Published August 17, 2020 | Version v1
Publication Open

Characterization of native plant growth promoting rhizobacteria and their anti-oomycete potential against Phytophthora capsici affecting chilli pepper (Capsicum annum L.)

Creators

  • 1. Pir Mehr Ali Shah Arid Agriculture University
  • 2. Bahauddin Zakariya University
  • 3. Ghazi University

Description

Phytophthora capsici is a notorious fungus which infects many crop plants at their early and late growth stages. In the present study, twelve P. capsici isolates were morphologically characterized, and based on pathogenicity assays; two highly virulent isolates causing post-emergence damping-off on locally cultivated chilli pepper were screened. Two P. capsici isolates, HydPak1 (MF322868) and HydPk2 (MF322869) were identified based on internal transcribed spacer (ITS) sequence homology. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) play a significant role in disease suppression and plant growth promotion in various crops. Out of fifteen bacterial strains recovered from chilli rhizosphere, eight were found potential antagonists to P. capsici in vitro. Bacterial strains with strong antifungal potential were subjected to biochemical and molecular analysis. All tested bacterial strains, were positive for hydrogen cyanide (HCN), catalase production and indole-3-acetic acid (IAA) production (ranging from 6.10 to 56.23 µg ml-1), while siderophore production varied between 12.5 and 33.5%. The 16S rRNA sequence analysis of tested bacterial strains showed 98-100% identity with Pseudomonas putida, P. libanensis, P. aeruginosa, Bacillus subtilis, B. megaterium, and B. cereus sequences available in the National Center for Biotechnology Information (NCBI) GenBank nucleotide database. All sequences of identified bacteria were submitted to GenBank for accessions numbers (MH796347-50, MH796355-56, MH801129 and MH801071). Greenhouse studies concluded that all tested bacterial strains significantly suppressed the P. capsici infections (52.3-63%) and enhanced the plant growth characters in chilli pepper. Efficacy of many of these tested rhizobacteria is being first time reported against P. capsici from Pakistan. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) exhibiting multiple traits may be used in the development of new, eco-friendly, and effective bioformulations as an alternative to synthetic fungicides.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

Phytophthora capsici هو فطر سيء السمعة يصيب العديد من نباتات المحاصيل في مراحل نموها المبكرة والمتأخرة. في هذه الدراسة، تم تمييز اثني عشر عزلًا من الفلفل الحار من الناحية الشكلية، واستنادًا إلى فحوصات الإمراض ؛ تم فحص عزلتين شديدتي الضراوة تسببان التخميد بعد الظهور على الفلفل الحار المزروع محليًا. تم تحديد اثنين من عزلات P. capsici، HydPak1 (MF322868) و HydPk2 (MF322869) بناءً على تماثل تسلسل (ITS) الداخلي المنسوخ. يلعب نمو النبات الذي يعزز الجراثيم (PGPR) دورًا مهمًا في قمع الأمراض وتعزيز نمو النبات في المحاصيل المختلفة. من بين خمسة عشر سلالة بكتيرية تم استردادها من الفلفل الحار، تم العثور على ثمانية مضادات محتملة لـ P. capsici في المختبر. تعرضت السلالات البكتيرية ذات الإمكانات المضادة للفطريات القوية للتحليل الكيميائي الحيوي والجزيئي. كانت جميع السلالات البكتيرية التي تم اختبارها إيجابية بالنسبة لسيانيد الهيدروجين (HCN) وإنتاج الكاتالاز وإنتاج حمض الإندول-3 -أسيتيك (IAA) (تتراوح من 6.10 إلى 56.23 ميكروغرام مل -1)، في حين تراوح إنتاج حامض الحديد بين 12.5 و 33.5 ٪. أظهر تحليل تسلسل الحمض النووي الريبي 16S للسلالات البكتيرية المختبرة هوية 98-100 ٪ مع Pseudomonas putida و P. libanensis و P. aeruginosa و Bacillus subtilis و B. megaterium و B. cereus المتوفرة في المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI) قاعدة بيانات GenBank للنيوكليوتيدات. تم تقديم جميع تسلسلات البكتيريا المحددة إلى بنك الجينات للحصول على أرقام الملحقات (MH796347 -50 و MH796355 -56 و MH801129 و MH801071). خلصت دراسات الدفيئة إلى أن جميع السلالات البكتيرية التي تم اختبارها قمعت بشكل كبير عدوى P. capsici (52.3-63 ٪) وعززت خصائص نمو النبات في الفلفل الحار. يتم الإبلاغ عن فعالية العديد من هذه البكتيريا الجذرية المختبرة لأول مرة ضد P. capsici من باكستان. يمكن استخدام البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات (PGPR) التي تظهر سمات متعددة في تطوير تركيبات حيوية جديدة وصديقة للبيئة وفعالة كبديل لمبيدات الفطريات الاصطناعية.

Translated Description (French)

Phytophthora capsici est un champignon notoire qui infecte de nombreuses plantes cultivées à leurs stades de croissance précoce et tardif. Dans la présente étude, douze isolats de P. capsici ont été caractérisés morphologiquement et basés sur des tests de pathogénicité ; deux isolats hautement virulents provoquant un amortissement post-émergence sur du piment cultivé localement ont été criblés. Deux isolats de P. capsici, HydPak1 (MF322868) et HydPk2 (MF322869) ont été identifiés sur la base de l'homologie de séquence de l'espaceur interne transcrit (ITS). Les rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR) jouent un rôle important dans la suppression des maladies et la promotion de la croissance des plantes dans diverses cultures. Sur les quinze souches bactériennes récupérées dans la rhizosphère du piment, huit ont été trouvées comme antagonistes potentiels de P. capsici in vitro. Les souches bactériennes à fort potentiel antifongique ont été soumises à des analyses biochimiques et moléculaires. Toutes les souches bactériennes testées étaient positives pour le cyanure d'hydrogène (HCN), la production de catalase et la production d'acide indole-3-acétique (IAA) (allant de 6,10 à 56,23 µg ml-1), tandis que la production de sidérophores variait entre 12,5 et 33,5 %. L'analyse de la séquence de l'ARNr 16S de souches bactériennes testées a montré une identité de 98 à 100% avec les séquences de Pseudomonas putida, P. libanensis, P. aeruginosa, Bacillus subtilis, B. megaterium et B. cereus disponibles dans la base de données nucléotidiques GenBank du National Center for Biotechnology Information (NCBI). Toutes les séquences de bactéries identifiées ont été soumises à GenBank pour les numéros d'accès (MH796347-50, MH796355-56, MH801129 et MH801071). Des études en serre ont conclu que toutes les souches bactériennes testées supprimaient significativement les infections à P. capsici (52,3-63 %) et amélioraient les caractères de croissance des plantes dans le piment. L'efficacité de bon nombre de ces rhizobactéries testées est rapportée pour la première fois contre P. capsici du Pakistan. Les rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR) présentant de multiples traits peuvent être utilisées dans le développement de nouvelles bio-formulations respectueuses de l'environnement et efficaces comme alternative aux fongicides synthétiques.

Translated Description (Spanish)

Phytophthora capsici es un hongo notorio que infecta muchas plantas de cultivo en sus etapas de crecimiento tempranas y tardías. En el presente estudio, se caracterizaron morfológicamente doce aislados de P. capsici y se basaron en ensayos de patogenicidad; se examinaron dos aislados altamente virulentos que causaron la atenuación posterior a la emergencia en el chile cultivado localmente. Se identificaron dos aislados de P. capsici, HydPak1 (MF322868) y HydPk2 (MF322869) en función de la homología de secuencia del espaciador transcrito interno (ITS). Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) desempeñan un papel importante en la supresión de enfermedades y la promoción del crecimiento vegetal en diversos cultivos. De las quince cepas bacterianas recuperadas de la rizosfera del chile, se encontraron ocho antagonistas potenciales de P. capsici in vitro. Las cepas bacterianas con fuerte potencial antifúngico se sometieron a análisis bioquímicos y moleculares. Todas las cepas bacterianas probadas fueron positivas para cianuro de hidrógeno (HCN), producción de catalasa y producción de ácido indol-3-acético (IAA) (que varía de 6.10 a 56.23 µg ml-1), mientras que la producción de sideróforos varió entre 12.5 y 33.5%. El análisis de la secuencia de ARNr 16S de las cepas bacterianas analizadas mostró una identidad del 98-100% con las secuencias de nucleótidos de Pseudomonas putida, P. libanensis, P. aeruginosa, Bacillus subtilis, B. megaterium y B. cereus disponibles en la base de datos GenBank del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). Todas las secuencias de bacterias identificadas se enviaron al GenBank para los números de acceso (MH796347-50, MH796355-56, MH801129 y MH801071). Los estudios de invernadero concluyeron que todas las cepas bacterianas probadas suprimieron significativamente las infecciones por P. capsici (52.3-63%) y mejoraron los caracteres de crecimiento de las plantas en el chile. La eficacia de muchas de estas rizobacterias probadas se informa por primera vez contra P. capsici de Pakistán. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) que exhiben múltiples rasgos pueden usarse en el desarrollo de bioformulaciones nuevas, ecológicas y efectivas como una alternativa a los fungicidas sintéticos.

Files

s41598-020-69410-3.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e8e72b09516043b673a93c123c386ed0
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف نمو النبات الأصلي الذي يعزز البكتيريا الجذرية وإمكاناتها المضادة للفطريات ضد نباتات الفلفل الحار التي تؤثر على الفلفل الحار (الفلفل الحار السنوي L.)
Translated title (French)
Caractérisation des rhizobactéries favorisant la croissance des plantes indigènes et de leur potentiel anti-oomycète contre Phytophthora capsici affectant le piment (Capsicum annum L.)
Translated title (Spanish)
Caracterización de las rizobacterias promotoras del crecimiento de plantas nativas y su potencial antioomicetos contra Phytophthora capsici que afecta al chile (Capsicum annum L.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3049237386
DOI
10.1038/s41598-020-69410-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4390125748 (Other)
https://openalex.org/W4388591938 (Other)
https://openalex.org/W4311905982 (Other)
https://openalex.org/W4290998577 (Other)
https://openalex.org/W3197940278 (Other)
https://openalex.org/W3180319375 (Other)
https://openalex.org/W2933591504 (Other)
https://openalex.org/W2323114090 (Other)
https://openalex.org/W2009430809 (Other)
https://openalex.org/W167654614 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1519380124
  • https://openalex.org/W1552694774
  • https://openalex.org/W1576085972
  • https://openalex.org/W1577801736
  • https://openalex.org/W1582826104
  • https://openalex.org/W1719338030
  • https://openalex.org/W1722163476
  • https://openalex.org/W1967595399
  • https://openalex.org/W1971059297
  • https://openalex.org/W1977794637
  • https://openalex.org/W1990700378
  • https://openalex.org/W1993824253
  • https://openalex.org/W1997946587
  • https://openalex.org/W1998298124
  • https://openalex.org/W1999412779
  • https://openalex.org/W2001846426
  • https://openalex.org/W2007897693
  • https://openalex.org/W2008494168
  • https://openalex.org/W2011160230
  • https://openalex.org/W2011751592
  • https://openalex.org/W2013740990
  • https://openalex.org/W2015270942
  • https://openalex.org/W2019075610
  • https://openalex.org/W2021849170
  • https://openalex.org/W2025626717
  • https://openalex.org/W2029227842
  • https://openalex.org/W2033928471
  • https://openalex.org/W2035445442
  • https://openalex.org/W2037424777
  • https://openalex.org/W2049292467
  • https://openalex.org/W2049490971
  • https://openalex.org/W2050991795
  • https://openalex.org/W2053460582
  • https://openalex.org/W2056041508
  • https://openalex.org/W2057686615
  • https://openalex.org/W2059083279
  • https://openalex.org/W2060046771
  • https://openalex.org/W206113325
  • https://openalex.org/W2064329940
  • https://openalex.org/W2067015055
  • https://openalex.org/W2072335946
  • https://openalex.org/W2073142139
  • https://openalex.org/W2075007839
  • https://openalex.org/W2087199904
  • https://openalex.org/W2087343404
  • https://openalex.org/W2090029371
  • https://openalex.org/W2098673961
  • https://openalex.org/W2100435771
  • https://openalex.org/W2101683712
  • https://openalex.org/W2109498318
  • https://openalex.org/W2113763310
  • https://openalex.org/W2122728318
  • https://openalex.org/W2123634094
  • https://openalex.org/W2126110279
  • https://openalex.org/W2148378756
  • https://openalex.org/W2148494501
  • https://openalex.org/W2152771136
  • https://openalex.org/W2154401636
  • https://openalex.org/W2159748283
  • https://openalex.org/W2162955443
  • https://openalex.org/W2174268472
  • https://openalex.org/W2205517411
  • https://openalex.org/W2256030295
  • https://openalex.org/W2279625019
  • https://openalex.org/W2289045963
  • https://openalex.org/W2329187939
  • https://openalex.org/W2511648595
  • https://openalex.org/W2553401802
  • https://openalex.org/W2586438326
  • https://openalex.org/W2608317256
  • https://openalex.org/W2613518367
  • https://openalex.org/W2793900794
  • https://openalex.org/W2956276468
  • https://openalex.org/W2989345970
  • https://openalex.org/W4211228106
  • https://openalex.org/W4246781140
  • https://openalex.org/W54027095
  • https://openalex.org/W88096549