Bacillus Strains as Effective Biocontrol Agents Against Phytopathogenic Bacteria and Promoters of Plant Growth

Resumo

A produção agrícola moderna depende da aplicação de pesticidas e fertilizantes químicos, o que causa desafios ambientais e econômicos. Em resposta a isso, surgiram alternativas com menor impacto ambiental, como o uso de microrganismos benéficos. Esses microrganismos, particularmente as bactérias promotoras do crescimento vegetal (BPCV), demonstraram sua capacidade de melhorar o crescimento das plantas, proteger contra vários tipos de estresse e reduzir a necessidade de insumos químicos. Entre as BPCV, as espécies de Bacillus têm chamado a atenção devido à sua adaptabilidade e potencial comercial. Relatórios recentes destacaram as cepas de Bacillus como agentes de controle biológico contra bactérias fitopatogênicas, ao mesmo tempo em que promovem o crescimento das plantas. Também examinamos as habilidades de promoção do crescimento das plantas do Bacillus em mudas de Arabidopsis thaliana. Neste estudo, avaliamos o potencial de várias cepas de Bacillus para controlar diversas bactérias fitopatogênicas e inibir a detecção de quorum usando Chromobacterium violaceum como um sistema modelo. Em conclusão, nossos resultados sugerem que as bactérias do gênero Bacillus têm um potencial significativo para aplicações biotecnológicas. Isso inclui desenvolvimentos destinados a reduzir o uso de agroquímicos, promover a agricultura sustentável e aumentar o rendimento e a proteção das culturas.

Abstract

Modern crop production relies on the application of chemical pesticides and fertilizers causing environmental and economic challenges. In response, less environmentally impactful alternatives have emerged such as the use of beneficial microorganisms. These microorganisms, particularly plant growth-promoting bacteria (PGPB), have demonstrated their ability to enhance plant growth, protect against various stresses, and reduce the need for chemical inputs. Among the PGPB, Bacillus species have garnered attention due to their adaptability and commercial potential. Recent reports have highlighted Bacillus strains as biocontrol agents against phytopathogenic bacteria while concurrently promoting plant growth. We also examined Bacillus plant growth-promoting abilities in Arabidopsis thaliana seedlings. In this study, we assessed the potential of various Bacillus strains to control diverse phytopathogenic bacteria and inhibit quorum sensing using Chromobacterium violaceum as a model system. In conclusion, our results suggest that bacteria of the genus Bacillus hold significant potential for biotechnological applications. This includes developments aimed at reducing agrochemical use, promoting sustainable agriculture, and enhancing crop yield and protection.