Published May 15, 2024 | Version v1
Publication Open

Characterization and evaluation of actinomycete from the Protaetia brevitarsis Larva Frass

Creators

  • 1. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 2. Institute of Plant Protection
  • 3. Northeast Agricultural University

Description

Protaetia brevitarsis larvae (PBL) are soil insects important for the soil organic carbon cycle, and PBL frass not only contains a large amount of humic acid but also affects the diversity, novelty, and potential functions of actinomycetes. Here, we characterized and assessed the actinomycete. The operational taxonomic unit (OTU) data showed that 90% of the actinomycetes cannot be annotated to species, and pure culture and genome analysis showed that 35% of the strains had the potential to be new species, indicating the novelty of PBL frass actinomycetes. Additionally, genome annotation showed that many gene clusters related to antifungal, antibacterial and insecticidal compound synthesis were identified, and confrontation culture confirmed the antifungal activities of the actinomycetes against soil-borne plant pathogenic fungi. The incubation experiment results showed that all isolates were able to thrive on media composed of straw powder and alkaline lignin. These results indicated that PBL hindgut-enriched actinomycetes could survive in soil by using the residual lignocellulose organic matter from plant residues, and the antibiotics produced not only give them a competitive advantage among soil microflora but also have a certain inhibitory effect on plant diseases and pests. This study suggests that the application of PBL frass can not only supplement soil humic acid but also potentially affect the soil microbiota of cultivated land, which is beneficial for the healthy growth of crops.

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

Translated Description (Arabic)

اليرقات القصيرة القامة (PBL) هي حشرات تربة مهمة لدورة الكربون العضوي في التربة، ولا يحتوي عشب PBL على كمية كبيرة من حمض الدبالية فحسب، بل يؤثر أيضًا على التنوع والجدة والوظائف المحتملة للفطريات الشعاعية. هنا، قمنا بتوصيف وتقييم الفطر الشعاعي. أظهرت بيانات وحدة التصنيف التشغيلية (OTU) أن 90 ٪ من الفطريات الشعاعية لا يمكن شرحها للأنواع، وأظهرت الثقافة النقية وتحليل الجينوم أن 35 ٪ من السلالات لديها القدرة على أن تكون أنواعًا جديدة، مما يشير إلى حداثة الفطر الشعاعي النحاسي PBL. بالإضافة إلى ذلك، أظهر شرح الجينوم أنه تم تحديد العديد من مجموعات الجينات المتعلقة بتخليق المركبات المضادة للفطريات والمضادة للبكتيريا والمبيدات الحشرية، وأكدت ثقافة المواجهة الأنشطة المضادة للفطريات الشعاعية ضد الفطريات المسببة للأمراض النباتية التي تنقلها التربة. أظهرت نتائج تجربة الحضانة أن جميع العزلات كانت قادرة على الازدهار على وسائط تتكون من مسحوق القش واللجنين القلوي. أشارت هذه النتائج إلى أن الأكتينوميتات المخصبة بالأمعاء الخلفية يمكن أن تعيش في التربة باستخدام المادة العضوية الليجنوسليلوزية المتبقية من بقايا النباتات، والمضادات الحيوية المنتجة لا تمنحها ميزة تنافسية بين البكتيريا في التربة فحسب، بل لها أيضًا تأثير مثبط معين على أمراض النباتات والآفات. تشير هذه الدراسة إلى أن استخدام عجينة PBL لا يمكن أن يكمل حمض الدبالية في التربة فحسب، بل يمكن أن يؤثر أيضًا على الكائنات الحية الدقيقة في التربة في الأراضي المزروعة، وهو أمر مفيد للنمو الصحي للمحاصيل.

Translated Description (French)

Les larves de Protaetia brevitarsis (PBL) sont des insectes du sol importants pour le cycle du carbone organique du sol, et les frasses de PBL contiennent non seulement une grande quantité d'acide humique, mais affectent également la diversité, la nouveauté et les fonctions potentielles des actinomycètes. Ici, nous avons caractérisé et évalué l'actinomycète. Les données de l'unité taxonomique opérationnelle (OTU) ont montré que 90% des actinomycètes ne peuvent pas être annotés par espèce, et la culture pure et l'analyse du génome ont montré que 35% des souches avaient le potentiel d'être de nouvelles espèces, ce qui indique la nouveauté des actinomycètes PBL frass. De plus, l'annotation du génome a montré que de nombreux groupes de gènes liés à la synthèse de composés antifongiques, antibactériens et insecticides ont été identifiés, et la culture de confrontation a confirmé les activités antifongiques des actinomycètes contre les champignons pathogènes des plantes présents dans le sol. Les résultats de l'expérience d'incubation ont montré que tous les isolats étaient capables de prospérer sur des milieux composés de poudre de paille et de lignine alcaline. Ces résultats ont indiqué que les actinomycètes enrichis en PBL dans l'intestin postérieur pourraient survivre dans le sol en utilisant la matière organique lignocellulosique résiduelle des résidus végétaux, et les antibiotiques produits leur confèrent non seulement un avantage concurrentiel parmi la microflore du sol, mais ont également un certain effet inhibiteur sur les maladies et les ravageurs des plantes. Cette étude suggère que l'application de frasses PBL peut non seulement compléter l'acide humique du sol, mais aussi potentiellement affecter le microbiote du sol des terres cultivées, ce qui est bénéfique pour la croissance saine des cultures.

Translated Description (Spanish)

Las larvas de Protaetia brevitarsis (PBL) son insectos del suelo importantes para el ciclo del carbono orgánico del suelo, y la fibra de PBL no solo contiene una gran cantidad de ácido húmico, sino que también afecta la diversidad, la novedad y las funciones potenciales de los actinomicetos. Aquí, caracterizamos y evaluamos el actinomiceto. Los datos de la unidad taxonómica operativa (OTU) mostraron que el 90% de los actinomicetos no se pueden anotar a las especies, y el cultivo puro y el análisis del genoma mostraron que el 35% de las cepas tenían el potencial de ser nuevas especies, lo que indica la novedad de los actinomicetos de frass PBL. Además, la anotación del genoma mostró que se identificaron muchos grupos de genes relacionados con la síntesis de compuestos antifúngicos, antibacterianos e insecticidas, y el cultivo de confrontación confirmó las actividades antifúngicas de los actinomicetos contra los hongos patógenos de las plantas transmitidos por el suelo. Los resultados del experimento de incubación mostraron que todos los aislados fueron capaces de prosperar en medios compuestos de polvo de paja y lignina alcalina. Estos resultados indicaron que los actinomicetos enriquecidos con PBL en el intestino posterior podrían sobrevivir en el suelo mediante el uso de la materia orgánica residual de lignocelulosa de los residuos vegetales, y los antibióticos producidos no solo les dan una ventaja competitiva entre la microflora del suelo, sino que también tienen un cierto efecto inhibidor sobre las enfermedades y plagas de las plantas. Este estudio sugiere que la aplicación de PBL frass no solo puede complementar el ácido húmico del suelo, sino que también puede afectar la microbiota del suelo de las tierras cultivadas, lo que es beneficioso para el crecimiento saludable de los cultivos.

Files

pdf.pdf

Files (1.4 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:f56a4287df92bcf3a7674125e9b3d877
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف وتقييم الفطر الشعاعي من Protaetia brevitarsis Larva Frass
Translated title (French)
Caractérisation et évaluation de l'actinomycète du Protaetia brevitarsis Larva Frass
Translated title (Spanish)
Caracterización y evaluación de actinomiceto de Protaetia brevitarsis Larva Frass

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4396936966
DOI
10.3389/fmicb.2024.1385734

Is supplement to
https://openalex.org/W4391375266 (Other)
https://openalex.org/W3037337396 (Other)
https://openalex.org/W2980667420 (Other)
https://openalex.org/W2753430190 (Other)
https://openalex.org/W2529101091 (Other)
https://openalex.org/W2345756369 (Other)
https://openalex.org/W2326499881 (Other)
https://openalex.org/W2109428313 (Other)
https://openalex.org/W2040050882 (Other)
https://openalex.org/W2036514910 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1786036994
  • https://openalex.org/W1995234546
  • https://openalex.org/W2013542969
  • https://openalex.org/W2073925485
  • https://openalex.org/W2136095103
  • https://openalex.org/W2515205312
  • https://openalex.org/W2535286019
  • https://openalex.org/W2579533542
  • https://openalex.org/W2755141892
  • https://openalex.org/W2807727258
  • https://openalex.org/W2887309997
  • https://openalex.org/W2898961518
  • https://openalex.org/W2900905627
  • https://openalex.org/W2911831763
  • https://openalex.org/W2926155048
  • https://openalex.org/W2955454971
  • https://openalex.org/W2957624575
  • https://openalex.org/W2969845130
  • https://openalex.org/W3003174275
  • https://openalex.org/W3009559214
  • https://openalex.org/W3028355249
  • https://openalex.org/W3042633588
  • https://openalex.org/W3119262962
  • https://openalex.org/W3161478595
  • https://openalex.org/W3175812678
  • https://openalex.org/W3179297419
  • https://openalex.org/W3213583619
  • https://openalex.org/W4210421529
  • https://openalex.org/W4282583735
  • https://openalex.org/W4285801175
  • https://openalex.org/W4290649021
  • https://openalex.org/W4303444337
  • https://openalex.org/W4322720175
  • https://openalex.org/W4368377749
  • https://openalex.org/W4385259127
  • https://openalex.org/W4389142474