Screening of antagonistic bacteria for control bacterial wilt disease and promote growth of pepper seedling

Main Article Content

Thawinan Bangkham
Petcharat Thummabenjapone

Abstract

The objective of this research was to screen the antagonistic bacteria to control bacterial wilt disease caused by Ralstonia solanacearum and promote the growth of pepper seedling. The Streptomyces-PR15, Streptomyces-PR87 and 34 isolates of Bacillus spp. were screened for inhibition the growth of R. solanacearum (biovar 3 and 4) by dual culture bioassay. The result showed that both of Streptomyces isolates inhibited the growth of all tested R. solanacearum isolates. For antagonistic Bacillus spp., Bacillus-Ba046, Bacillus-Ba032, Bacillus-Ba028, Bacillus-Ba033 and Bacillus-NTS3 strongly inhibited the growth of tested pathogen isolates with diameter of clear zone of 26.53 - 34.10 mm. The 22 isolates of tested antagonistic bacteria produced IAA ranking from 3.26-17.86 microgram/milliliter. The Streptomyces-PR87 and Bacillus-Ba046, Bacillus-NTS3, Bacillus-Ba033 were selected for further studies in laboratory and green house. Soaking pepper seeds in cell suspension of tested antagonistic bacteria at 1x108 cfu/ml for 1 hr. prior blotter test did not had negative effect to seed germination percentage. However, the growth of seedling was significantly promoted by tested antagonistic bacteria. The endophytic capability was assessed. The Bacillus-Ba046, Bacillus-NTS3 and Bacillus-Ba033 were behaved as endophytic bacteria which located internal of root, shoot and leaf tissues of pepper seedlings. For testing ability to control bacterial wilt disease in green house, the Bacillus-NTS3 was highly reduced disease incidence and disease severity index as 40.00 and 31.67 %, respectively. The Streptomyces-PR87 treatment showed 53.33 % of disease plant and 25 % for disease severity index, while control treatment showed 100% of disease incidence and 83.33 % of disease severity index.

Article Details

How to Cite
Bangkham, T. ., & Thummabenjapone, P. . (2021). Screening of antagonistic bacteria for control bacterial wilt disease and promote growth of pepper seedling. Khon Kaen Agriculture Journal, 49(6), 1502–1514. retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/agkasetkaj/article/view/249197
Section
บทความวิจัย (research article)

References

นันทภัค เกตุสุวงษ์ และเพชรรัตน์ ธรรมเบญจพล. 2562. การคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียปฏิปักษ์ที่มีศักยภาพสูงในการควบคุมโรคเหี่ยว สเคลอโรเตียมและช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นมะเขือเทศ. แก่นเกษตร. 47: 819-828.

ปภัสสร สีลารักษ์ และเพชรรัตน์ ธรรมเบญจพล. 2559. การถ่ายทอดทางเมล็ดพันธุ์ของเชื้อราฟิวซาเรียมสาเหตุโรคถอดฝักดาบของข้าวและศักยภาพของเชื้อ Streptomyces-PR15 และ Streptomyces-PR87 ในการควบคุมโรคจากเชื้อฟิวซาเรียมของพืชเศรษฐกิจ. แก่นเกษตร. 44(ฉบับพิเศษ 1): 238-245.

ภัทรกร ภูริชินวุฒิ. 2548. พันธุศาสตร์โมเลกุลของเชื้อ Streptomyces spp. ที่ยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย Acidovarax avenae subsp. citrulli และเชื้อรา Didymella bryoniae. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.

วีรกรณ์ แสงไสย์. 2557. บทบาทของเชื้อ Streptomyces ปฏิปักษ์ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและกระตุ้นภูมิต้านทานโรคไวรัส TMV ของพริก. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยขอนแก่น.

ยลธิดา ชนะชัย และ เพชรรัตน์ ธรรมเบญจพล. 2563. การคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียปฏิปักษ์ที่ควบคุมเชื้อสาเหตุโรคแอนแทรกโนสพริกในแนวกว้างและช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช. แก่นเกษตร 48: 333-344.

รัติกาล ยุทธศิลป์ และเพชรรัตน์ ธรรมเบญจพล. 2555. การประเมินประสิทธิภาพของเชื้อ Streptomyces spp. ปฏิปักษ์ในการควบคุมเชื้อรา Colletotrichum capsici สาเหตุโรคแอนแทรกโนสของพริก. แก่นเกษตร 40 (ฉบับพิเศษ1): 224-232.

เมธาวี ธิมาศ. 2552. ศักยภาพของเชื้อ Streptomyces spp. ต่อการควบคุมโรคเหี่ยวเขียวและโรครากปมมะเขือเทศ และความสัมพันธ์ระหว่างฟีโนไทป์ และจีโนไทป์ของเชื้อ Streptomyces spp. ต่อความสามารถในการยับยั้งเชื้อ Ralstonia solanacearum. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.

Dhingra, O. D., and J.B. Sinclair. 1995. Basic plant pathology methods. CRC Press, Inc. USA.

Eljounaidi, K., S.K. Lee, and H. Bae. 2016. Bacterial endophytes as potential biocontrol agents of vascular wilt diseases–review and future prospects. Biological Control. 103: 62-68.

Hardoim, P. R., L.S. Van Overbeek, G. Berg, A.M. Pirttilä, S. Compant, A. Campisano, and A. Sessitsch. 2015. The hidden world within plants: ecological and evolutionary considerations for defining functioning of microbial endophytes. Microbiology Molecular Biology Reviews. 79: 293-320.

Harris, L. J., M.A. Daeschel. M.E. Stiles, and T.R. Klaenhammer. 1989. Antimicrobial activity of lactic acid bacteria against Listeria monocytogenes. Journal of food protection. 52: 384-387.

Hayward, A. 1991. Biology and epidemiology of bacterial wilt caused by Pseudomonas solanacearum. Annual Review Phytopathology. 29: 65-87.

Khamna, S., A. Yokota, and S. Lumyong. 2009. Actinomycetes isolated from medicinal plant rhizosphere soils: diversity and screening of antifungal compounds, indole-3-acetic acid and siderophore production. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 25: 649-655.

Rosenblueth, M., and E. Martínez-Romero. 2006. Bacterial endophytes and their interactions with hosts. Molecular plant-microbe interactions. 19: 827-837.

Shafi, J., H. Tian, and M. Ji. 2017. Bacillus species as versatile weapons for plant pathogens: a review. Biotech-nology and Biotechnological Equipment. 31: 446-459.

Olanrewaju, O. S., and O. O. Babalola. 2019. Streptomyces: implications and interactions in plant growth promotion. Applied microbiology and biotechnology. 103: 1179-1188.

Vanitha, S. C., S. R. Niranjana, C. N. Mortensen, and S. Umesha. 2009. Bacterial wilt of tomato in Karnataka and its management by Pseudomonas fluorescens. Biocontrol. 54: 685-695.

Woo, S. L., and O. Pepe. 2018. Microbial consortia: promising probiotics as plant biostimulants for sustainable agriculture. Frontiers in plant science. 9: 1801.