Isolation, Identification and Bacteriostasis Study of Endophytic Bacteria to Control Colletotrichum Leaf Disease on Rubber Tree

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2021.10.028

Abstract

Abstract:

At present, the disadvantages of chemical pesticides are prominent and the development of environmental friendly biocontrol agent is needed. The screening of biocontrol strains with inhibition of rubber anthracnose can reserve resources for the development of new biocontrol agents. The endophyte bacteria of rubber trees were isolated and purified by tissue culture, and growth plate-confrontation was used to screen antagonistic strains. Strain Bac RZS3D4-1, Bac RZS3D4-2, Bac RZS3D4-3, Bac RZS3D4-4 were identified based on morphological, physiological, biochemical characteristics and the phylogenetic tree was constructed with 16S rRNA and gyrA gene sequence. The growth plate-confrontation was used to study the antimicrobial persistence, stability and broad spectrum of endophytic bacteria. The Oxford cup method was used to study the sensitivity of antagonistic endophytic bacteria to fungicides. Four strains of bacteria (Bac RZS3D4-1, Bac RZS3D4-2, Bac RZS3D4-3, Bac RZS3D4-4) were isolated from the healthy root tissues of rubber trees. Phylogenetic tree analysis showed that the four strains were closely related to Bacillus amyloliquefaciens, and the culture traits and physiological and biochemical characteristics were similar to those of B. amyloliquefaciens. The results showed the strains had strong antibacterial persistence and good antibacterial stability, strong antibacterial activity against Colletotrichum acutatum (DFMP1E and Mlzzp3) and Pestalotiopsis microspora (MF375898), and weak inhibitory effect on Fusarium solani (XJ160901). They were not sensitive to carbendazim, isocarb, chlorothalonil and difenoconazole, so it is expected to be developed as a biocontrol agent.

Key words: Colletotrichum leaf disease on rubber tree, Bacillus amyloliquefaciens, biocontrol endophytic microorganism, isolated identification

CLC Number:

LI Lanlan, DAI Liming, JIANG Guizhi, LIU Yixian, SHI Yuping, CAI Zhiying. Isolation, Identification and Bacteriostasis Study of Endophytic Bacteria to Control Colletotrichum Leaf Disease on Rubber Tree[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2021, 42(10): 2958-2965.

Figures/Tables 6

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培养基Medium	Bac RZS3D4-1	Bac RZS3D4-2	Bac RZS3D4-3	Bac RZS3D4-4
LB	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面粗糙。
NA	浅乳白色、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。
PDA	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑。	乳白色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。
NYD	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、微凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、微凸起、表面粗糙。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、凸起,表面皱缩。
BPY	淡乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、中间有半球形突起、表面光滑、边缘微皱缩。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则且有晕圈、凸起、表面粗糙。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面粗糙。
PGY	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑透明。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、有光晕、表面平坦粗糙。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则且有晕染、中间微凸、表面皱缩。
TGE	淡乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、中间有半球形突起、表面光滑、边缘微皱缩。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则且有晕圈、凸起、表面皱缩。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面皱缩。

培养基Medium	Bac RZS3D4-1	Bac RZS3D4-2	Bac RZS3D4-3	Bac RZS3D4-4
LB	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面粗糙。
NA	浅乳白色、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。
PDA	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑。	乳白色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。
NYD	浅乳黄色、半透明、近圆形、边缘整齐、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、微凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、微凸起、表面粗糙。	浅乳白色、半透明、近圆形、边缘不规则、凸起,表面皱缩。
BPY	淡乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、中间有半球形突起、表面光滑、边缘微皱缩。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则且有晕圈、凸起、表面粗糙。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面粗糙。
PGY	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面光滑透明。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、表面平坦粗糙。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则、有光晕、表面平坦粗糙。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则且有晕染、中间微凸、表面皱缩。
TGE	淡乳黄色、半透明、近圆形、边缘不规则、中间有半球形突起、表面光滑、边缘微皱缩。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、表面平坦光滑。	浅乳黄色、近圆形、边缘不规则且有晕圈、凸起、表面皱缩。	浅乳白色、近圆形、边缘不规则、凸起、表面皱缩。

项目 Items	Bac RZS3D4-1	Bac RZS3D4-2	Bac RZS3D4-3	Bac RZS3D4-4
甲基红试验	-	-	-	-
V-P反应	+	+	+	+
接触酶试验	+	+	+	+
淀粉水解	+	+	+	+
硝酸盐还原	+	+	+	+
脂酶试验	-	-	-	-
明胶液化	+	+	+	+
反硝化反应	+	+	+	+
柠檬酸盐利用	+	+	+	+

项目 Items	Bac RZS3D4-1	Bac RZS3D4-2	Bac RZS3D4-3	Bac RZS3D4-4
甲基红试验	-	-	-	-
V-P反应	+	+	+	+
接触酶试验	+	+	+	+
淀粉水解	+	+	+	+
硝酸盐还原	+	+	+	+
脂酶试验	-	-	-	-
明胶液化	+	+	+	+
反硝化反应	+	+	+	+
柠檬酸盐利用	+	+	+	+

菌株 Strains	接种5 d Inoculation 5 d	接种10 d Inoculation 10 d	接种15 d Inoculation 15 d	接种20 d Inoculation 20 d	接种25 d Inoculation 25 d	接种30 d Inoculation 30 d
Bac RZS3D4-1	56.51±2.04^b	71.97±1.26^a	75.96±1.25^a	75.53±1.22^a	73.60±1.85^a	72.80±1.38^a
Bac RZS3D4-2	31.49±1.14^c	57.71±0.94^b	62.21±1.05^a	62.96±1.03^a	62.58±0.88^a	62.59±1.03^a
Bac RZS3D4-3	58.89±6.07^b	75.73±2.75^a	78.14±2.48^a	77.95±2.43^a	76.35±2.73^a	75.46±2.76^a
Bac RZS3D4-4	54.43±1.99^b	71.88±1.71^a	75.26±1.12^a	74.78±1.14^a	73.43±1.26^a	72.34±1.38^a