Trần Sỹ Hiếu * , Tomonori Shiraishi Kazuhiro Toyoda

* Tác giả liên hệ (tshieu@ctu.edu.vn)

Abstract

This study was carried out in order to evaluate tolerant characteristics to some stress conditions; protection capacity (Yoshida, 2009) against anthracnose (Colletotrichum orbiculare); and to examine Pathogenesis-related genes expression in cucumber plants. The three strains was evaluated tolerance capacity at different temeperature regimes (23, 30, 35 and 40oC); in media supplemented with 0.5 and 1 M NaCl; and at different pH conditions (pH 4, 7 and 8). Bio-control activities was evaluated by spot challenge of C. obiculare on true leaf surface of seedlings pretreated with Actinomyces strains. Results showed that A12 and A19 strain could adapt well to high temperature condition          (35-40oC). A12 and A16 strain can adapt well to supplemention of NaCl 1M. All three strains can response well to both pH levels (4 and 8). Among the three candidates, A12 strain exerted the greatest protection effect which was reflected by significant declining         (p< 0.01) of both lesion area and lesion number. A12 strain at OD660=2 was determined to be the best concentration to be applied. Result of PR gene expression reflected that, PAL gene was expressed clearer in true leaves pretreated with A12 strain in comparison to that expressed in the other strains and control.
Keywords: Streptomyces, Colletotrichum obiculare 104T

Tóm tắt

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá khả năng chống chịu với một số điều kiện stress, khả năng phòng trừ bệnh thán thư (Colletotrichum orbiculare) trên cây dưa leo và khảo sát sự biểu hiện của các gene liên quan đến sự hình thành bệnh (Yoshida, 2009). Ba dòng nấm được đánh giá ở các chế độ nhiệt độ (23, 30, 35 và 40oC), trong môi trường bổ sung NaCl (0,5 và 1M) và pH (4 và 8). Khả năng kiểm soát sinh học của ba dòng Actinomyces được đánh giá bằng cách nhỏ giọt dịch chứa C. orbiculare lên bề mặt của lá thật của cây con xử lý trước với Actnomycetes. Kết quả cho thấy hai dòng A12 và A19 có thể đáp ứng tốt với nhiệt độ 35 và 40oC. Dòng A12 và A16 đáp ứng tốt với nghiệm thức bổ sung 1M NaCl. Cả ba dòng có thể sinh trưởng tốt ở mức pH 4 và 8. Trong số ba dòng được đánh giá, A12 cho thấy khả năng phòng trị hiệu quả, làm giảm rõ rệt (p< 0.01) số lượng và diện tích vết bệnh so với đối chứng. Dòng A12 ở mức OD660=2 cho kết quả phòng trị tốt nhất. Kết quả biểu hiện gene liên quan đến sự gây bệnh cho thấy lá thật xử lý với dòng A12 có mức biểu hiện gen PAL cao hơn so với đối chứng và các dòng khác.
Từ khóa: Actinomycetes, Streptomyces pactum, Colletotrichum obiculare dòng 104T

Article Details

Tài liệu tham khảo

Benhamou N., J.W. Kloepper, A. Quadt-Hallman, and S.Tuzun 1996. Induction of defense-related ultrastructural modifications in pea root tissues inoculated with endophytic bacteria. Plant Physiol 112:919–929.

Coombs J.T., and C.M.M. Franco 2003. Isolation and identification of actinobacteria from surface-sterilized wheat roots. Appl Environ. Microbiol 69:5603-5608.

Downing K.J., and J.A. Thomson 2000. Introduction of the Serratia marcescens chiA gene into an endophytic Pseudomonas fluorescens for the biocontrol of phytopathogenic fungi. Can J. Microbiol 46:363-369.

Driesche R.G.v., and T.S.J. Bellows 1996. Biological control. Chapman & Hall, New York.

El-Tarabilya K.A., and K. Sivasithamparam 2006. Non-streptomycete actinomycetes as biocontrol agents of soil-borne fungal plant pathogens and as plant growth promoters. Soil Biology & Biochemistry 38 15.

Killham K., and M.K. Firestone 1984. Salt Stress Control of Intracellular Solutes in Streptomycetes Indigenous to Saline Soils. Applied And Environmental Microbiology 47: 301-306.

Kim P.I., and K.-C. Chung 2004. Production of an antifungal protein for control of Colletotrichum lagenarium by Bacillus amyloliquefaciens MET0908. FEMS Microbiol Lett 234:177-183.

Lodders N., and P. Ka¨mpfer 2008. Streptomycetaceae: Phylogeny, Ecology and Pathogenicity, Encyclopedia of Life Science, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester.

Loon L.C.v., P.A.H.M. Bakker, and C.M.J. Pieterse 1998. Systemic Resistance induced by Rhizobacteria Annu. Rev. Phytopathol. . : 36:453-483.

Meera M.S., M.B. Shivanna, K. Kageyama, and M. Hyakumachi 1995. Responses of cucumber cultivars to induction of systemic resistance against anthracnose by plant growth promoting fungi. Eur J Plant Pathol 101:421-430.

Shimizu M., Y. Nakagawa, Y. Sato , T. Furumai, Y. Igarashi, H. Onaka, R. Yoshida, and H. Kunoh 2000. Studies on Endophytic Actinomycetes (I) Streptomyces sp. Isolated from Rhododenron and Its Antifungal Activity. J.Gen.Plant Pathol. 66:360-366.

Pieterse C.M.J., S.C.M.v. Wees, E. Hoffland, J.A.v. Pelt, and L.C.v. Loon 1996. Systemic Resistance in Arabidopsis lnduced by Biocontrol Bacteria is lndependent of Salicylic Acid Accumulation and Pathogenesis-Related Gene Expression. The Plant Cell 8:1225-1237.

Pieterse C.M.J., J.A.V. Pelt, J. Ton, S. Parchmann, M.J. Mueller, A.J. Buchala, J.-P. Meatraux, and L.C.V. Loon 2000. Rhizobacteria-mediated induced systemic resistance (ISR) in Arabidopsis requires sensitivity to jasmonate and ethylene but is not accompanied by an increase in their production. Physiological and Molecular Plant Pathology 57:123±134.

Shoresh M., I. Yedida, and I. Chet. 2004. Involvement of Jasmonic Acid/ Ethylene Signaling Pathway in the Systemic Resistance Induced in Cucumber by Trichoderma asperellum T203. Phytopathology Vol. 95, No. 1

Sousa C.d.S., A.C.F. Soares, and M.d.S. Garrido 2008. Characterization of Streptomyces with potential to promote plant growth and biocontrol. Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.) 65:50-55.

Sticher L., B. Mauch-Mani, and J.P. Mestraux 1997. Systemic acquired resistance. Annu. Rev. Phytopathol. 35:235-270.

Strobel G.A. 2003. Endophytes as sources of bioactive products. Microbes Infect 5:535-544.

Varma A., S. Verma, Sudha, N. Sahay, and B. Bu¨tehorn, 1999. Piriformospora indica, a cultivable plant-growth-promoting root endophyte. Appl Environ Microbiol 65:2741-2744.

Yoshida M. 2009. Isolation and Characterization of Endophytic Streptomyces as Biocontrol Agent. Master Thesis. Okayama University.