Antagonistic activity of some Herbaspirillum species against phytopathogenic micromycetes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A common problem of agriculture is damage from infectious plant diseases caused mainly by plant-pathogenic Alternaria, Helminthosporium, Cladosporium, and Fusarium. Fusariosis is a harmful, widespread worldwide disease caused by Fusarium species, which leads not only to a decrease in yield but also to a deterioration in its quality as a result of the accumulation of mycotoxin waste products of fungi that are hazardous to human and animal health. Biocontrol is an environm entally friendly approach to using microorganisms to control plant diseases. The use of antagonists is one of the ways to reduce the harmfulness of phytopathogens. Interest in such organisms has increased in recent decades due to the accumulation of negative consequences from the long-term use of chemical protection agents with a lack of organic fertilizers. The paper presents the results of assessing the biological activity of collection strains of bacteria of the genus Herbaspirillum with fi eld strains of fi lamentous fungi of the genus Fusarium. Based on the primary screening of representatives of diff erent species of Herbaspirillum for antagonism against natural isolates of Fusarium by the method characterizing their bio-fungicidal activity. The results of this work can be used in environmentally friendly, highly productive, and competitive biopreparations in adaptive farming, capable of controlling the Fusarium of the most important crops and activating plant defence systems.

About the authors

Natalya S. Velichko

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms – Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientifi c Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

ORCID iD: 0000-0001-9734-3947
Scopus Author ID: 57204060745
ResearcherId: I-9974-2018
Saratov 410049, Russia

Natalya K. Kondyurina

Saratov State University; Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms – Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientifi c Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

ORCID iD: 0000-0003-2975-6066
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Yulia P. Fedonenko

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences

410049, Russia, Saratov, Entuziastov Avenue, 13

References

  1. Левитин М. М., Джавахия В. Г. Токсигенные грибы и проблемы продовольственной безопасности (обзор) // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, № 12. С. 5–11.
  2. Иванов А. В., Тремасов М. Я., Папуниди К. Х., Чулков А. К. Микотоксикозы животных (этиология, диагностика, лечение, профилактика). М. : Колос, 2008. 112 с.
  3. Häggblom P., Nordkvist E. Deoxynivalenol, zearalenone, and Fusarium graminearum contamination of cereal straw; fi eld distribution; and sampling of big bales // Mycotoxin. Res. 2015. Vol. 31, № 2. P. 101–107. https://doi.org/10.1007/s12550-015-0220-z
  4. Spolti P., Del Ponte E. M., Dong Y., Cummings J. A., Bergstrom G. C. Triazole sensitivity in a contemporary population of Fusarium graminearum from New York wheat and competitiveness of a tebuconazole-resistant isolate // Plant Dis. 2014. Vol. 98, № 5. P. 607–613. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-13-1051-RE
  5. Avis T. J., Gravel V., Antoun H., Tweddell R. J. Multifaceted benefi cial effects of rhizosphere microorganisms on plant health and productivity // Soil Biol. Biochem. 2008. Vol. 40. P. 1733‒1740. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.02.013
  6. Gómez-Godínez L. J., Aguirre-Noyola J. L., MartínezRomero E., Arteaga-Garibay R. I., Ireta-Moreno J., Ruvalcaba-Gómez J. M. A Look at plant-growth-promoting bacteria // Plants. 2023. Vol. 12, № 8. Article 1668. https://doi.org/10.3390/plants12081668
  7. Ramos A. C., Melo J., de Souza S.B., Bertolazi A. A., Renderson A. S., Rodrigues W. P., Campostrini E., Olivares F. L., Eutrópio F. J., Cruz C., Dias T. Inoculation with the endophytic bacterium Herbaspirillum seropedicae promotes growth, nutrient uptake and photosynthetic effi ciency in rice // Planta. 2020. Vol. 252. Article 87. https://doi.org/10.1007/s00425-020-03496-x
  8. Velichko N. S., Grinev V. S., Fedonenko Y. P. Characterization of biopolymers produced by planktonic and biofi lm cells of Herbaspirillum lusitanum P6-12 // J. Appl. Microbiol. 2020. Vol. 129, № 5. P. 1349–1363. https://doi.org/10.1111/jam.14647
  9. Pellan L., Durand N., Martinez V., Fontana A., SchorrGalino S., Strub C. Commercial biocontrol agents reveal contrasting comportments against two mycotoxigenic fungi in cereals: Fusarium graminearum and Fusarium verticillioides // Toxins. 2020. Vol. 12, № 3. Article 152. https://doi.org/10.3390/toxins12030152
  10. Batista B. D., Lacava P. T., Ferrari A., Teixeira-Silva N. S., Bonatelli M. L., Tsui S., Mondin M., Ki ta jima E. W., Pereira J. O., Azevedo J. L., Quecine M. C. Screening of tropically derived, multi-trait plant growth- promoting rhizobacteria and evaluation of corn and soybean colonization ability // Microbiol. Res. 2018. Vol. 206. P. 33–42. https://doi.org/10.1016/j.micres.2017.09.007
  11. Velichko N. S., Guliy O. I., Kanevsky M. V., Kupryashina M. A., Fedonenko Yu. P. Whole-cell electric sensor for determination of sodium dodecyl sulfate // World J. Microbiol. Biotechnol. 2022. Vol. 38. Article 118. https:// doi.org/10.1007/s11274-022-03309-1
  12. Смолькина О. Н., Шишонкова Н. С., Юрасов Н. А., Игнатов В. В. Капсульные и экстраклеточные полисахаридыдиазотрофных ризобактерий Herbaspirillum seropedicae Z78 // Микробиология. 2012. Т. 81, № 3. С. 345–352.
  13. Практикум по микробиологии / под ред. А. И. Нетрусова. М. : Академия, 2005. 608 с.
  14. Пестинская Т. В. О взаимоотношениях грибов, обитающих в почве // Бот. журн. 1958. Т. 43, № 9. С. 1270–1277.
  15. Canellas L. P., Balmori D. M., Médici L. O., Aguiar, N. O., Campostrini E., Rosa R. C. C., Façanha A. R., Olivares F. L. A combination of humic substances and Herbaspirillum seropedicae inoculation enhances the growth of maize (Zea mays L.) // Plant and Soil. 2013. Vol. 366. P. 119–132.
  16. Canellas L. P., da Silva S. F., Olk D. C. Olivares F. L. Foliar application of plant growth-promoting bacteria and humic acid increase maize yields // Journal of Food, Agriculture & Environment. 2015. Vol. 13. P. 131–138.
  17. Velichko N. S., Bagavova A. R., Burygin G. L., Baymiev A. Kh., Pylaev T. E., Fedonenko Y. P. In situ localization and penetration route of an endophytic bacteria into roots of wheat and the common bean // Rhizosphere. 2022. Vol. 23. P. 100567. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2022.100567

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».