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Biological management of vascular wilt of tomato caused by Fusarium oxysporum f.sp. lycospersici by plant growth-promoting rhizobacterial mixture

Resumo

Duas cepas de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (PGPR), GIBC-Jamog (Bacillus subtilis) e TEPF-Sungal (Burkholderia cepacia) e misturas de cepas de PGPR, S2BC-1 (B. subtilis)+GIBC-Jamog (B. subtilis) e S2BC-2 (Bacillus atrophaeus)+TEPF-Sungal (Burkholderia cepacia), que inibiram o crescimento micelial do fungo da murcha vascular Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, foram selecionadas para avaliar o controle da murcha vascular no tomate por meio de experimentos de resistência sistêmica induzida (RSI) e localizada na estufa. A bacterização das sementes e a aplicação no solo de S2BC-1+GIBC-Jamog inoculado com F. oxysporum f.sp. lycopersici resultaram em incidência significativamente menor (redução de 54,9% e 53,8%) em relação ao controle do patógeno não bacterizado em experimentos localizados e de raiz dividida, respectivamente. Em estudos localizados, a menor incidência da doença coincidiu com aumentos no índice de vigor da planta e no peso fresco de 44,1% e 183,4%, respectivamente, em relação ao controle do patógeno. A análise de amostras de raiz em experimentos localizados e de raiz dividida também indicou aumento na indução de quitinase (2,2 e 2,6 vezes, respectivamente) e β-1,3-glucanase (1,4 e 1,1 vezes, respectivamente). No ensaio de atividade de gel nativo, S2BC-1+GIBC-Jamog com inoculação de desafio expressou isoformas de peroxidase de alta intensidade em experimentos localizados e RSI. Presume-se que a quitinase, a β-1,3-glucanase e a peroxidase induzidas em experimentos localizados e de raiz dividida possam estar envolvidas na redução do desenvolvimento da murcha vascular no tomate. A redução da gravidade da doença, juntamente com o aumento da produção de enzimas provocada pelo S2BC-1+GIBC-Jamog em experimentos localizados e de raiz dividida, indica que seu modo de ação para a supressão da murcha vascular no tomate é por meio do biocontrole direto e da RSI.



Abstract

Two plant growth promoting rhizobacterial (PGPR) strains, GIBC-Jamog (Bacillus subtilis) and TEPF-Sungal (Burkholderia cepacia) and PGPR strain mixtures, S2BC-1 (B. subtilis)+GIBC-Jamog (B. subtilis) and S2BC-2 (Bacillus atrophaeus)+TEPF-Sungal (Burkholderia cepacia) which inhibited the mycelial growth of vascular wilt fungus Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici were selected for assessing vascular wilt control in tomato by localized and induced systemic resistance (ISR) experiments in the greenhouse. Seed bacterization and soil application of S2BC-1+GIBC-Jamog challenge-inoculated with F. oxysporum f.sp. lycopersici resulted in significantly lower incidence (54.9% and 53.8% reduction) relative to the non-bacterized pathogen control in localized and split-root experiments, respectively. In localized studies, the lower disease incidence coincided with increases in the plant vigor index and fresh weight of 44.1% and 183.4%, respectively, relative to the pathogen control. Analysis of root samples in localized and split-root experiments also indicated increased induction of chitinase (2.2- and 2.6-fold, respectively) and β-1,3-glucanase (1.4- and 1.1-fold, respectively). In native gel activity assay, S2BC-1+GIBC-Jamog with challenge-inoculation, expressed high intensity peroxidase isoforms in localized and ISR experiments. It is presumed that the induced chitinase, β-1,3-glucanase and peroxidase in localized and split-root experiments may be involved in the reduction of vascular wilt development in tomato. Reduced disease severity coupled with enhanced enzyme production elicited by S2BC-1+GIBC-Jamog in localized and split-root experiments indicate that its mode of action for vascular wilt suppression in tomato is through both direct biocontrol and ISR.


V. Shanmugam
N. Kanoujia

2011 - Biological Control

Palavras-chave:

Resistência sistêmica induzida, tomate, murcha vascular, misturas de rizobactérias, enzimas de defesa

Termos de indexação:

Crescimento vegetal, controle biológico, peroxidase, raiz dividida

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