Las cepas utilizadas en la producción de China Phosphorus Biotechnology Co., Ltd. y sus funciones
1. Bacilo
Esta bacteria se encuentra ampliamente en la naturaleza, no es tóxica y es inofensiva para los humanos y los animales, no contamina el medio ambiente, puede producir una variedad de antibióticos y. enzimas, y tiene actividad antibacteriana de amplio espectro y una resistencia extremadamente fuerte. Bacillus subtilis no sólo existe ampliamente en ambientes externos como el suelo y las superficies de la rizosfera de las plantas, sino que también es una bacteria endofítica común en las plantas, especialmente en las raíces y los tallos inferiores de las plantas. En la actualidad, el hongo ha demostrado buenos efectos de control de enfermedades en pepinos, pimientos, arroz, trigo, maíz y otros cultivos.
Acerca del mecanismo de prevención de enfermedades y promoción del crecimiento de Bacillus subtilis
En los últimos años, académicos nacionales y extranjeros han realizado una gran cantidad de estudios y creen que su modo de acción es diversos, incluida la interacción de nutrientes y sitios espaciales, secretan sustancias antibacterianas, bacteriólisis y promueven el crecimiento de las plantas.
Competencia por nutrientes y sitios espaciales: se refiere al fenómeno en el que dos o más microorganismos existentes en un mismo ambiente microbiano compiten por espacio, nutrientes, oxígeno, etc. en este ambiente. Cuando Bacillus subtilis y las bacterias patógenas tienen el mismo nicho ecológico, Bacillus subtilis puede colonizar y reproducirse rápidamente en la planta, lo que puede reducir eficazmente la acumulación de bacterias patógenas y sus toxinas.
Secreción de sustancias antibacterianas: Desde que Johnson et al. informaron en 1945 de que Bacillus subtilis produce sustancias antibacterianas, se han descubierto más de 60 antibióticos a partir de diferentes cepas de Bacillus subtilis en el último medio siglo. La mayoría de las sustancias antibacterianas producidas por Bacillus subtilis son péptidos antibacterianos de bajo peso molecular, incluidos péptidos cíclicos o lipopéptidos cíclicos, y algunas son péptidos lineales. La sustancia antibacteriana iturina producida por Bacillus subtilis es eficaz contra la mayoría de las levaduras patógenas y el moho tiene fuertes capacidades antibacterianas.
Bacteriolisis: La bacteriólisis es cuando microorganismos antagonistas se adsorben en las hifas de hongos patógenos, crecen a medida que crecen las hifas y luego producen sustancias líticas para digerir el micelio, lo que puede provocar la rotura de las hifas, su desintegración. digestión del citoplasma y cierta condensación del protoplasma del micelio o la producción de metabolitos secundarios que disuelven la pared celular de las esporas patógenas, lo que provoca la perforación y deformidad de la pared celular. Bacillus subtilis tiene un efecto bacteriolítico y puede adsorberse en las hifas de hongos patógenos, crecer a medida que crecen las hifas y luego producir sustancias líticas para digerir las bacterias.
Promover el crecimiento de las plantas: En los últimos años, las bacterias de la rizosfera del suelo que pueden promover el crecimiento de las plantas son conocidas internacionalmente como bacterias de la rizosfera promotoras del crecimiento de las plantas (Plant growthpromotes ing rhi zobacer ia), abreviadas como PGPR. Debido a que PGPR es una bacteria permanente/residente en la rizosfera de las plántulas, tiene una mayor adaptabilidad de supervivencia que los microorganismos patógenos y tiene una mayor capacidad para competir por nutrientes, sitios físicos y biológicos en el espacio y competir por oxígeno. Ventajas: Desempeña el papel. de proteger "personalmente" las plantas y asegurar su sano crecimiento.
Hasta el momento, las principales bacterias PGPR que han sido estudiadas en profundidad y utilizadas de manera sistemática y amplia en la práctica productiva incluyen: Agrrbacter/umrad/bacter, Pseudomonas spp y Bacillus, de las cuales B. El PGPR de tipo Subt is tiene las características de la mayor resistencia al estrés, la mayor cantidad de funciones, la más amplia adaptabilidad y el efecto más estable porque puede producir esporas endofíticas y una variedad de sustancias antibacterianas. El endofítico Bacillus subtilis BS-2 seleccionado a partir de hojas de pimiento por la Facultad de Protección Vegetal de la Universidad Agrícola y Forestal de Fujian puede colonizar una variedad de plantas, tiene buenos efectos de control sobre la antracnosis de varias plantas y puede promover el crecimiento de una variedad de plantas.
1. Bacillus tiene una ventaja competitiva
Después de que Bacillus subtilis se aplica al suelo, compite con otros microorganismos por oxígeno y nutrientes y es competitivamente exclusivo. Forma una población biológica dominante en las raíces de los cultivos. De esta manera, Bacillus subtilis previene eficazmente la invasión de otras bacterias patógenas, obtiene nutrientes de las bacterias circundantes e inhibe el crecimiento de bacterias patógenas como una vacuna.
2. Antagonismo biológico de Bacillus
Durante el proceso de crecimiento, Bacillus subtilis puede metabolizar y secretar bacteriocinas (subtilisina, polimixina, nistatina, etc.), compuestos lipopeptídicos, ácidos orgánicos, etc. Estos metabolitos pueden inhibir eficazmente el crecimiento de bacterias patógenas o disolver bacterias patógenas, matando así a los patógenos y haciéndolos altamente resistentes a los cultivos repetidos.
Las enzimas secretadas por Bacillus subtilis incluyen la proteína antibacteriana quitinasa, que tiene un fuerte efecto inhibidor sobre una variedad de bacterias patógenas de plantas.
Los compuestos lipopéptidos secretados por el metabolismo de Bacillus subtilis se pueden utilizar para controlar el mildiú polvoriento del trigo, el añublo del arroz, la sarna, el tizón de la vaina, la antracnosis, el mildiú del pepino, la marchitez bacteriana del tomate y el moho gris y otras enfermedades de las plantas. enfermedades.
3. El efecto bactericida y bactericida de Bacillus
Bacillus subtilis puede crecer en las hifas de bacterias patógenas, descomponer y consumir las bacterias patógenas, romper las hifas de las bacterias patógenas, desintegrar y digerir las células, de modo que las patógenas las bacterias no pueden infectar más la planta.
4． Bacillus puede promover en gran medida el crecimiento de las plantas
Si bien Bacillus subtilis previene y resiste enfermedades, también puede inducir a los cultivos a producir sustancias como el ácido indolacético y aumentar el nivel de estimulantes del crecimiento de los cultivos, promoviendo así el crecimiento y la reproducción de los cultivos.
5． Bacillus puede inducir resistencia a las plantas
Bacillus subtilis puede mejorar la resistencia de las plantas a las enfermedades al inducir el propio mecanismo de resistencia a las enfermedades de la planta y tiene el efecto de inducir la resistencia a las enfermedades de las plantas. Bacillus subtilis activa el mecanismo de defensa natural de las plantas para protegerlas de patógenos y reducir el daño. Este es un aspecto importante del papel de biocontrol de Bacillus subtilis como bacteria de biocontrol.
2. Bacterias de fosfato y bacterias de potasio
Las bacterias de fósforo son un bacilo gigante y las bacterias de potasio son un tipo de bacilo glial. Las bacterias solubilizadoras de potasio y las bacterias solubilizadoras de fosfato se mezclan entre sí. Después de ingresar al suelo, se producen ácidos orgánicos y ácidos carbónicos durante el proceso de reproducción y crecimiento, lo que acelera la descomposición de apatita, feldespato potásico y otros minerales en el suelo, y aumenta el contenido de fósforo y potasio solubles en el suelo.
Las bacterias de fósforo y potasio de los microorganismos absorben la humedad del aire y del suelo y sobreviven y se reproducen. Las bacterias solubilizadoras de fósforo y las bacterias solubilizadoras de potasio liberan el fósforo y el potasio consolidados en el suelo y los convierten en energía soluble. Los fertilizantes de fósforo y los nutrientes de potasio absorbidos directamente por las plantas mejoran la tasa de utilización de los fertilizantes químicos. Al mismo tiempo, los estimulantes del crecimiento y los antibióticos producidos por la reproducción bacteriana también pueden estimular el crecimiento de las plantas y la resistencia a las enfermedades, estimulando la germinación, el enraizamiento, el crecimiento y el desarrollo de las semillas de las plantas, mostrando una germinación rápida, más enraizamiento, crecimiento robusto, floración y madurez tempranas, y mayores rendimientos. Mejorar la calidad. Durante el proceso de vida de las bacterias vivas, se producen polisacáridos extracelulares y coloides orgánicos del suelo, que actúan sobre las partículas del suelo para formar una estructura agregada, aceleran la descomposición y activación de la materia orgánica y desempeñan un papel en la fertilización y mejora del suelo.
3. Trichoderma
1. Mecanismo de biocontrol de Trichoderma
? Efecto competitivo: Trichoderma es un hongo saprofito con gran adaptabilidad y rápido crecimiento. Se reproduce rápidamente y puede. utilizar rápidamente los nutrientes y ocupar espacio. Los estudios han demostrado que Trichoderma puede crecer fácilmente a lo largo de las raíces de las plantas tratadas independientemente del tratamiento del suelo o de las semillas. Trichoderma también puede secretar una gran cantidad de enzimas degradantes extracelulares para degradar celulosa, glucano, quitina, etc. en el suelo para obtener más energía para satisfacer sus propias necesidades de crecimiento.
harz danum CEC, I2413 puede sobrevivir con hidrolasas extracelulares en suelos muy pobres en nutrientes. En un estado de falta de iones, Trichoderma puede secretar sideróforos altamente eficientes para quelar iones en el medio ambiente, competir por nutrientes limitados en el suelo e inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos. Sivan et al. realizaron un estudio detallado sobre el efecto competitivo de Trichoderma harzianum. Mediante experimentos como la adición de glucosa y asparagina, demostraron que la competencia de Trichoderma juega un papel importante en la prevención y el control de Fusarium. En comparación con otros organismos, Trichoderma tiene una mayor capacidad para absorber y utilizar los nutrientes del suelo. La fuerte competitividad de Trichoderma también se refleja en su capacidad para superar los efectos inhibidores de compuestos tóxicos como pesticidas químicos y metabolitos tóxicos de otros organismos en el ambiente del suelo. Esta resistencia de Trichoderma puede estar relacionada con la existencia de su transposoma ABC. La fuerte adaptabilidad ambiental y la capacidad de utilización de nutrientes hacen que Trichoderma tenga una fuerte capacidad de competencia en el hábitat y desempeñe un papel importante en la inhibición de hongos patógenos.
Reparasitismo: El reparasitismo de Trichoderma incluye una serie de procesos como infección, identificación, contacto, entrelazamiento, penetración y parasitismo de bacterias patógenas. Los estudios han demostrado que las lectinas específicas en la superficie celular de los hongos huéspedes desempeñan un papel en el reconocimiento y determinan la relación especializada entre Trichoderma y los hongos huéspedes. Los estudios de Elad et al. han demostrado que después de que Trichoderma y los hongos hospedadores se reconocen entre sí, las hifas de Trichoderma crecen paralelas y en espiral a lo largo de las hifas del hospedador y producen ramas similares a células adheridas para adsorberse en las hifas del hospedador y disolver la pared celular mediante la secreción. Enzimas extracelulares: penetran en las hifas del huésped y absorben nutrientes. Trichoderma produce una variedad de enzimas que degradan la pared celular durante el proceso de reparación parasitación. Estas enzimas que degradan la pared celular incluyen quitinasa, celulasa, xilanasa, glucanasa y proteasa. Entre ellas, las funciones de quitinasa, glucanasa y proteasa son las principales y las que han sido más estudiadas.
Efecto antibiótico: El efecto antibiótico también es un mecanismo importante para que Trichoderma ejerza su efecto de control biológico. Muchas especies de Trichoderma pueden producir sustancias antibacterianas que previenen la colonización de microorganismos antagonistas para inhibir el crecimiento de bacterias fitopatógenas y así ejercer sus efectos de biocontrol. La producción de antibióticos a menudo está relacionada con su capacidad de biocontrol, y el efecto de los antibióticos es similar al de todo el factor de biocontrol. La combinación de antibióticos e hidrolasas tiene un efecto antagónico más fuerte que los antibióticos solos. Por ejemplo, la endoquitinasa y la hidrolasa de harzianum actúan sinérgicamente para inhibir la germinación de las esporas de Botrytis cinerea. Los estudios han encontrado que el efecto sinérgico de los antibióticos y las hidrolasas ocurre primero cuando las hidrolasas extracelulares degradan las paredes celulares de los hongos patógenos. Cuando se agregan enzimas después de los antibióticos, el efecto sinérgico es muy bajo. Aunque los antibióticos también desempeñan un papel importante en el control biológico de Trichoderma, la investigación en profundidad sobre las propiedades de los antibióticos producidos por Trichoderma y sus funciones en el control de enfermedades de las plantas está muy por detrás de la investigación sobre antibióticos bacterianos.
Inducir la resistencia de las plantas y estimular los mecanismos de defensa de las plantas: Las cepas de Trichoderma pueden establecer una relación bacteriana con las plantas, colonizar las raíces de las plantas mediante un mecanismo similar al de los hongos micorrízicos y producir sustancias que estimulan el crecimiento de las plantas e inducen los compuestos implicados. en las respuestas de defensa de las plantas. En los últimos años, la investigación sobre Trichoderma que induce la resistencia de las plantas y estimula los mecanismos de defensa ha logrado grandes avances. Las cepas de Trichoderma penetran en la epidermis de la planta y colonizan las raíces de la planta, produciendo y liberando posteriormente compuestos que inducen respuestas de defensa locales y sistémicas en la planta. Las plantas sintetizan y acumulan fitoalexinas, flavonoides, terpenoides, derivados fenólicos, agliconas y otros compuestos antibacterianos para defenderse de la invasión de hongos. Por lo tanto, Trichoderma no sólo produce sus propias sustancias antibacterianas para inhibir el crecimiento de hongos patógenos, sino que también induce a las plantas a producir sus propias sustancias antibacterianas para resistir la invasión de bacterias patógenas. Trichoderma es generalmente más resistente a estas sustancias antimicrobianas que la mayoría de los hongos. La investigación realizada por Huang Yanqing et al. encontró que Trichoderma puede inducir significativamente la respuesta de resistencia de los melones al marchitamiento por Fusarium y tiene un buen efecto de control sobre el marchitamiento por Fusarium del melón. En general, se cree que los inductores que inducen resistencia incluyen proteínas con actividad enzimática y otras funciones biológicas, proteínas Avr y oligosacáridos y complejos de bajo peso molecular producidos por hidrólisis enzimática específica de enzimas producidas por Woodbond. Ojonovlc et al. aislaron recientemente una proteína de molécula pequeña Sml de Trichoderma, que puede inducir resistencia sistémica o local en plantas y no tiene efectos tóxicos sobre plantas y microorganismos. Los niveles de expresión y secreción de SM1 en contacto con plantas son significativamente más altos que los existentes. sin cepas que entren en contacto con las plantas.
2. El mecanismo de control biológico de Metarhizium anisopliae
Metarhizium anisopliae es una bacteria patógena de insectos de amplio espectro con efectos evidentes en el control de plagas. Metarhizium anisopliae tiene cierta especificidad y es inofensivo para humanos y animales. También tiene las ventajas de no contaminar el medio ambiente, no dejar residuos y las plagas no desarrollarán resistencia a los antibióticos.
Mecanismo de acción: puede parasitar una variedad de plagas, ingresar al cuerpo de las plagas a través de la invasión de la superficie corporal y continuar multiplicándose en los cuerpos de las plagas. Consume nutrientes, penetra mecánicamente, produce toxinas. y continúa propagándose entre las poblaciones de plagas, matando plagas.
El complejo Metarhizium anisopliae utiliza hongos entomófilos para eliminar termitas, langostas y otras plagas. Metarhizium anisopliae se puede utilizar en interiores y exteriores en términos de prevención y control de termitas nucleares de árboles, tiene las características de baja dosis y bajo costo, lo que garantiza una tasa de supervivencia de más del 95% de las plántulas. En la actualidad, el método de Metarhizium anisopliae para matar termitas y langostas se considera un proyecto nacional clave de promoción y aplicación y puede utilizarse ampliamente en la prevención y el control de tierras de cultivo, bosques, puentes y otros campos. Con un costo adicional de 2 centavos por árbol de eucalipto, más del 95% de los árboles escolares pueden escapar de la destrucción de las termitas.
? Linyi Zhongfósforo Biotecnología Co., Ltd.