ชีวภัณฑ์อารักขาพืชสูตรใหม่ชนิดผงผสมน้ำ ที่ผลิตระดับอุตสาหกรรม เพื่อใช้ควบคุมโรคแคงเกอร์ของมะนาว ภายใต้สภาพแปลงเกษตรขนาดใหญ่
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Abstract
Two of thirty-three strains of antagonistic bacteria collected from organic lime plant rhizosphere were characterized. Strains TU-Orga13 and TU-Orga14 were significantly (P = 0.05) high accumulation of salicylic acid within lime plant with 0.714 and 0.689 mg/g fresh weight, respectively, after seed treatments with each strain (1 x 108 cfu/ml) ratio 10 ml/ 1 kg seed when compared to other strains and controls. Those two strains also showed the biggest clear zone of Xanthomonas axonopodis pv. citri, the causal agent of canker on lime plant, inhibition with 2.00 and 1.93 cm, respectively, when compared to other strains and controls which investigated by agar diffusion. The development of novel wettable powder biopesticides containing carriers, additives and biocontrol agent strains TU-Orga13 and TU-Orga14 in six formulations under pilot scale production, biochar-carrier based was established. A biochar-based formulation 3, Formula 3 [biochar, talcum, dolomite, calcium carbonate, CMC, and soybean extract mixed with TU-Orga13 (1016 cfu/ml) ratio 10 ml: 500 g of bioformula] showed the highest survival cells of TU-Orga13 with 2.8 x 1016, 2.8 x 1015, 1.9 x 1013, and 2.8 x 1010 cfu/g of biopesticide at 1, 3, 6, and 12 month-storages, respectively. Subsequently, Formula 3 significantly reduced the number of canker on lime plant leaves and significantly reduced the number of X. axonopodis pv. citri on lime plant leaves after soil drenched ratio 50 g/ 20 L. of water in total volume 300 ml/plant under greenhouse conditions with 5.00 sores and 1.13 x 106 cfu/g fresh weight, respectively. Moreover, Formula 3 showed the highest accumulation of salicylic acid within 24 h after challenged inoculation with X. axonopodis pv. citri with 0.624 mg/g fresh weight. Moreover, lime plant treated with Formula 3 soil drenched as mentioned above showed the highest accumulation of salicylic acid within 10 days when compared to other formulas and controls under greenhouse conditions. In the same trend, Formula 3 biopesticide, 1, 3, 6, and 12 month-storages, soil drenched significantly reduced the number of canker on lime plant leaves with 5.33, 5.67, 6.00 and 7.00 sores, respectively that correlated with X. axonopodis pv. citri population on leaves with 1.12-1.28 x 108 cfu/g fresh weight and the highest accumulation of salicylic acid within 24 h after challenged inoculation with X. axonopodis pv. citri with 0.654, 0.450, 0.440 and 0.429 mg/g fresh weight, respectively under farmer field conditions. Identification of TU-Orga13 by standard methodology of morphological, biochemical and molecular levels was showed 100 % similarity of Bacillus subtilis. This study indicated that Bacillus subtilis TU-Orga13 in novel Formula 3 quickly expressed the secretion of secondary metabolites and salicylic acid within lime plant against X. axonopodis pv. citri.
Keywords: organic agriculture; biochar; biological control; plant pathogenic bacteria; salicylic acid
Article Details
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ข้อความที่ปรากฏในแต่ละเรื่องของวารสารเล่มนี้เป็นเพียงความเห็นส่วนตัวของผู้เขียน ไม่มีความเกี่ยวข้องกับคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือคณาจารย์ท่านอื่นในมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ผู้เขียนต้องยืนยันว่าความรับผิดชอบต่อทุกข้อความที่นำเสนอไว้ในบทความของตน หากมีข้อผิดพลาดหรือความไม่ถูกต้องใด ๆ
References
จริงแท้ ศิริพานิช, 2549, สรีระวิทยาและเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยวผลไม้, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
จิระเดช แจ่มสว่าง, 2552, การใช้จุลินทรีย์ปฏิปักษ์เพื่อควบคุมโรคแคงเกอร์ของมะนาว, ว.เคหการเกษตร 33(7): 109-110.
ชัยสิทธิ์ ปรีชา, สุพจน์ กาเซ็ม และสุดฤดี ประเทืองวงศ์, 2550, ศักยภาพในการผลิตแบคทีเรียไอเอสอาร์ Bacillus amyloliquefaciens KPS46 ในรูปสูตรผง, น. 81-90, การประชุมวิชาการอารักขาพืชครั้งที่ 8, พิษณุโลก.
ชูศักดิ์ จอมพุก, 2551, สถิติการวางแผนการทดลองและการวิเคราะห์ข้อมูลในงานวิจัยด้านพืชไร่, ภาควิชาพืชไร่นา คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, นครปฐม, 319 น.
ณัฏฐิมา โฆษิตเจริญผล, บูรณี พั่ววงษ์แพทย์, ทิพวรรณ กันหาญาติ และรุ่งนภา ทองเคร็ง, 2557, การพัฒนาชีวภัณฑ์แบคทีเรีย Bacillus subtilis สายพันธุ์ BS-DOA 24 ในการควบคุมโรคเหี่ยวของขิงที่เกิดจากเชื้อ Ralstonia solanacearum, ว.วิชาการเกษตร 32(3): 234-251.
ณัฏฐิมา โฆษิตเจริญผล, 2550, ชีววิทยาและการตรวจเชื้อ Xanthomonas axonopodis pv. citri สาเหตุโรคแคงเกอร์ของพืชตระกูลส้มในประเทศไทย, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
นลินี ศิวากรณ์, รุ่งนภา คงสุวรรณ์ และวสันต์ ผ่องสมบูรณ์, 2553, การใช้เชื้อจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ในการควบคุมโรคแคงเกอร์ของส้มโอ, น. 2614-2629, กลุ่มวิจัยโรคพืช, สำนักวิจัยและการอารักขาพืช, กรุงเทพฯ.
นลินี ศิวากรณ์, พจนา ตระกูลสุขรัตน์ และวสันต์ ผ่องสมบูรณ์, 2556, ศึกษาอัตราและระยะเวลาที่เหมาะสมในการใช้ชีวภัณฑ์ที่ผลิตได้จากเชื้อ Bacillus subtilis เพื่อป้องกันกำจัดโรคแคงเกอร์ของมะนาว, น.429-436, รายงานผล งานวิจัยประจำปี 2556, สำนักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช กรมวิชาการเกษตร, กรุงเทพฯ.
พงศธร ปรโลกานนท์, 2560, การพัฒนาชีวภัณฑ์แบคทีเรียปฏิปักษ์จากถ่านชีวภาพเพื่อกระตุ้นภูมิต้านทานมะนาวอินทรีย์ต่อต้านโรคแคงเกอร์, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปทุมธานี.
สุรัสวดี พรหมอยู่, 2555, บทบาทของกรดซาลิไซลิก ต่อการเปลี่ยนแปลงหลังการเก็บเกี่ยวของผลิต ผลพืชสวน, ว.เกษตรพระจอมเกล้า 30(3): 95-102.
อมรรัตน์ กุสลางกูรวัฒน์, ปัฐวิภา สงกุมาร, ศรีเมฆ ชาวโพงพาง และอําไพวรรณ ภราดร์นุวัฒน์, 2560, ความสามารถในการก่อโรคของเชื้อ Xanthomonas citri subsp. citri สาเหตุโรคแคงเกอร์พืชตระกูลส้มและการควบคุมโรคด้วยเชื้อแบคทีเรียปฏิปักษ์, น. 54-65, การประชุมวิชาการอารักขาพืชครั้งที่ 13, ตรัง.
อุไรวรรณ ขุนจันทร์, เขมมิการ์ โขมพัตร, กิติยา เอกเชวง และนันทา เชิงเชาว์, 2560, การชักนำการแสดงออกของยีน PR-1 และกิจกรรมของเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนแอมโมเนียไลเอส การสะสมของกรดซาลิไซลิกและสคอพอลิตินในยางพาราหลังการปลูกเชื้อ Phytophthora palmivora, ว.วิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 9(1): 1-13.
Alcamo, E.I., 2001, Fundamentals of Microbiology, 6th Ed., Jones and Bartlett Publishers Inc., United State of America.
Alvarez, M.E., Pennell, R.I., Meijer, P.J., Ishikawa, A., Dixon, R.A. and Lamb, C., 1998, Reactive oxygen intermediates a systemic signal network, Plant Immunity Cell 92: 773-784.
Amalraj, D., Venkateswarlu, B., Desai, S., Kumar, P. and Ahmed, M.S., 2013, Effect of polymeric additives, adjuvants, surfactants on survival, stability and plant growth promoting ability of liquid bioinoculants, J. Plant Physiol. Pathol. 1(2): 1-5.
Bradley, D.J., Kjellbom, P. and Lamb, C.J., 1992, Elicitor and wound-induced oxidative crosslinking of a protein-rich plant cell wall protein: A novel, rapid defense response, Cell 70: 21-30.
Civerolo, E., 1984, Bacterial canker disease of citrus, J. Rio Grande Valley Hort. 37: 127-146.
Clarke, J.D., Volko, S.M., Ledford, H. and Dong, X., 2000, Roles of salicylic acid, jasmonic acid, and ethylene in cpr-induced resistance in Arabidopsis, The Plant Cell 12: 2175-2190.
Das, R., Mondal, B., Mondal, P., Khatua, D.C. and Mukherjee, N., 2014, Biological management of citrus canker on acid lime through Bacillus subtilis (S-12) in West Bengal, India, J. Biopest. 7(supp): 38-41.
EPPO/CABI, 2005, Xanthomonas axonopodis pv. citri, In Smith, I.M., McNamara, D.G., Scott, P.R. and M. Holderness, Quarantine Pests for Europe, 2nd Ed., CABI International, Wallingford.
Fan, H., Ru, J., Zhang, Y. and YanLi, Q.W., 2017, Fengycin produced by Bacillus subtilis 9407 plays a major role in the biocontrol of apple ring rot disease, Microbiol. Res. 199: 89-97.
Glazebrook, J., 2005, Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens, Ann. Rev. Phytopathol. 43: 205-227.
Gottwald, T.R., Hughes, G., Graham, J.H., Sun, X. and Riley, T., 2001, The citrus canker epidemic in Florida: The scientific basis of regulatory eradication policy for an invasive species, Phytopathology 91: 30-34.
Huang, T.P., Tzeng, D.D.S., Wong, A.C.L., Chen, C.H. and Lu, K.M., 2012, DNA polymorphisms and biocontrol of Bacillus antagonistic to citrus bacterial canker with indication of the interference of phyllo-sphere biofilms, PLoS ONE 7(7): 1-11.
Kalita, P.L., Bora, C. and Bhagabati, K.N., 1996, Phylloplane microflora of citrus and their role in management of citrus canker, Ind. Phytopathol. 49: 234-237.
Me´traux, J.P., Signer, H., Ryals, J., Ward, E., Wyss-Benz, M., Gaudin, J., Raschdorf, K., Pahari, A., Pradhan, A., Maity, S. and Mishra, B.B., 2005, Carrier based formulation of plant growth promoting Bacillus species and their effect on different crop plants, World J. Microbiol. Biotechnol. 21: 941-945.
Pahari, A., Pradhan, A., Maity, S. and Mishra, B.B., 2017, Carrier based formulation of plant growth promoting Bacillus species and their effect on different crop plants, Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 6: 379-385.
Peng, L.P. and Mustafa, M., 2003, Production of non-volatile antifungal from Bacillus subtilis on selected solid medium, Available Source: http://www.fsas.upm-edu.my/~muska/Thesis%20AH%20 Peng.pdf, October 26, 2017.
Schaad, N.W., Jones, J.B. and Lacy, G.H., 2001, Gram-negative bacteria: Xanthomonas, In Schaad, N.W., Jones, J.B. and Chun, W. (Eds.), Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3rd Ed., Saint Paul, Minnesota.
Schaad, R., 1988, Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria, The American Phytopathological Society (APS), APS Press, Minnesota.
Schmid, E., Blum, W. and Inverardi, B., 1990, Increase in salicylic acid at the onset of systemic acquired resistance in cucumber, Science 250: 1004-1006.
Tatyane, S., Valdman, E., Valdman, B. and Selma, G.F.L., 2007, Salicylic acid degradation from aqueous solution using Pseudomonas fluorescens HK44: Parameter study and application tools, Braz. J. Microbiol. 38: 39-44.
Wang, Y. and Li, J.H., 2012, Exogenous treatment with salicylic acid attenuates occurrence of citrus canker in susceptible navel orange (Citrus sinensis Osbeck), J. Plant Physiol. 169: 1143-1149.
Xu, Y.H., Liao, Y.C., Zhang, Z., Liu, J., Sun, P.W., Gao, Z.H., Sui, C. and Wei, J.H., 2016, Jasmonic acid is a crucial signal transducer in heat shock induced sesquiterpene formation in Aquilaria ainensis, Sci. Rep. 6: 21843.
Yasuda, M., Ishikawa, A., Jikumaru, Y., Seki, M., Umezawa, T., Asami, T., Maruyama-Nakashita, A., Kudo, T., Shinozaki, K., Yoshida, S. and Nakashita, H., 2008, Antagonistic interaction between systemic acquired resistance and the abscisic acid-mediated abiotic stress response in Arabidopsis, Plant Cell 20: 1678-1692.
Zhang, J.X., Gu, Y.B., Chi, F.M., Ji, Z.R., Wu, J.Y., Dong, Q.l. and Zhou, Z.S., 2015, Bacillus amyloliquefaciens GB1 can effectively control apple Valsa canker, Biol. Control 88: 1-7.