Tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus bản địa có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật và kiểm soát tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne spp.

Các tác giả

  • Thị Vân Trần
  • Thị Hồng Diệu Nguyễn
  • Nguyễn Thị Vân Khanh
  • Minh Quang Nguyễn
  • Trương Phước Thiên Hoàng
  • Thị Thu Hà Trần
  • Uyên Trân Đa Đào
  • Thị Thúy Huệ Võ
  • Lê Đình Đôn

Từ khóa

Bacillus spp., Meloidogyne spp., Tuyến trùng bướu rễ

Tóm tắt

Với mục tiêu tìm kiếm các vi sinh vật bản địa có lợi để sản xuất thử nghiệm các chế phẩm sinh học trong phòng trừ tuyến trùng gây hại trên các loại rau, nghiên cứu này đã phân lập, tuyển chọn và xác định được 3 chủng vi khuẩn Bacillus bản địa có triển vọng trong việc kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne spp. gây hại rễ và kích thích sinh trưởng (KTST) cây rau. Bằng phương pháp định danh hình thái, sinh hóa và giải trình tự vùng 16S rRNA đã xác định được 3 loài vi khuẩn Bacillus velezensis BHMT 4.1, B. amylolifequacien CCCX 2.2 và B. subtilis CCCX 2.1. Nghiên cứu đã khảo sát định tính một số đặc điểm KTST của vi khuẩn, kết quả, 3 chủng vi khuẩn đều có khả năng sinh IAA, hòa tan phosphate (với vòng phân giải đạt từ 1,57 - 2,0 mm) và tổng hợp siderophore (với hiệu số sinh siderophore đạt 3,33 - 6,33 mm). Hơn nữa, 3 chủng đều có khả năng gây chết đối với ấu trùng Meloidogyne spp. J2 và kiểm soát sự nở trứng của tuyến trùng Meloidogyne spp. Trong đó, chủng B. velezensis BHMT4.1 có khả năng gây chết ấu trùng Meloidogyne spp. J2 với tỉ lệ cao nhất 66,67% sau 48 giờ và kiểm soát tỉ lệ ức chế nở trứng tuyến trùng đạt 44% sau 7 ngày. Kết quả nghiên cứu cho thấy, 3 chủng vi khuẩn Bacillus bản địa đã phân lập rất có tiềm năng ứng dụng trong kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne spp. gây hại trên cây rau.

Lượt tải

Chưa có dữ liệu tải xuống.

Tài liệu tham khảo

Askary, T. H. (2015). Limitation, research needs, and future prospects. In Askary, T. H., & Martinelli, P. R. P. (Eds.), Biocontrol agents of phytonematodes (446-454). Wallingford, UK: CAB International.

Basyony, A. G., & Abo-Zaid, G. A. (2018). Biocontrol of the root-knot nematode Meloidogyne incognita using an eco-friendly formulation from Bacillus subtilis, lab. and greenhouse studies. Egyptian Journal of Biological Pest Control 28, 87. https://doi.org/10.1186/s41938-018-0094-4.

Bell N. L. & Watson R. N. (2001). Optimising the whitehead and hemming tray method to extract plant parasitic and other nematodes from two soil under pasture. Nematology 3(2), 179-185.

Berkeley, R. C. W., Logan, N. A., Shute, L. A., & Capey, A. G. (1984). Identification of Bacillus species. In Bergan, T. (Ed.), Methods in microbiology (291-328). Florida, USA: Academic Press. https://doi.org/10.1016/S0580-9517(08)70397-0.

Bric, J. M., Bostock, R. M., & Silverstone, S. E. (1991). Rapid in situ assay for indoleacetic acid production by bacteria immobilized on a nitrocellulose membrane. Applied and Environmental Microbiology 57(2), 535-538. https://doi.org/10.1128/aem.57.2.535-538.1991.

Burgess, L. W., Knight, T. E., Tesoriero, L., & Hien, T. P. (2009). Diagnostic manual for plant diseases in Vietnam. Canberra, Australia: Australian Center for International Agricultural Research.

Burkett-Cadena, M., Kokalis-Burelle, N., Lawrence, K. S., Van Santen, E., & Kloepper, J. W. (2008). Suppressiveness of root-knot nematodes mediated by rhizobacteria. Biological Control 47(1), 55-59. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2008.07.008.

Castillo, J. D., Lawrence, K. S., & Kloepper, J. W. (2013). Biocontrol of the reniform nematode by Bacillus firmus GB-126 and Paecilomyces lilacinus 251 on cotton. Plant Disease 97(7), 967-976. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-12-0978-RE.

DeLong, E. F. (1992). Archaea in coastal marine environments. Proceedings of The National Academy of Sciences 89(12), 5685-5689. https://doi.org/10.1073/pnas.89.12.5685.

Dunlap, C. A., Kim, S. J., Kwon, S. W., & Rooney, A. P. (2016).Bacillus velezensisis not a later heterotypic synonym of Bacillus amyloliquefaciens; Bacillus methylotrophicus and Bacillus oryzicola are later heterotypic synonyms of Bacillus velezensis. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 66(3), 1212-1217. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.000858.

El-Hadad, M. E., Mustafa, M. I., Selim, S. M., ElTayeb, T. S., Mahgoob, A. E. A., & Aziz, N. H. A. (2011). The nematicidal effect of some bacterial biofertilizers on Meloidogyne incognita in sandy soil. Brazilian Journal of Microbiology 42(1), 105-113. https://doi.org/10.1590/S1517-83822011000100014.

El-Nagdi, W. M. A., & Abd-El-Khair, H. (2019). Application of Bacillus species for controlling root-knot nematode Meloidogyne incognita in eggplant. Bulletin of The National Research Centre 43, 154. https://doi.org/10.1186/s42269-019-0187-6.

Engelbrecht, G., Claassens, S., Mienie, C. M., & Fourie, H. (2022). Filtrates of mixed Bacillus spp. inhibit second-stage juvenile motility of root-knot nematodes. Rhizosphere 22, 100528. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2022.100528.

Glickmann, E., & Dessaux, Y. (1995). A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria. Applied and Environmental Microbiology 61(2), 793-796. https://doi.org/10.1128/aem.61.2.793-796.1995.

Godinez-Vidal, D., Edwards, M. S., & Groen, C. S. (2024). Root-knot nematode egg extraction. Protocols.io. https://doi.org/10.17504/protocols.io.eq2lyj5nqlx9/v1.

Habash, S., & Al-Banna, L. (2011). Phosphonate fertilizers suppressed root knot nematodes Meloidogyne javanica and M. incognita. Journal of Nematology 43(2), 95-100.

He, P., Hao, K., Blom, J., Rückert, C., Vater, J., Mao, Z., Wu, Y., Hou, M., He, P., He, Y., & Borriss, R. (2013). Genome sequence of the plant growth promoting strain Bacillus amyloliquefaciens subspecies plantarum B9601-Y2 and expression of mersacidin and other secondary metabolites. Journal of Biotechnology 164(2), 281-291. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2012.12.014.

Hooper, D. J., Hallmann, J., & Subbotin, S. A. (2005). Methods for extraction, processing and detection of plant and soil nematodes. In Luc, M., Sikora, R. A., & Bridge, J. (Eds.), Plant parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture (2nd ed., 53-86). Retrieved February 15, 2025, from https://doi.org/10.1079/9780851997278.0053.

Hunt, D., & Handoo, Z. (2009). Taxonomy, identification and principal species. In Perry, R. N., Moens, M., & Starr, J. L. (Eds.), Root knot nematodes (55-88). London, UK: CAB International.

Hu, Y., You, J., Wang, Y., Long, Y., Wang, S., Pan, F., & Yu, Z. (2022). Biocontrol efficacy of Bacillus velezensis strain YS-AT-DS1 against the root-knot nematode Meloidogyne incognita in tomato plants. Frontiers in Microbiology 22(13), 1035748. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1035748.

Jiménez-Aguirre, M. A., Hurtado, P. B. E., GonzalezCardona, C., Ceballos, N., Cardona-Agudelo, D. L., & Montoya-Estrada, N. C. (2023). Antagonist effect of native bacteria of the genus Bacillus on the root-knot nematode (Meloidogyne spp.) in tomato germplasm. Chilean Journal of Agricultural Research 83(5), 565-578. https://doi.org/10.4067/S0718-58392023000500565.

Jones, T. J., Haegeman, A., Danchin, E. G., Gaur, H. S., Helder, J., Jones, M. G. K., Kikuchi, T., Manzanilla-Lopez, R., Palomares-Rius, J. E., Wesemael, W. M. L., & Perry, R. N. (2013). Top 10 plant-parasitic nematodes in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology 14(9), 946-961. https://doi.org/10.1111/mpp.12057.

Kavitha, P. G., Jonathan, E. I., & Nakkeeran, S. (2012). Effects of crude antibiotic of Bacillus subtilis on hatching of eggs and mortality of juveniles of Meloidogyne incognita. Nematologia Mediterranea 40(2), 203-206.

Keren-Zur, M., Antonov, J., Bercovitz, A., Feldman, K., Husid, A., Kenan, G., Markov, N., & Rebhun, M. (2000). Bacillus firmus formulations for the safe control of root-knot nematodes. In Proceedings of The Brighton Crop Protection Conference on Pests and Diseases (47-52). Brighton, UK: British Crop Protection Council.

Khan, A., Doshi, H. V., & Thakur, M. C. (2016). Bacillus spp.: A prolific siderophore producer. In Arora, A. M., & Mehnaz, S. (Eds.), Bacilli and Agrobiotechnology: Phytostimulation and Biocontrol (1st ed., 309-323). Retrieved February 15, 2026, from https://doi.org/10.1007/978-3-319-44409-3_13.

Kloepper, J. W., Ryu, C. M., & Zhang, S. A. (2004). Induced systemic resistance and promotion of plant growth by Bacillus spp. Phytopathology 94(11), 1259-1266. https://doi.org/10.1094/PHYTO.2004.94.11.1259.

Lee, Y. S., & Kim, K. Y. (2015). Antagonistic potential of Bacillus pumilus L1 against root-knot nematode Meloidogyne arenaria. Journal of Phytopathology 164(1), 29-39. https://doi.org/10.1111/jph.12421.

Liu, Z., Budiharjo, A., Wang, P., Shi, H., Fang, J., Borriss, R., Zhang, K., & Huang X. (2013). The highly modified microcin peptide plantazolicin is associated with nematicidal activity of Bacillus amyloliquefaciens FZB42. Applied Microbiology and Biotechnology 97(23), 1081-1090. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5247-5.

Louden, B. C., Haarmann, D., & Lynne, A. M. (2011). Use of blue agar CAS assay for siderophore detection. Journal of Microbiology and Biology Education 12(1), 51-53. https://doi.org/10.1128/jmbe.v12i1.249.

Mahesha, H. S., Ravichandra, N. G., Rao, M. S., Narasegowda, N. C., Sonyal, S., & Hotkar, S. (2017). Bio-efficacy of different strains of Bacillus spp. against Meloidogyne incognita under in vitro. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 6(11), 2511-2517. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.611.295.

Mai, W. F. (1985). Plant-parasitic nematodes: their threat to agriculture. In Sasser, J. N., & Carter, C. C. (Eds.), An advanced treatise on Meloidogyne, Volume 1: Biology and control (11- 17). Department of Plant Pathology, Cornell University, Ithaca, New York, USA.

Mendoza, A., Kiewnick, S., & Sikora, R. A. (2008). In vitro activity of Bacillus firmus against the burrowing nematode Radopholus similis, the root-knot nematode Meloidogyne incognita and the stem nematode Ditylenchus dipsaci. Biocontrol Science and Technology18(4), 377-389. https://doi.org/10.1080/09583150801952143.

Moens, M., Perry, R. N., & Starr, J. L. (2009). Meloidogyne species - a diverse group of novel and important plant parasites. In Perry, R. N., Moens, M., & Starr, J. L. (Eds), Root- knot nematodes (1-17). Wallingford, UK: CAB International.

Mohite, B. (2013). Isolation and characterization of indole acetic acid (IAA) producing bacteria from rhizospheric soil and its effect on plant growth. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 13(3), 638-649. https://doi.org/10.4067/S0718-95162013005000051.

Ornat, C., & Sorribas, F. J. (2008). Integrated management of root-knot nematodes in Mediterranean horticultural crops. In Ciancio A., & Mukerji, K. G. (Eds.), Integrated Management and Biocontrol of Vegetable and Grain Crops Nematodes (295-320). Dordrecht, Netherlands: Springer.

Pérez, A. L., Escuer, M., Diez-Rojo, M. A., & Robertson, L. (2011). Host range of Meloidogyne arenaria (neal, 1889) chitwood, 1949 (nematoda: Meloidogynidae) in Spain. Nematropica 41(1),130-140.

Pikovskaya, R. (1948). Mobilization of phosphorus in soil in connection with the vital activity of some microbial species. Microbiology 17, 362-370.

Podile, A. R., & Kishore, G. K. (2006). Plant growthpromoting rhizobacteria. In Gnanamanickam, S. S. (Ed.), Plant-associated bacteria (195-230). Dordrecht, Netherlands: Springer.

Puttawong, K., Beesa, N., Kasem, S., Jindapunnapat, K., Chinnesri, B., & Sasnarukkit, A. (2024). Potential of Bacillus spp. against root-knot nematode, Meloidogyne enterolobii parasitizing chili (Capsicum annuum L.). Crop Protection 184, 106780. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2024.106780.

Rajasekharan, S. K., Raorane, C. J., & Lee, J. (2018). LED based real-time survival bioassays for nematode research. Scientific Reports 8(1), 11531. https://doi.org/10.1038/s41598-018-30016-5.

Sasser, J. N. (1980). Root-knot nematodes: a global menace to crop production. Plant Disease 64, 36-41. https://doi.org/10.1094/PD-64-36.

Sasser, J. N., & Carter, C. C. (1985). Overview of international Meloidogyne Project 1975-1984. In Sasser, J. N., & Carter, C. C. (Eds.), An advanced treatise on Meloidogyne, Volume 1: Biology and control (19-25). North Carolina, USA: State University Graphics.

Sikora, R. A., & Fernandez, E. (2005). Nematode parasites of vegetables. In Luc, M., Sikora, R. A., & Bridge, J. (Eds.), Plant-parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture (319-392). Oxfordshire, UK: CABI Publishing.

Sneath, P. H. A., Mair, N. S., Sharpe, M. E., & Holt, J. G. (1987). Bergey's manual of systematic bacteriology, Volume 2. Retrieved February 10, 2025, from https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/19872040344.

Swain, R. M., Naskar, K. S., & Ray, C. R. (2007). Indole-3-acetic acid production and effect on sprouting of Yam (Dioscorea rotundata L.) minisetts by Bacillus subtilis isolated from culturable cowdung microflora. Polish Journal of Microbiology 56(2), 103-110.

Tamura, K., Stecher, G., & Kumar, S. (2021). MEGA12: Molecular evolutionary genetics analysis version 12. Molecular Biology Evolution 38(7), 3022-3027.

Terefe, M., Tefera, T., & Sakhuja, P. K. (2009). Effect of a formulation of Bacillus firmus on root-knot nematode Meloidogyne incognita infestation and the growth of tomato plants in the greenhouse and nursery. Journal of Invertebrate Pathology 100(2), 94-99. https://doi.org/10.1016/j.jip.2008.11.004.

Tian, X., Zhao, X., Zhao, S., Zhao, J., & Mao, Z. (2022). The biocontrol functions of Bacillus velezensis strain Bv-25 against Meloidogyne incognita. Frontiers in Microbiology 9, 843041. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.843041.

Wagi, S., & Ahmed, A. (2019). Bacillus spp.: potent microfactories of bacterial IAA. PeerJ 7, e7258. https://doi.org/10.7717/peerj.7258.

Wang, X., & Liang, G. (2014). Control efficacy of an endophytic Bacillus amyloliquefaciens strain BZ6-1 against peanut bacterial wilt Ralstonia solanacearum. BioMed Research International 2014, 465435. https://doi.org/10.1155/2014/465435.

Xiang, N., & Lawrence, K. S. (2016). Optimization of in vitro techniques for distinguishing between live and dead second stage juveniles of Heterodera glycines and Meloidogyne incognita. PLos One 11(5), e0154818. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154818.

Xiang, N., Lawrence, K. S., Kloepper, J. W., & Mcinroy, J. A. (2014). In vitro screening of biological control agents on Meloidogyne incognita. In Proceedings of The 2014 Beltwide Cotton Conference (258-260). Louisiana, USA: National Cotton Council of America. Retrieved February 11, 2025, from http://www.cotton.org/beltwide/proceedings.




Lượt tải xuống

Đã Xuất bản

2026-04-25

Số

Tập 25 Số 2 (2026)

Chuyên mục

Công nghệ sinh học