Detection and characterization of broad-spectrum anti-pathogen activity of novel rhizobacterial isolates and suppression of Fusarium crown and root rot disease of tomato.

Zhang, L., Khabbaz, S.E., Wang, A.M., Li, H., et Abbasi, P.A. (2015). « Detection and characterization of broad-spectrum anti-pathogen activity of novel rhizobacterial isolates and suppression of Fusarium crown and root rot disease of tomato. », Journal of Applied Microbiology, 118(3), p. 685-703. doi : 10.1111/jam.12728  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Objectifs. Il s’agissait de détecter et de caractériser l’activité antipathogène à large spectre d’isolats bactériens indigènes obtenus de la terre à pommes de terre et des feuilles de soja pour déterminer le potentiel d’utilisation de ces isolats comme biofongicides dans la lutte contre les maladies transmises par le sol telles que la fusariose des racines et du collet de la tomate causée par le Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici (Forl). Méthode et résultats. Treize isolats bactériens (Bacillus amyloliquefaciens [quatre isolats], Paenibacillus polymyxa [trois isolats], Pseudomonas chlororaphis [deux isolats], Pseudomonas fluorescens [deux isolats], Bacillus subtilis [un isolat] et Pseudomonas sp. [un isolat]) ou leurs composés volatils ont présenté une activité antagoniste envers la majorité des dix phytopathogènes lors des essais sur gélose. Les filtrats de culture acellulaires de cinq isolats ou les extraits au butanol‑1 des filtrats de culture ont aussi inhibé la croissance de la plupart des mycéliums des pathogènes lors des essais sur gélose. L’analyse par PCR a confirmé la présence de la majorité des gènes de la biosynthèse d’antibiotiques tels que phlD, phzFA, prnD et pltC dans la plupart des isolats de Pseudomonas, et bmyB, bacA, ituD, srfAA et fenD dans la plupart des isolats de Bacillus. Ces isolats bactériens différaient quant à leur production d’acide cyanhydrique (HCN), de sidérophores, de β‑1,3‑glucanases, de chitinases, de protéases, d’acide indole‑3 acétique et d’acide salicylique, et quant à leur capacité à fixer l’azote et à solubiliser les phosphates. L’analyse par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse a permis d’identifier 10 composés volatils de 10 isolats et 18 composés des extraits au butanol‑1 des filtrats de culture de 5 isolats. L’application d’une préparation de six isolats dans de la tourbe irradiée sur les racines des plants de tomate avant la transplantation dans un substrat de culture et de la terre prélevée au champ infestés de Forl a protégé les plants de tomate de la fusariose des racines et du collet et amélioré la croissance des plants en serre. Conclusion. Cinq isolats bactériens indigènes sur les 13 étaient antagonistes envers huit phytopathogènes, tant in vitro qu’in vivo. Les activités antagonistes et les activités favorisant la croissance des plants exercées par ces isolats pourraient être reliées à la production de plusieurs types d’antibiotiques, d’enzymes lytiques, de phytohormones, de métabolites secondaires, de sidérophores et de composés volatils; le rôle précis de chacun, le cas échéant, doit toutefois être déterminé. Importance et répercussions de l’étude. Les isolats bactériens indigènes antagonistes pourraient être utilisés dans la mise au point de biofongicides pour limiter les pertes des cultures hâtives dues aux maladies transmises par le sol causées par le Fusarium et d’autres pathogènes du sol.

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