Controle in vitro de fungos fitopatogênicos e tombamento de mudas de tomateiro por Bacillus velezensis LABIM40 (CMRP 4489)
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2023v44n3p1077Palavras-chave:
Controle biológico, Bactérias promotoras do crescimento de plantas (BPCP). , Solanum lycopersicum.Resumo
O antagonismo do Bacillus velezensis LABIM40 (cepa CMRP 4489) foi avaliado in vitro contra Alternaria linariae, Botryotinia squamosa, Colletotrichum lindemuthianum, Gibberella zeae e Rhizoctonia solani. Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes formulações de LABIM40 no crescimento de mudas de tomateiro e no biocontrole do tombamento causado por R. solani, foi conduzido um experimento com sementes tratadas em condições de câmara de crescimento. Os tratamentos foram suspensão de células de LABIM40, LABIM40 SLC, SLC 10 vezes concentrado (10xSLC), produtos comerciais à base de Bacillus amyloliquefaciens (PC_1) e Bacillus subtilis (PC_2) e água. Os efeitos do produto foram avaliados em mudas de tomate cultivadas em substrato estéril e em substrato inoculado com R. solani. No teste de cultura dupla, B. velezensis LABIM40 inibiu em 46,6, 67,4, 64,7, 49,0 e 54,4% o crescimento micelial desses fungos fitopatogênicos, respectivamente. A concentração inibitória mínima para cada fungo foi determinada por diferentes concentrações de sobrenadante livre de células (SLC) em meio de batata dextrose ágar (PDA), seguido de análise de regressão da inibição do crescimento micelial. Com exceção de A. linariae, em todos os casos o modelo com melhor ajuste foi o logarítmico. A sobrevivência de mudas de tomate de sementes tratadas com 10xSLC em substrato inoculado foi 57% maior do que o tratamento controle. Não foi observada promoção de crescimento em plantas de tomate oriundas de sementes tratadas com células de LABIM40 ou metabólitos de seu SLC. Coletivamente, esses resultados destacam a atividade antagonista de B. velezensis LABIM40 contra A. linariae, B. squamosa, C. lindemuthianum, G. zeae e R. solani verificada por cultura dupla e testes de difusão de sobrenadante livre de células e seu potencial como agente de biocontrole do tombamento do tomateiro.
Referências
Abdelnasser, S. M., Yahya, S. M. M., Mohamed, W. F., Asker, M. M. S., Shady, H. M. A., Mahmoud, M. G., & Gadallah, M. (2017). Antitumor exopolysaccharides derived from novel marine Bacillus: isolation, characterization aspect and biological activity. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 18(7), 1847-1854. doi: 10.22034/APJCP.2017.18.7.1847
Ansary, W. R., Prince, F. R. K., Haque, E., Sultana, F., West, H. M., Rahman, M., Mondol, A. M., Akanda, A. M., Rahman, M., Clarke, M. I., & Islam, T. (2018). Endophytic Bacillus spp. from medicinal plants inhibit mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum and promote plant growth. Zeitschrift für Naturforschung: A Journal of Biosciences, 25;73(5-6), 247-256. doi: 10.1515/znc-2018-0002 DOI: https://doi.org/10.1515/znc-2018-0002
Ayala, F. R., Bauman, C., Cogliati, S., Leñini, C., Bartolini, M., & Grau, R. (2017). Microbial flora, probiotics, Bacillus subtilis and the search for a long and healthy human longevity. Microbial Cell, 4(4), 133-136. doi: 10.15698/mic2017.04.569 DOI: https://doi.org/10.15698/mic2017.04.569
Baptista, J. P., Sanches, P. P., Teixeira, G. M., Morey, A. T., Tavares, E. R., Yamada-Ogatta, S. F., Rocha, S. P. D. da, Hungria, M., Ribeiro, R. A., Balbi-Peña, M. I., Chideroli, R. T., Pereira, U. de P., & Oliveira, A. G. de. (2018). Complete genome sequence of Bacillus velezensis LABIM40, an effective antagonist of fungal plant pathogens. Genome Announcements, 6(25), e00595-18. doi: 10.1128/genomeA .00595-18 DOI: https://doi.org/10.1128/genomeA.00595-18
Baptista, J. P., Teixeira, G. M., Jesus, M. L. A. de, Bertê, R., Higashi, A., Mosela, M., Silva, D. V. da, Oliveira, J. P. de, Sanches, D. S., Brancher, J. D., Balbi-Peña, M. I., Pereira, U, P., & Oliveira, A. G. de. (2022). Antifungal activity and genomic characterization of the biocontrol agent Bacillus velezensis CMRP4489. Scientific Reports, 12,17401. doi: 10.1038/s41598-022-22380-0 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-22380-0
Calvo, H., Mendiara, I., Arias, E., Blanco, D. & Venturini, M. E. (2019). The role of iturin A from B. amyloliquefaciens BUZ-14 in the inhibition of the most common postharvest fruit rots. Food Microbiology, 82, 62-69. doi: 10.1016/j.fm.2019.01.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fm.2019.01.010
Cao, Y., Pi, H., Chandrangsu, P., Li, Y., Wang, Y., Zhou, H., Xiong, H., Helmann, J. D., & Cai, Y. (2018). Antagonism of two plant-growth promoting Bacillus velezensis isolates against Ralstonia solanacearum and Fusarium oxysporum. Scientific Reports, 8(4360), 1-14. doi: 10.1038/s41598-018-22782-z DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-22782-z
Chen, L., Shi, H., Heng, J., Wang, D., & Bian, K. (2019). Antimicrobial, plant growth-promoting and genomic properties of the peanut endophyte Bacillus velezensis LDO2. Microbiological Research, 218, 41-48. doi: 10.1016/j.micres.2018.10.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2018.10.002
Chen, Z., Zhao, L., Chen, W., Dong, Y., Yang, C., Li, C., Xu, H., Gao, X., Chen, R., Li, L., & Xu, Z. (2020). Isolation and evaluation of Bacillus velezensis ZW-10 as a potential biological control agent against Magnaporthe oryzae. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 34(1), 714-724. doi: 10.1080/13102818.2020.1803766 DOI: https://doi.org/10.1080/13102818.2020.1803766
Dhouib, H., Zouari, I., Abdallah, D. B., Belbahri, L., Taktak, W., Triki, M. A. & Tounsi, S. (2019). Potential of a novel endophytic Bacillus velezensis in tomato growth promotion and protection against Verticillium wilt disease. Biological Control, 139(104092), 1-11. doi: 10.1016/j.biocontrol.2019.104092 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2019.104092
Food and Agriculture Organization of the United Nations (2022). Faostat. http:// faostat.fao.org
Huang, L., Li, Q.-C., Hou, Y., Li, G.-Q., Yang, J.-Y., Li, D.-W., & Ye, J.-R. (2017). Bacillus velezensis strain HYEB5-6 as a potential biocontrol agent against anthracnose on Euonymus japonicas. Biocontrol Science and Technology, 27(5), 636-653. doi: 10.1080/09583157.2017.1319910 DOI: https://doi.org/10.1080/09583157.2017.1319910
Jaivel, N., Ramasamy, R., Uthandi, S., & Ponnusamy, M. (2019). Antimicrobial activity and spectroscopic characterization of surfactin class of lipopeptides from Bacillus amyloliquefaciens SR1. Microbial Pathogenesis, 128, 374-380. doi: 10.1016/j.micpath.2019.01.037 DOI: https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.01.037
Lanna-Filho, R.., Souza, R. M., & Alves, E. (2017). Induced resistance in tomato plants promoted by two endophytic bacilli against bacterial speck. Tropical Plant Pathology, 42, 96-108. doi: 10.1007/s40858-01 7-0141-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s40858-017-0141-9
National Committee for Clinical Laboratory (2003). Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. Approved Standard Eighth. NCCLS document M2-A8, Pennsylvania, USA: Edition Wayne, 2003.document M2-A8, Pennsylvania, USA: Edition Wayne.
Palazzini, J. M., Dunlap, C. A., Bowman, M. J. & Chulze, S. N. (2016). Bacillus velezensis RC 218 as a biocontrol agent to reduce Fusarium head blight and deoxynivalenol accumulation: Genome sequencing and secondary metabolite cluster profiles. Microbiological Research, 192, 30-36. doi: 10.1016/j.micres.2016.06.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2016.06.002
Parikh, L., Eskelson, M. J., & Adesemoye, A. O. (2018). Relationship of in vitro and in planta screening: improving the selection process for biological control agents against Fusarium root rot in row crops. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 51(3-4), 156-169. doi: 10.1080/03235408.2018.1441098 DOI: https://doi.org/10.1080/03235408.2018.1441098
Paz, I. C. P., Santin, R. de C. M., Guimarães, A. M., Rosa, O. P. P. da, Quecine, M. C., Silva, M. de C. P., Azevedo, J. L., & Matsumura, A. T. S. (2018). Biocontrol of Botrytis cinerea and Calonectria gracilis by eucalypts growth promoters Bacillus spp. Microbial Pathogenesis, 121, 106-109. doi: 10.1016/j.micpath.2018.05.026 DOI: https://doi.org/10.1016/j.micpath.2018.05.026
Peng, D., Li, S., Wang, J., Chen, C., & Zhou, M. (2013). Integrated biological and chemical control of rice sheath blight by Bacillus subtilis NJ-18 and jinggangmycin. Pest Management Science, 70, 258-263. doi: 10.1002/ps.3551 DOI: https://doi.org/10.1002/ps.3551
Rabbee, M. F., Ali, M. S., Choi, J., Hwang, B. S., Jeong, S. C. & Baek, K.H. (2019). Bacillus velezensis: A Valuable Member of Bioactive Molecules within Plant Microbiomes. Molecules. 24(6), 1046, 1-13. doi: 10.3390/molecules24061046 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24061046
Ribeiro, V. P., Marriel, I. E., Sousa, S. M. de, Lana, U. G. de P., Mattos, B. B., Oliveira, C. A. de, & Gomes, E. A. (2018). Endophytic Bacillus strains enhance pearl millet growth and nutrient uptake under low-P. Environmental Microbiology, 425, 1-7. doi: 10.1016/j.bjm.2018.06.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bjm.2018.06.005
Sen, A. & Batra, A. (2012). Evaluation of antimicrobial activity of different solvent extracts of medicinal plant: Melia azedarach L. International Journal of Current Pharmaceutical Research, 4(2), 67-73.
Sistema de Agrotóxicos Fitossanitários. (2022). Sistema de agrotóxicos fitossanitários. http://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons
Suthin Raj, T., Muthukumar, A., Renganathan, P., & Ann Suji, H. (2020). Efficacy of seaweed and seawater associated Bacillus velezensis against sheath blight of rice caused by Rhizoctonia solani Kuhn. Plant Archives, 20(1), 3727-3731.
Torres, M., Llamas, I., Torres, B., Toral, L., Sampedro, I. &, Béjar, V. (2020). Growth promotion on horticultural crops and antifungal activity of Bacillus velezensis XT1. Applied Soil Ecology, 150, (103453), 1-8. doi: 10.1016/j.apsoil.2019.103453 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103453
Vasconcelos, A. C. M. (2017). Modelagem determinística do crescimento de Bacillus cereus em função do pH e temperatura. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil.
Wang, C., Zhao, D., Qi, G., Mao, Z., Hu, X., Du, B., Liu, K., & Ding, Y. (2020). Effects of Bacillus velezensis FKM10 for promoting the growth of Malus hupehensis Rehd. and inhibiting Fusarium verticillioides. Frontiers in Microbiology, 10(2889), 1-16. doi: 10.3389/fmicb.2019.02889 DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02889
Zachow, C., Grosch, R., & Berg, G. (2011). Impact of biotic and abiotic parameters on structure and function of microbial communities living on sclerotia of the soil-borne pathogenic fungus Rhizoctonia solani. Applied Soil Ecology, 48(2), 193-200. doi: 10.1016/j.apsoil.2011.03.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2011.03.006
Zohora, U. S., Ano, T., & Rahman, M. S. (2016). Biocontrol of Rhizoctonia solani K1 by Iturin A producer Bacillus subtilis RB14 seed treatment in tomato plants. Advances in Microbiology, 6, 424-431. doi: 10.4236/aim.2016.66042 DOI: https://doi.org/10.4236/aim.2016.66042
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