Y., Yang X., Cao C. Isolation and Characterization of a Phosphorus-Solubilizing Bacterium from Rhizosphere Soils and Its Colonization of Chinese Cabbage (Brassica campestris ssp. chinensis) //Front. Microbiol. - 20178. - р. 1270.
11. Milagres A. M. F., Machuca A., Napoleao D., Detection of siderophore production from several fungi and bacteria by a modification of chrome azurol S (CAS) agar plate assay // Journal of Microbiological Methods.
- 1999. - 37. - р. 1-6.
12. Malhotra A., Agarwal T., Trivedi P.C. In vitro efficacy of various fungal and bacterial antagonists against Rhizoctoniasolani, causal agent of damping off disease in Capsicum annuum L., International // Journal of Pharma and Bio Sciences. - 2011. - 2(3). -р. 288-292.
13. Abuzar S. Antagonistic effects of some Fluorescent Pseudomonads straints against root- rot fungi (Rhizoctoniasolani and Fusariumoxysporum ) and root knot nematode (Meloidogyne incognita) on chili (Capsicum annum). // World Applied Sciences Journal - 2013. - 27(11). -р. 1455-1460.
14. Srividya S., Adarshana Thapa, Deepika V. Bhat, Kajingailu Golmei, Nilanjan Dey, Streptomyces sp. 9p as effective biocontrol against chillisoilborne fungal phytopathogens // European Journal of Experimental Biology. - 2012. - 2 (1). -р.163-173.
15. Kumar P., Dubey R.C., Maheshwari D.K. Bacillus strains isolated from rhizosphere showed plant growth promoting and antagonistic activity against phytopathogens // Microbiological Research. - 2012. - 167.
- р. 493-499.
16. Carrillo A. E., Li C. Y., Bashan, Y. Increased acidification in the rhizosphere of cactus seedlings induced by Azospirillumbrasilense // Naturwissenschaften. - 2002. - 89, - р.428-432.
17. Kiba T., Kudo T., Kojima M., Sakakibar H.). Hormonal control of nitrogen acquisition: roles of auxin, abscisic acid, and cytokinin // J. Exp. Bot. - 2011. - 62, - р.1399-1409.
18. Islam S., Akanda A. M., Prova A., Islam M. T., Hossain M.M. Isolation and Identification of Plant Growth Promoting Rhizobacteria from Cucumber Rhizosphere and Their Effect on Plant Growth Promotion and Disease Suppression // Front. Microbiol. - 2016. - 6. -р. 1360.
