CS273226B1 - Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria - Google Patents

Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria Download PDF

Info

Publication number
CS273226B1
CS273226B1 CS104088A CS104088A CS273226B1 CS 273226 B1 CS273226 B1 CS 273226B1 CS 104088 A CS104088 A CS 104088A CS 104088 A CS104088 A CS 104088A CS 273226 B1 CS273226 B1 CS 273226B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cbii
plants
coryneform bacteria
glutamicin
agent
Prior art date
Application number
CS104088A
Other languages
English (en)
Other versions
CS104088A1 (en
Inventor
Miroslav Ing Patek
Vaclav Ing Csc Kudela
Jitka Rndr Csc Hochmannova
Jan Rndr Csc Nesvera
Michal Ing Drsc Bucko
Vladimir Clen Kores Krumphanzl
Original Assignee
Miroslav Ing Patek
Vaclav Ing Csc Kudela
Jitka Rndr Csc Hochmannova
Jan Rndr Csc Nesvera
Bucko Michal
Krumphanzl Vladimir
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Ing Patek, Vaclav Ing Csc Kudela, Jitka Rndr Csc Hochmannova, Jan Rndr Csc Nesvera, Bucko Michal, Krumphanzl Vladimir filed Critical Miroslav Ing Patek
Priority to CS104088A priority Critical patent/CS273226B1/cs
Publication of CS104088A1 publication Critical patent/CS104088A1/cs
Publication of CS273226B1 publication Critical patent/CS273226B1/cs

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

(57) Řešení se týká prostředku bránícího vzniku a rozvoji chorob kulturních rostlin působených koryneformními bakteriemi. Jako účinnou látku obsahuje tento prostředek glutamicin CBII, který je produktem kultivace bakteriálního kmene Bacillus lioheniformis CBII CCM 4005 ve stacionární fázi růstu. Glutamicin CBII má skupinově specifický baktericidní účinek na koryneformní bakterie. Tuto biologickou aktivitu si uchovává i po působeni proteolytických enzymů, po zahřívání na 100 °C 30 min a při skladování při 4 °C po dobu nejméně 3 měsíců. Kromě ochrany vojtěšky proti bakteriálnímu vadnutí je glutamicin CBII využitelný i proti chorobám způsobovaným koryneformními bakteriemi u bramboru, rajčete, kukuřice a některých okrasných rostlin.
273 226 (11) , (13) B1 (51) Int. Cl.5
A 01 N 63/02
CS 273 226 B1
Vynález se týká prostředku, na ošetření rostlin, které jsou napadány koryneformnínii bakteriemi způsobujícími onemocnění, projevující se formou vaskulárního vadnutí nebo zakrslosti, proliferace pletiv, slizovitosti (gumovitosti) a deformace květenství, listové mozaiky a skvrnitosti, listové spály a nekrózy stonku. Nalezení a použití prostředků ničících, původce těchto chorob a bránících vzniku a rozvoji onemocnění u kulturních rostlin je závažným problémem rostlinné výroby s výrazným hospodářským dopdem.
Z celkového počtu více než 250 původců bakteriálních chorob rostlin patří 16 ke skupině koryneformních bakterií. Největší ztráty na rostlinné produkci způsobují choroby označované souborně jako vaskulární (cévní) vadnutí (tracheobakteriózy). Představují potenciálně nebezpečí pro důležité zemědělské plodiny jako je brambor (choroba vyvolávaná bakterií Corynebacterium michiganense pv. sepedonicum), kukuřice (C. michiganense pv. nebraskense), vojtěška (C. michiganense pv. insidiosum), fazol (C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens) a cukrová třtina (Clavibacter xyli). Napadené rostliny vadnou, usychají nebo jsou zakrslé a nakonec předčasně odumírají. U brambor může být výnos snížen o 12 až 51 %. Jediný napadený trs bramboru je důvodem pro zamítnutí porostu pro účely množení sadby. V oblastech výskytu snižuje bakteriální vadnutí vojtěšky výnosy v průměru ročně až o 20 %, bakteriální vadnutí rajčete o 10 až 30 %. Za národohospodářsky méně významné se považují proliferace pletiv, slizovitost květenství a mozaika ozimé pšenice, způsobované dalšími druhy koryneformních bakterií. Ochrana rostlin proti bakteriózám je založena hlavně na profylaktických opatřeních. U chorob způsobovaných koryneformními bakteriemi se používají následující alternativní metody ochrany: karanténní opatření, používání osiva a sadby prostého nákazy, šlechtění na rezistenci. V praxi se jen výjimečně využívá moření osiva chemickými látkami nebo fyzikálními metodami k odstranění nákazy na povrchu nebo uvnitř semen. Spektrum baktericiďů používaných v ochraně rostlin je velmi úzké. Uplatnění měďnatých přípravků je omezené pro jejich částečnou fytotoxicitu a neuspokojivou účinnost. Z antibiotik se v některých státech využívá streptomycin a oxytetracyklin. Ve většině evropských států (i v ČSSR) jejich používání není dovoleno z obav, že získané rezistence k antibiotiku u fytopatogenních bakterií se může přenést na bakterie patogenní pro člověka. V Austrálii, USA a některých evropských zemích nalezl v ochraně rostlin uplatnění komerčně vyráběný neproteinový bakteriocin nazvaný agrocin 84-· Producentem jsou bakterie nefytopatogenního druhu Agrobacterium radiobacter, kmene 84. Bakteriocin aplikovaný na semena nebo kořeny sazenic zabrání vzniku nádorovitosti, jejímž původcem je bakterie Agrobacterium tumefaciens. Kromě agrocinu 84 nebyla od éry antibiotik vyvinuta žádná nová sloučenina, která by nalezla uplatnění v ochraně rostlin. Nový systémový bakteriocid techloflatan je účinný pouze proti původci listové spály rýže, Xanthomo.nas campestris pv. oryzae. Naprosto chybí účinné látky schopné penetrovat do rostliny a zasáhnout bakteriální koryneformní patogeny kolonizující vodivý systém.
Výše uvedený nedostatek se odstraní pomocí prostředku podle vynálezu, působícího baktericidně na koryneformní bakterie, způsobující vaskulární a jiné choroby kulturních rostlin, který jako účinnou látku obsahuje produkt kultivace kmene mikroorganismu Bacillus licheniformis CBI1 CCM 4005·
Uvedená účinná látka, která byla pojmenována glutamicin CBII, je produkována bakteriálním kmenem Bacillus licheniformis CBII CCM 4005 při jeho kultivaci ve stacionární fázi růstu. Při aplikaci vodného roztoku glutamicinu CBII prostřednictvím kořenového systému nebo na list vojtěšky seté (Medicago sativa L.) předcházející infekci (záměrné inokulaci) této rostliny bakterií Corynebacterium michiganense pv. insidiosum je účinně potlačován rozvoj bakteriálního vadnutí vojtěšky tím, že glutamicin CBII proniká dovnitř rostliny, kde znemožňuje pomnožení buněk fytopatogena a následnou tvorbu trombů (ucpávek) v cévách rostliny. Glutamicin CBH
CS 273 226 B1 působí baktericidně i na koryneformní baktérie vyvolávající proliferaci pletiv, listovou mozaiku - skvrnitost, spálu, slizovitost a deformaci květenství kulturních rostlin.
Glutamicin GBII má skupinově specifický baktericidní účinek na koryneformní bakterie včetně Corynebacterium michiganense pv. insidiosum. Při jeho preventivní kořenové i foliární aplikaci u vojtěšky seté se výrazně (asi o 50 %) snižuje intenzita choroby (tracheobakteriózy) vyvolávané tímto patogenem. Výhody prostředku podle vynálezu spočívají v tom, že:
- po aplikaci na rostlinu penetruje glutamicin CBII do vnitřních pletiv a svazky cévními je translokován po celém systému rostliny. Rostlinolékařství takový systémový baktericid účinný proti koryneformním bakteriím kolonizujícím cévy xylenu a vyvolávajícím vaskulární vadnutí doposud postrádá
- při aplikaci na rostliny nepotlačuje glutamicin CBII ostatní rhizosferní a fyloplanní mikroflóru zahrnující mnohé pro rostlinu prospěšné a saprofytní bakterie
- protože glutamicin CBII je látka bakteriocinového typu s úzkým spektrem účinku, lze předpokládat, Že nepředstavuje potenciální nebezpečí pro životní prostředí a pro zdraví člověka. Vzhledem k jeho odlišnosti od antibiotik používaných v humánní a veterinární medicíně, při používání glutamicinu CBII v ochraně rostlin nepřichází v úvahu možnost negativních důsledků přenosu determinanty rezistence k němu na bakterie patogenní pro člověka.
líčinná látka - glutamicin CBII - se připraví tak, že se buňky kmene Bacillus licheniformis CBII CCM 4005 kultivují ve 100 ml tekuté půdy 0Y (obsahující na 1 1 destilované vody 10 g Bacto-casitone (Difco), 5 g kvasničného extraktu (Difco), 3 g KgHPO^, g KHgPO^ a 1 ml zásobního roztoku o obsahu 0,5 g PeS0^.7 HgO a 0,5 g MnSO^.4 HgO na 100 ml destilované vody) při 30 °C 30 h za třepání. Potom se buňky oddělí centrifugací (6 000 X g, 20 min) a k supernatantu se přidá síran amonný do 70 % saturace roztoku. Tato suspenze se drží při teplotě 4 °C přes noc, vzniklá sraženina se shromáždí centrifugací (6 000 x g, 30 min) a rozpustí v 0,05 M Tris-CHl pufru (pH 8,0;
% původního objemu); nerozpustný materiál se odstraní centrifugací. Roztok se zahřívá na 100 °C 10 min a vytvořená sraženina se odstraní centrifugací. U finálního čirého roztoku, obsahujícího látku nazvanou glutamicin CBII, se stanoví inhibiční aktivita vůči indikátorovému kmenu Brevibacterium flavum 2117 upravenou metodou popsanou pro bakteriociny (Predericq P. Ann. Rev. Microbiol. 11, 7 až 22 (1957))· Arbitrární jednotka (AU) aktivity glutamicinu CBII byla definována jako převrácená hodnota nejvyššího ředění, při kterém je ve spojitém nárůstu indikátorové kultury na pevné půdě ještě zřetelná inhibiční zóna.
Glutamicin CBII purifikovaný běžnými chromatografickými technikami nejprve na koloně s gelem Sephadex G-50 (eluce 0,05 M Tris-HCl pufrem pH 8,0) a potom na koloně s DEAE-celulózou (eluce nejdříve 0,05 M Tris-HCl pufrem pH 8,0 a dále gradientem 0 až 1 M NaCl) vykazuje následující charakteristiky:
- difunduje celofánovou membránou propustnou pro molekuly o maximální hmotnosti 10 000 g/mol
- jeho sedimentační koeficient 3θθ w odpovídá 1,1 S (stanovení ultraqentrifugační metodou)
- jeho aktivita se nemění při zahřívání na 100 °C 30 min ani při uchování při 4 °C během 3 měsíců
- je rezistentní k působení chloroformu, trypsinu, chymotrypsinu, pronasy a subtilismu
- je aktivní v intervalu pH 3 až 11, optimum je při pH 7 až 8 í3
CS 273 226 B1
- poskytuje barevnou reakci typickou pro glykoproteiny
- podle výsledků, elektroforézy v polyskrylamidovém gelu a spektra H-OTR obsahuje jen velmi málo bílkovinné složky.
Glutamicin CBII má specifický baktericidní účinek na koryneformní bakterie, tedy i na bakteriálního původce vadnutí vojtěšky Corynebacterium michiganense pv. insidiosum. Preventivní ošetření rostliny roztokem glutamicinu CBII jako ochrana před infekcí tímto fytopatogenem bylo provedeno u vojtěšky seté (Medicago sativa L.), kmene 534, a to jednak prostřednictvím kořenového systému (1), jednak aplikací na list (2).
Glutamicin CBII jako prostředek na ošetření rostlin napadených koryneformními bakteriemi je využitelný zejména:
- ve šlechtění a množení rostlin k získání a uchování bakterií prostých klonů rostlin z infikovaných hlíz nebo matečných rostlin, majících hospodářsky mimořádně cenné vlastnosti. Tento způsob využití přichází v úvahu hlavně u rostlin bramboru (infikovaných bakteriemi Corynebacterium michiganense pv. sepedonicum) a u vojtěšky (infikované C. michiganense pv. insidiosum) při tvorbě tzv. syntetických odrůd
- k moření semen rajčete proti Corynebacterium michiganense pv. michiganense a obilek kukuřice proti C. michiganense pv. nebraskense
- k ošetření kořenů sazenic rajčete před výsadbou a k foliárním postřikům na ochranu proti bakteriálnímu vadnutí rajčete
- k ochraně okrasných rostlin (Chrysanthemum, Lathyrus, Pelargonium, Asparagus, Lilium, Verbascum aj.) proti růstovým deformacím způsobovaným bakteriemi Corynebacte• rium fascians a k ochraně tulipánů proti skvrnitosti, jejímž původcem je C. flaccumfaciens subsp. oortii.
Kromě doporučovaného využití glutamicinu CBII v ochraně hospodářsky významných rostlin jsou reálné předpoklady (založené na skupinové specifičnosti baktericidního účinku glutamicinu CBII) pro využití glutamicinu CBII v oblasti taxonomie bakterií.
Příklad 1. Preinfekční kořenová aplikace rostlin vyrostlých ve skleníku bylo ve stáří 56 dní ponořeno svými kořeny do sterilního vodného roztoku glutamicinu CBII o aktivitě 6,5 AU po dobu 12 h a ihned potom do suspenze Corynebacterium michiganense pv. insidiosum (inokulace) také po dobu 12 h. Po'inokulací byly rostliny umístěny v japanu. Hodnocení účinnosti glutamicinu CBII proti bakteriálnímu vadnutí vojtěšky bylo provedeno po 65 dnech růstu pokusných rostlin od inokulace stanovením intenzity choroby (u každé rostliny byl stanoven stupeň napadení podle histologických příznaků na příčném řezu kořenem a vypočítán index choroby (Kůdela V., Rostl. Výr. 16, 1 041 až 1 050 (1970)) a hmotnosti rostlin v čerstvém stavu (byla vypočtena průměrná hmotnost jedné rostliny a její směrodatná odchylka). Byl zjištěn index choroby 14,35 a průměrná, hmotnost 1 rostliny 2,26 + 1,30 g, zatímco paralelně sledovaný soubor 55 pokusných rostlin neošetřených před inokulací patogenní bakterií glutaraicinem CBII vykazoval index choroby 27,77 a průměrnou hmotnost 1 rostliny 1,56 + 0,86 g. Intenzita bakteriálního vadnutí rostlin, u nichž byl před inokulací C. michiganense pv. insidiosum aplikován glutamicin CBII, se tedy snížila o 48 %.
CS 273 226 B1
Příklad 2. Preinfekční foliární aplikace
Všechny rostliny rostly po dobu celého pokusu v klimaboxu Conviron při režimu:
h světlo, 8 h tma, teplota při světle 18 °C, ve tmě 16 °C, relativní vlhkost vzduchu 70 %.
U 99 rostlin ve stáří 7 dnu byl na děložní lístky postřikem aplikován sterilní vodný roztok glutamicinu CBII o aktivitě 6,5 AU. (a) 42 takto ošetřených rostlin bylo po 1 h infikováno odstřižením vrcholu děložních lístků nůžkami .namočenými v inokulu C. michiganense pv. insidiosum a postřikem tímto inokulem, (b) 57 rostlin ošetřených glutamicinem CBII bylo infikováno stejným patogenem týmž způsobem až po 24 h. Hodnocení účinnosti glutamicinu CBII proti bakteriálnímu vadnutí vojtěšky bylo provedeno po 57 dnech růstu pokusných rostlin od inokulace stejným způsobem jako v případě (1). U rostlin (a) inokulovaných patogenem 1 h po aplikaci glutamicinu CBII byl zjištěn index choroby 19,89 a průměrná hmotnost 1 rostliny 0,32 + 0,18 g, glutamicinem CBII ošetřené rostliny (b) infikované až po 24 h vykazovaly index choroby 10,26 a průměrnou hmotnost 1 rostliny 0,37 + 0,19 g. Kontrolní soubor 53 rostlin neošetřených před inokulací patogenem glutamicinem CBII měl index choroby 22,16 a 1 rostlina průměrnou hmotnost 0,43 + 0,27 g. Bři variantě (a) tedy preinfekční foliární aplikace glutamicinu CBII snížila intenzitu choroby o více než 10 %, při variantě (b) téměř o 54 %. Z porovnání variant (a) a (b) lze usuzovat, že foliárně aplikovaný glutamicin CBII byl rostlinami přijat do vnitřních pletiv a translokován do xylému, kde jsou lokalizovány patogenní korynebakterie.
Při kořenové aplikaci glutamicinu CBII byly u rostlin vojtěšky pozorovány některé neobvyklé histologické nálezy na řezu kořenem, průměrná hmotnost rostlin oproti kontrolním rostlinám však nebyla snížena. Foliárně aplikovaný glutamicin CBII nevyvolával na rostlinách zjevné nekrózy ani chlorózy, pouze u mladých rostlin mírně snižoval jejich průměrnou hmotnost v porovnání s kontrolními rostlinami.

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Prostředek na'ošetření rostlin napadených koryneformními bakteriemi, vyznačující se tím, že jako účinnou látku obsahuje produkt kultivace kmene mikroorganismu Bacillus licheniformis CBII CCM 4005.
CS104088A 1988-02-18 1988-02-18 Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria CS273226B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS104088A CS273226B1 (en) 1988-02-18 1988-02-18 Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS104088A CS273226B1 (en) 1988-02-18 1988-02-18 Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS104088A1 CS104088A1 (en) 1990-07-12
CS273226B1 true CS273226B1 (en) 1991-03-12

Family

ID=5343772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS104088A CS273226B1 (en) 1988-02-18 1988-02-18 Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273226B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS104088A1 (en) 1990-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002227228B2 (en) Bacterial inoculants for enhancing plant growth
EP2552218B1 (en) Bacterial strains and a bionematicide and plant growth stimulator containing them
Nandakumar et al. Induction of systemic resistance in rice against sheath blight disease by Pseudomonas fluorescens
Weller et al. Increased growth of wheat by seed treatments with fluorescent pseudomonads, and implications of Pythium control
Harish et al. Biohardening with plant growth promoting rhizosphere and endophytic bacteria induces systemic resistance against banana bunchy top virus
Rubin et al. Biochemistry and physiology of plant immunity
KR101908729B1 (ko) 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도
CN1055198C (zh) 一种高效作物防病增产菌的选育方法
Southwell et al. Effect of inoculum density, stage of plant growth and dew period on the incidence of black point caused by Alternaria alternata in durum wheat
US4582704A (en) Control of bean rust with Bacillus subtilis
CA2055424A1 (en) Production of enhanced biocontrol agents
CS273226B1 (en) Agent for plants treatment affected by coryneform bacteria
JP2025511087A (ja) バチルス・アミロリケファシエンス菌株を含む植物病抵抗性増強用組成物及びその使用
KR101573584B1 (ko) 토양근권세균 츠카무렐라 티로시노솔벤스 균주 yjr102을 포함하는 식물병 방제 및 식물 생장촉진용 조성물
Kowalska et al. The effect of selected plant materials and extracts on the development of bacterial diseases on onion
Hashmi et al. Factors influencing emergence of juveniles from cysts of Heterodera zeae
Senthil et al. Efficacy of liquid Pseudomonas fluorescens (Pf1) against sugarcane red rot, caused by Colletotrichum falcatum, under field conditions
KR101938321B1 (ko) 인삼근부병 예방 또는 치료용 제제
Ashour et al. Effectiveness of antagonistic bacterial isolates for control Rhizoctonia solani Kuhn on flax and cotton
EP0544039A1 (en) Production of enhanced biocontrol agents
Zene et al. The Effect of Bacillus Bacteria on Tomato Plants and Fruits
Wajdi et al. Effect of Compost Extract Fortified with Tempe on Chili Mosaic Virus Disease
Gindi et al. Efficacy of Streptomyces spp. and Bacillus spp. for their antagonistic potential against dry root rot (Rhizoctonia bataticola) of chickpea
CN100473281C (zh) 一种漂浮性制剂制造方法及其生物防治之应用
McGovern et al. REDUCED SUSCEPTIBILITY OF FLORISTS'CHRYSANTHEMUM TO ERWINIA CHRYSANTHEMI FOLLOWING VIROID INFECTION