Trichoderma viridis und Bacillus bellesiae arbeiten zusammen, um die bakterielle Welke der Tomate zu kontrollieren

Tomatenbakterienwelke ist eine bodenbürtige Krankheit, die durch Solanocrella verursacht wird und der Tomatenindustrie ernsthaft schadet. Bakterienwelke ist eine systemische Krankheit, die Wurzelnekrosen und Gefäßbündelbräunung verursacht, was die Nährstoffaufnahme hemmen und zum Pflanzentod führen kann. Zurzeit basiert die Bekämpfung der Tomatenbakterienwelke auf dem Feld hauptsächlich auf chemischen Pestiziden, aber manchmal ist die Wirkung nicht signifikant und es kann zu Bodenverschmutzung führen. Die biologische Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten ist eine ökologische und umweltschonende Methode, um die nachhaltige Entwicklung der Landwirtschaft zu gewährleisten. Bacillus und Trichoderma wurden erfolgreich zur Bekämpfung verschiedener pflanzlicher bakterieller und Pilzkrankheiten eingesetzt. Ihre biocontrol-Mechanismen umfassen die Produktion von antagonistischen Substanzen, Parasitismus/Hyperparasitismus, den Wettbewerb mit pathogenen Bakterien um Nährstoffe und Raum sowie die Induktion von Pflanzenresistenzen. Viele Studien haben gezeigt, dass die kombinierte Verwendung von zwei oder mehr biologischen Bekämpfungsmitteln effektiver ist als die Verwendung eines einzelnen biologischen Bekämpfungsmittels zur Krankheitsbekämpfung.

Durch die individuelle Behandlung von Tomatenpflanzen und in Kombination mit Trichoderma virens Tvien6 und Bacillus velezensis X5 wurden der Befall, die Pflanzenhöhe, das Pflanzengewicht, die Aktivität von PPO, POD und SOD, der SPAD-Wert und der Metabolitengehalt der Tomatenbakterienwelke bestimmt, um den synergistischen Kontrolleffekt von Tvien6 und X5 auf die Tomatenbakterienwelke zu verstehen.

Es wurde festgestellt, dass das Kulturfiltrat der Co-Kultur von Tvien6 und X5 das Wachstum von Ralstonia solanacearum RS-15 signifikant reduzierte im Vergleich zu Tvien6 oder X5 allein. Die Topf-Ergebnisse zeigten, dass Tvien6 und X5 die Pflanzenhöhe, das Pflanzengewicht und den SPAD-Wert von Tomaten erhöhen konnten und die Inzidenz von Tomatenbakterienwelke signifikant reduzierten, wobei die kombinierte Verwendung der beiden Stämme deutlicher war. Die Ergebnisse zeigten, dass in den meisten Fällen die PPO-, POD- und SOD-Aktivitäten der vier Behandlungsgruppen in der Reihenfolge TBR-Gruppe (Tvien6 + X5 + RS-15) > BR-Gruppe (X5 + RS-15) und TR-Gruppe (Tvien6 + RS-15) > R-Gruppe (RS-15) waren. Die Ergebnisse zeigten, dass Tvien6 und X5 die Aktivitäten von PPO, POD und SOD erhöhen konnten. Die Kombination von Tvien6 und X5 hat jedoch eine stärkere Induktionswirkung auf die Aktivität der Abwehrenzyme, was darauf hindeutet, dass TVIEN6 und X5 eine synergistische Wirkung auf die Induktion der Abwehrenzyme haben. Die Analyse ihrer Stoffwechselveränderungen durch GC-MS zeigte, dass in 4 Behandlungen nur 16 Metaboliten durch GC-MS erhalten wurden, von denen 13 eindeutig identifiziert wurden. Die Hauptkomponentenanalyse zeigte, dass es signifikante Unterschiede in den Metabolitenprofilen zwischen der Behandlungsgruppe mit dem Biocontrol-Agent und der Behandlungsgruppe mit dem Pathogen gab, während die Unterschiede zwischen den BR- und TR-Behandlungsgruppen nicht offensichtlich waren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Gehalte an D-Fructose und D-Glucose in Tomaten nach der Behandlung mit Tvien6 und X5 erhöht wurden. Wenn die beiden Biocontrol-Mikroorganismen kombiniert wurden, stiegen D-Fructose und D-Glucose signifikant an, was darauf hindeutet, dass Tvien6 und X5 synergistisch die Anreicherung von D-Fructose und D-Glucose in Tomaten förderten.

Enzyme wie PPO, POD, SOD und Substanzen wie Fruktose und Glukose können die Pflanzenkrankheitsresistenz signifikant verbessern. Der Chlorophyllgehalt, als Träger der Photosynthese, korrelierte positiv mit dem Pflanzenwachstum. Darüber hinaus stehen Fruktose und Glukose auch in enger Beziehung zum Pflanzenwachstum. In dieser Studie verbesserte die Behandlung mit einem einzelnen Stamm signifikant die Wachstumsleistung und Krankheitsresistenz von Tomatenpflanzen im Vergleich zur Kontrolle. Im Vergleich zu Tvien6 oder X5 allein war die kombinierte Behandlung von Tvien6 und X5 wirksamer bei der Hemmung des Wachstums von Solanacra, der Förderung des Wachstums von Tomatenpflanzen, der Erhöhung des relativen Chlorophyllgehalts der Blätter, der Stärkung der Aktivität von Abwehrenzymen und der Erhöhung der Nährstoffakkumulation. Zusammenfassend hat die Kombination von Tvien6 und X5 eine synergistische Wirkung, die ein effektiver Weg ist, um die bakterielle Welke von Tomaten zu verhindern und zu kontrollieren. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen auch weiterhin, dass die Verwendung verschiedener Arten von nützlichen Mikroorganismen ein effizienter Weg ist, um das Pflanzenwachstum zu verbessern und die Krankheitsresistenz zu erhöhen.

Abb. 1. Auswirkungen von Trichoderma viridis (Tvien6) und Bacillus Velez (X5) auf Solanorella- und Tomatenpflanzen

Abb. 2 Auswirkungen von Trichoderma viridis und Bacillus Velez-induzierten PPO-, POD- und SOD-Aktivitäten in Tomatenpflanzen