Журнал патологии растений и микробиологии

Абстрактный

Эффективность и долговечность штамма Paenibacillus sp. B2 при совместной инокуляции с Arthrobacter sp. SSM-004 и Microbacterium sp. SSM-001 для стимуляции роста и индукции устойчивости пшеницы к Mycosphaerella graminicola и стрессу, вызванному засухой

Эрика Самаин, Седрик Эрненвейн, Тьерри Оссенак, Самех Селим

Ризобактерии, стимулирующие рост растений (PGPR), способны стимулировать рост растений и/или вызывать локальную и системную устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам, но стабильность и долговечность их эффективности все еще требуют дальнейшего изучения. Целью настоящей работы является выявление совместимой смеси PGPR, эффективной для стимуляции роста пшеницы, устойчивости к Mycosphaerella graminicola, возбудителю пятнистости листьев Septoria tritici (STB), и толерантности к стрессу засухи. Были протестированы взаимодействия между двадцатью шестью PGPR и четырьмя сортами пшеницы с различными уровнями устойчивости к STB в индивидуальных и совместных инокуляциях. Результаты продемонстрировали более высокий внешний и внутренний потенциал колонизации корней штамма Paenibacillus sp. B2 (PB2) в смеси, именуемой далее Mix-3, со штаммами Arthrobacter sp. SSM-004 и Microbacterium sp. SSM-001, и без влияния генотипа пшеницы и стадии роста, как это наблюдалось в ее индивидуальных инокуляциях. Только при использовании Mix-3 наблюдалось стимулирование роста пшеницы. Интересно, что PB2 и Mix-3 устранили негативное влияние стресса засухи на сухую биомассу листьев (FDB) и сухую биомассу корней (RDB), и только Mix-3 повлиял на длину корней. Более того, Mix-3 индуцировал штамм патогена и устойчивость, зависящую от стадии роста, и обеспечивал более 73,5% защиты от STB по сравнению с 59,8% при использовании PB2 в одной инокуляции. Результаты экспрессии генов показали активацию базальных защитных механизмов, активных форм кислорода, фенилпропаноида и фитоалексинов, путей салициловой кислоты и жасмоновой кислоты в устойчивости, вызванной Mix-3. Гены PR1, хитиназы, глюканазы и флавоноида настоятельно рекомендуются в качестве маркеров генов защиты для устойчивости пшеницы к STB. В заключение следует сказать, что PB2 индуцировал длительную устойчивость пшеницы к M. graminicola и устойчивость пшеницы к стрессу засухи. Только в смеси трех-совместимых-PGPR (Mix-3) наблюдалось стимулирование роста растений, а толерантность, вызванная засухой, была более эффективной. Однако, по-видимому, устойчивость, вызванная STB, зависит от PB2.