应用Rhizobacteria感应系统阻力的芸苔属植物对链格孢属定l .叶斑病病引起的链格孢属Brassicae

文摘

链格孢属叶斑病疾病是芸苔属植物的一个重要障碍造成了严重的产量损失。目前的研究旨在评估rhizobacteria的角色在管理链格孢属叶斑病病芸苔属植物定。为此b定幼苗服用15 rhizobacterial在温室和田间条件下菌株。rhizobacteria数量的国防相关的生化物质的影响如朋友、PPO,阿宝和总酚类检查。的芽孢杆菌megaterium ZMR-6和荧光假RB4治疗植物病原体在温室条件下影响最小。此外,b . megaterium ZMR-6和p .荧光RB4表现出更高的国防相关的生化药剂。细菌的生长促进特征b megaterium ZMR-6和p .荧光RB4显示这些能够表现出磷酸溶解,含铁细胞生产和生长素合成。荧光的b megaterium ZMR-6 ACCD展出活动但p RB4缺乏这个角色。基于泥煤苔的载体材料的应用b megaterium ZMR-6和p .荧光RB4场条件下疾病的管理和agro-economic方面展示出了有前景的结果定。目前的研究显示,b . megaterium ZMR-6和p .荧光RB4诱导系统性抵抗链格孢属叶斑病和提高产量在定。

介绍

芥末是一个重要的石油种子作物实现约百分之十九的石油需求的世界1]。链格孢属叶点所致链格孢属brassicae是一种最具有破坏性的吗疾病这个作物造成的产量损失47% (2]。答:brassicae感染的树叶和豆荚芸苔属植物作物导致病变形成的叶子随着粉碎豆荚(3]。

这种疾病导致病原体减少食用农业和园艺作物的产量超过10% (4]。答:brassicae土壤是一个世界性的真菌病原体导致承担棕色斑点或链格孢属叶在不同作物(5,6]。大部分的作物品种易受这种病原体由于适当的管理成为一个棘手的任务(7]。另一方面,杀真菌剂导致环境问题,成为无效的,因为真菌对这些化学物质可能产生获得性耐药。这些事实需要持久的应用,经济和环保技术为疾病管理(8]。根的研究关于使用殖民细菌生防制剂在最近时代已经得到普及。非rhizobacteria可以代替化学改善植物生长和抵抗不同的病原体9]。这种植物生长的代谢活动促进rhizobacteria (PGPR)包括生长激素的合成,含铁细胞生产和磷酸溶解改善增长和活力10- - - - - -13]。同样,PGPR ACCD活动有一个额外的优势,减少生产乙烯和活性氧在植物压力下(14]。因此,PGPR ACCD活动帮助工厂改善生物和非生物压力的不利影响15,16]。这些PGPR改善代谢活动导致增加根系生长和后续营养吸收相关的植物17]。一些rhizobacteria也产生抗菌物质,如乳酸、外毒素,细菌素,抗生素和lyso-zymes18]。研究人员发现,非实体可能刺激植物的防御系统疾病导致病原体入侵之前(19,20.]。PGPR也产生敌对的化学物质减少有害的病原体的影响,提高植物抵抗疾病导致代理(21]。这种植物防御机制被称为诱导系统阻力(ISR)和非常有效的疾病管理策略22]。PGPR可能诱发系统性抗性植物通过触发相关发病机制相关(PR)基因。PR基因参与激活防御相关的酶类,如过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)和phenylalanine-ammonia-lyase (PAL)。的酚类化合物合成了PPO也发挥了关键作用在植物抗性的发展。

本研究的目的是筛选rhizobacteria可能管理链格孢属叶斑病的胡椒和阐明疾病管理的策略。

材料和方法

Rhizobacteria生物防治效果的评估

rhizobacteria和致命的毒株答:brassicae当前研究中使用来自旁遮普大学,拉合尔,巴基斯坦(表1)。rhizobacteria剂(10⁴cfu /毫升)获得通过OD 0.1在600海里。病原体接种体是由收获微和macro-conidia老七天无菌PDA上的培养媒体1 x 10的浓度³分生孢子/毫升,血球计。

表1:潜在的细菌种虫害控制链格孢属叶斑病病芸苔属植物定;值是平均值±标准偏差(n = 3)。不同字母表示差异显著(P≤0.05)根据方差分析和DNMRT。

的pre-sterilized芸苔属植物种子播种在消毒肥沃的土壤放置在塑料罐里。30天的老苗的土壤接种50毫升细菌培养液的土壤淋方法。第二天幼苗与病原体剂喷洒喷雾的帮助下的手。蒸馏消毒的水被用于控制治疗。疾病评定量表和随后的疾病指数的影响和控制效果进行了分析后25天接种的23,24]。

下的生物防治效果(%)被确定为:

植物提取物的制备

水洗厂样品(2 g)被使用液态氮冷冻和地面粉末形式在研钵和研杵的帮助。地面样本re-suspended在寒冷的磷酸盐缓冲剂(0.05米)包含polyvinylpolypyrrolidone (0.5 g) pH值7.0(1:5植物组织缓冲比率)。均质化混合物通过涡混合后,匀浆是离心机在4°C 14000×g 20分钟(25]。随后的上层清液用于评价PO, PPO和朋友活动。

阿宝活动的分析

阿宝活动是由测量愈创木酚氧化的过氧化氢(H₂O₂)作为描述Fecht-Christoffers et al。26]。阿宝的评价活动,100μl原油植物提取物与3毫升这个新兴解决方案包含1毫升的0.25%愈创木酚H₂O₂(0.1米)和磷酸盐缓冲(0.01米)。PO活性测定colorometrically分光光度计的帮助下通过吸光度在470 nm的间隔2分钟。解决方案缺乏植物提取物作为空白(27]。

PPO活性的分析

植物提取物(100μl)硼酸与0.1混合缓冲在pH值为8.8(1.15毫升)和10毫米L-phenylalanine(1毫升)。匀浆是放置在40°C水浴60分钟。反应是停止通过添加250μl盐酸(5 N)。trans-cinnamic酸产生L-phenylalanine在290 nm评估量化spectrophotometerically PAL活性(27]。

估计总酚醛树脂

总根据Zieslin酚醛树脂是量化和Ben-Zaken [28]。为此,1 g的植物样本提取70°C和80%甲醇(10毫升)15分钟。然后1毫升的提取均质5毫升蒸馏水和1 N Folin-Ciocalteau试剂在室温下(250μL)。以没食子酸为空白,酚醛树脂的数量估计在725 nm spectrophotometrically混合物。

评价经济增长推动Rhizobacteria筛选属性

筛选的ACCD活动rhizobacteria分析根据彭罗斯和格里克(29日]。,磷酸溶解、含铁细胞生产和生长素合成的潜在筛选细菌分析根据梅塔和Nautiyal, Schwyn和尼兰德Nautiyal [30.- - - - - -32分别)。

评价筛选Rhizobacteria场条件下

现场试验,裂区设计有5复制每个治疗使用。实验图分为床3 x 2 m²大小。后启动与细菌培养液芸苔属植物的种子,播种和病原体是播种的应用后25天。有关植物生长的数据属性是播种的评估后90天。

准备基础培养液泥煤苔细菌诱导物

泥煤苔是消毒的帮助下高压蒸汽和筛选rhizobacteris接种剂。针对单一细菌接种,100克消毒泥煤苔是细菌的接种50毫升。混合细菌制定100年通用汽车消毒泥煤苔接种25毫升细菌培养液。

统计分析

获得的值之间的差异被执行单向方差分析的分析和估计DNMRT DSASTAT软件0.05的显著性水平。每5年进行试验生物重复的值在表的展示5复制的平均值。

结果

潜在的细菌种虫害对链格孢属叶斑病病定

当前研究的目的是筛选一些原生细菌种虫害诱导系统性抗性有潜力b .定对链格孢属叶斑病所致答:brassicae。在的情况下温室实验中,链格孢属的典型症状叶斑病观察植物病原体的挑战。一般来说,rhizobacteria接种植物与病原体挑战显示延迟叶斑病的症状,在某种程度上,与植物病原体的控制。然而,b . megateriumZMR - 6和p .荧光RB4接种植物表现出减少疾病指数和更好的控制效果表1)。因此,b . megateriumZMR-6和p .荧光RB4下游实验筛选。

说明诱导抗性的生化基础

在目前的研究中,接种细菌种虫害的帮助b .定植物的数量明显高于合成酚醛树脂,PPO、PAL和阿宝与病原体控制(表2)。这是观察到,b . megateriumZMR-6和p .荧光RB4增强酚醛塑料水平分别高达62.28%和49.16%,相比之下,无菌水控制。同样,改善了38.45%,52.83%和49.95%在PPO, PAL和阿宝水平的接种b . megateriumZMR-6相比水消毒控制。

表2:细菌种虫害的影响引出国防相关生化药剂芸苔属植物定植物;值是平均值±标准偏差(n = 3)。不同字母表示差异显著(P≤0.05)根据方差分析和DNMRT IOUC =增加未经处理的控制。

促进增长的属性筛选细菌

结果对经济增长促进属性,展出b . megateriumZMR-6 ACCD活动是积极的p .荧光RB4为这个属性是负面的。磷酸盐溶解的同时筛选rhizobacteria显示功能,含铁细胞生产和生长素合成。

现场试验

同样温室试验,筛选细菌种虫害显示优秀的结果对链格孢属叶斑病病田间试验。Co-inoculation的b . megateriumZMR-6和p .荧光RB4证明更成功的管理链格孢属叶斑病病与个人应用细菌sp。筛选rhizobacteria也改善了生长和产量以及保护b .定在田间试验植物叶斑病障碍。细菌接种植物表现出显著提高株高和总重量与un-inoculated控制和植物病原体治疗。Co-inoculation细菌种虫害的支持下植物长到34%和25% I和II实验,分别。同样的,b .定植物受到细菌种虫害显示更高数量的豆荚。因此当前观测支持PGPR的使用来提高经济增长和兽疥癣病田间条件下的植物。

讨论

不同的有益的细菌和真菌可以保护植物对生物和生物压力(33- - - - - -35)报道,酚类化合物保护植物不受不同的病原体。酚类化合物的筛选细菌诱导增强生产(表3)。Akram和Anjum23)展示了参与的抗氧化剂酶(PAL、PPO、PO)的抗病性。其他一些研究人员还透露这些酶在植物抗病中的作用[36]。这些相关防御酶phenylpropenoid通路中发挥关键作用的植物,提高植物的生命力和活力。这些酶也提高植物的抗病性pectolytic酶合成的退化疾病导致真菌和细菌(37,38]。房龙(39)发现,国防相关酶增加木质素充当屏障的形成对病原体感染。瑞尔斯等。40观察朋友参与phenylpropanoid通路。朋友还在形成中发挥作用的木素和黄酮类化合物限制病原体感染植物(41]。阿宝有助于沉积多糖以及木质化和栓化和木质化植物减少疾病的机会发展(42,43]。PPO的抗菌化合物有助于形成增强系统性抗性植物对疾病造成代理(44,45]。

表3:可能选择的细菌种虫害的链格孢属芸苔属植物叶斑病管理定场条件下;值是平均值±标准偏差(n = 3)。不同字母表示差异显著(P≤0.05)根据方差分析和DNMRT。BM = B。megaterium ZMR-6 PF =荧光RB4 PC =病原体控制、加州大学=未经处理的控制。

在当前研究中筛选细菌诱导提高国防相关的生化和酶的活性在芸薹属植物产生的增强系统阻力(46,47]。因为每个细菌分离获得了来自不同资源,因此每个细菌显示差异减少疾病(33,48]。我们的结果提高抗病性的结合应用筛选细菌是按照发现的49]。我们的结果对于提高生产的国防相关的生化物质和酶结合细菌应用证实发现Raupach和Kloepper50]。Jetiyanon和Kloepper51)也报道提高国防相关的生产代谢物和减少疾病水平植物接种PGPR财团。

Nihorimbere et al。52)发现增强植物增长协助疾病减少微生物。同样,培根和辛顿(2002)(53]显示改善植物生长的影响下细菌的诱导物。我们的研究也显示改善植物生长、生物量生产和荚形成与细菌诱导植物辅助。PGPR合成增长促进激素可改善植物生长(54]。格里克et al。55)报道,ACCD生产PGPR降低乙烯生产导致植物在改善生物质生产的压力。另一方面一些其他科学家发现含铁细胞生产rhizobacteria改善铁可用性作为回报,改善植物生长的植物(56- - - - - -58]。我们的研究结果也一致的发现Adhikari et al。52]。培根和辛顿(47]还发现细菌诱导物在提高增长有限公司栽培植物(表4)。

表4:芸苔属植物的细菌种虫害对增长的影响属性定场条件下;值是平均值±标准偏差(n = 3)。不同字母表示差异显著(P≤0.05)根据方差分析和DNMRT。BM = B。megaterium ZMR-6 PF =荧光RB4 PC =病原体控制、加州大学=未经处理的控制。

结论

目前的研究显示,b . megateriumZMR-6和p .荧光RB4能够诱导系统阻力和减少链格孢属叶斑病病在芸苔属植物。这种改进的抗病可能归因于提高国防生产相关的生化和酶在植物的影响下这些rhizobacteria。此外,促进增长的特点b . megateriumZMR-6和p .荧光RB4提高经济增长,生物质生产和产量相关的芸苔属植物植物对环境安全的方式。

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