Upload
emmutza-emma
View
260
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
1/24
TULPINI BACTERIENE NECESARESISTEMULUI DE AGRICULTUR PE
BAZ DE MULCI BIOACTIV IZOLATEDIN ZONA DE SUD-EST A ROMNIEI
Florica CONSTANTINESCU1, Sorina DINU1, Oana SICUIA1, Roxana ZAMFIROPOL1
1 - Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Protecia Plantelor
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
2/24
OBIECTIVE:1 Dezvoltarea unui sistem de agricultur alternativ prin
utilizarea mulciului vegetal bioactiv format din culturi verzi de
leguminoase (mazre, mzriche, lupin, sulfin alb) i din culturiverzi de crucifere (rapi, mutar).
2 Diseminarea pe scar larg a sistemului de agricultur
alternativ, cu reliefarea rezultatelor clare i semnificativavantajoase pentru productorii agricoli.
Proiect Makis : Sistem de agriculturalternativ pe baz de mulci vegetal
bioactiv format din culturi verzi
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
3/24
Formularebiomas
Biopreparateinoculante pe baz debacterii din grupulRhizobium
Biopreparate destinate
formrii mulciului bioactiv,pe baz de bacteriisporulate din genulBaci l lus
Izolaretulpini
Selecietulpini
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
4/24
Grupul Rhizobium
Noduli pe radacina unei
plante leguminoase
Bacteroizi n interiorul unui nodulPlant de mazre (Pisum sativum)
Bacterii simbionte
Fixatoare de azot
Asigura un aport de 100-300 kgazot substanta activa/ha
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
5/24
Tulpini specifice diferitelor culturi de
protecie n timpul iernii
Rhizobium leguminosarum bv. viciae Rhizobium lupini
Mazre de iarna Mzriche de toamnLupin
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
6/24
Biopreparate pe baz de Rhizobium
leguminosarum
Avantaje:
mbogirea cu azot a solului fr a
determina poluare;
Creterea fertilitii solului prin
mbunatirea structurii (producere EPZ);
Stimularea creterii plantelor datoritproducerii de fitohormoni.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
7/24
Bacillus subtilis
Utilizat n combaterea biologic afitopatogenilor Formeaz spori foarte rezisteni lafactorii de stress din mediu
Biopreparate existente pe piaamondiala
Epic (Gustafson, SUA)Serenade (Agra Quest, UE, SUA)Kodiak (Gustafson, SUA)System (SIAPA, UE)
http://images.google.ch/imgres?imgurl=http://www.mbc.ntu.edu.tw/faculty/LeeKT/fig3.jpg&imgrefurl=http://www.mbc.ntu.edu.tw/faculty/LeeKT/LeeKT2.htm&h=1200&w=1600&sz=394&hl=de&start=10&um=1&tbnid=sOy36P8zEWroXM:&tbnh=113&tbnw=150&prev=/images?q=Bacillus+subtilis&ndsp=18&um=1&hl=de&sa=N7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
8/24
Avantajele biopreparatelor pe baz de
Bacillus subtilisn sistemul agricol propus
Creterea capacitii de mineralizare a
materialului vegetal
Diminuarea cantitii sporilor ciupercilorfitopatogene de sol din mulci
Stimularea creterii plantelor prin producerea
de auxine sau gibereline
Asigurarea unor recolte sporite simultan cu
reducerea aplicrii pesticidelor
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
9/24
Izolarea de tulpini biologic active din
Brganul de sud si Dobrogea de sud
Probe de sol din culturi de crucifere,
leguminoase i
mirite.
Probe vegetale din plante de rapi.
356 tulpini bacteriene au fost analizate i
caracterizate n scopul seleciei
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
10/24
Selecia izolatelor bacteriene s-a realizatpe baza urmtoarelor caracteristici:
-Capacitatea antagonist in vitro;- Producerea de enzime:
proteaza,celulaza, amilaza, lactonaza;-Mobilitatea izolatelor;
-Stimularea creterii plantelor;
-Producerea de hormoni de cretere (IAA) i-Testarea inocuitii izolatelor.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
11/24
Identificarea bacteriilor izolate
Testul Biolog de degradare
oxidativ a diferitelorsubstrate, cuplat cu baze de date
specifice.
Identificarea microorganismelor selectionate
pn la nivel de specie prin amplificarea 16s rADNprin tehnica PCR.
Teste biochimice i coloraia Gram
G- G+
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
12/24
Activitatea antagonist s-a analizat in vitro fa de Fusarium spp.,Alternaria spp, Botrytis spp., Sclerotinia sclerotiorum i Sclerotium
bataticola
Selecia tulpinilor bacteriene
Versus Sclerot ium batat icola
Versus Fusar ium graminearum
Metoda cu ltu r i lo r dub le Metoda nepriipunc tif o rme a med iu lu i
Versus Alternar ia spp .
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
13/24
Producerea de enzime
Proteaz Amilaz(tulpina 56.1s)
Celulaz(tulpinile 56.1s; 53, 54, 55)
56.1s
FL400Us1
MB2
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
14/24
LactonazQuorum sensing
Ps33
Fl400
CV026
Producerea de enzime
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
15/24
Testarea mobilitii
PCL176456.1s
Mobilitatea de migrare la suprafaa agarului (swimming)
Mobilitatea de agregare (swarming)
http://www.plantsci.cam.ac.uk/Haseloff/iGEM2005/page13/files/page13-1000-pop.html7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
16/24
Tulpini selectateFL400 Paenibaci llus g ramin is
izolat din rizosfer de gruEnzime produse: proteaza, amilaza, lactonaza.
Produce metabolii antifungici - antagonist fa de toateciupercile de sol studiate.
Mobilitate: de migrare si de agregare.
Stimuleaz creterea plantelor de tomate i de fasole
Stimuleaz formarea nodozitailor pe rdcini de planteleguminoase.
Identificat pe baza 16s rADN.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
17/24
56.1s - Brevibaci l lus laterosporus izolat din sol
Enzime produse: proteaza, amilaza, lactonaza.
Produce metabolii antifungici - antagonist fa de toate
ciupercile de sol studiate.
Mobilitate: de migrare i de agregare.
Stimuleaz creterea plantelor de tomate.
Identificat pe baza 16s rADN.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
18/24
Us1 Baci l lus marisf lavi izolat din r izosfera de us turo i
Enzime produse: proteaza, amilaza, lactonaza.
Producere de metabolii antifungici.
Mobilitate: de migrare i de agregare.
Stimuleaz creterea plantelor de tomate.
Identificat pe baza 16s rADN.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
19/24
Biotestarea in vitro a efectului fitostimulator
asupra plantulelor de gru
Martor Varianta FL400 (107 ufc/ml)
Seminte de gru germinate dupa 72 ore de la
inoculare cu tulpina de Paenibacillus graminis
FL400 vs. Martor
Spor de cretere alrdcinilor, fa de martor,
cuprins ntre 9,28% i25,77%.
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
20/24
Testarea in vivo a izolatelor bacteriene
selecionate n ceea ce privete stimularea
creterii plantelor de tomate
Var. tratata cu tulpina 56.1s Mt neinoculat
0
50
100
150
200
250
Lungimearadacinilor(mm) a
a abababbc
ab
Varianta tratat cu tulpina FL400
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
21/24
Testarea in vivo a tulpinilor bacteriene selecionate peplante de mzriche de toamn
Experien cu plante de Vicia villosan cmpulI.C.D.P.P. (foto O. Sicuia, ianuarie 2010)
Bloc randomizat cu 4 variante in 4
repetitii:
V1= Martor nebacterizat
V2= Tratament la samanta cu B49b
V3= Tratament la samanta cu FL400V4= Tratament la samanta cu B49b
+FL400
B49b - Bacillus subtilis
FL400 Paenibacillus graminis
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
22/24
Producerea de fitohormoni auxinici (IAA-
acid indolil 3-acetic)
Cod tulpini/
Varianta de
cretere
56.1s FL400 Us1 Sp s2 Mzb1
Crescute
fr
triptofan
0,150
(6ug/ml)*
0,166
(6,64ug/ml)
0,156
(6,24ug/ml)
0,156
(6,24ug/ml)
0,143
(5,76ug/ml)
Crescute cu
triptofan
0,208
(8,32
ug/ml)
0,210
(8,4
ug/ml)
0,197
(7,88
ug/ml)
0,191
(7,64
ug/ml)
0,195
(7,34
ug/ml)
Producerea de IAA (acid indolil 3 acetic) n prezena sau absena triptofanului.*Valorile reprezinta cantitatea de IAA n g/ml n supernatantul culturii dupa 8
zile de cretere a bacteriilor n mediul nutrient broth suplimentat sau nu cu
triptofan (100 g/ml).
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
23/24
Testarea inocuitii izolatelorselecionate
Se determin cu ajutorulbiotestului de inocuitate pe baz
de larve de Galleria mellonela.
Inocularea larvelor cususpensii bacteriene n
concentraie de 102 ufc/ml i106 ufc/ml
7/25/2019 Bacterii Antagoniste Mulci Bioactiv
24/24
Concluzii
Au fost selecionate 3 tulpini de microorganisme cu activitate
biologic ridicat care au provenit din Baraganul de sud.
Tulpinile sunt depuse la autoriti de depozit internaional i
sunt n curs de brevetare.
Pe baza acestor tulpini vor fi produse biopreparate bacteriene
destinate sistemului de agricultur pe baz de mulci bioactiv.