Trichoderma viridisとBacillus bellesiaeは、トマトのバクテリア性枯れを制御するために協力します

トマト細菌性枯死病は、ソラノクレラによって引き起こされる土壌伝染病であり、トマト産業に深刻な被害をもたらします。細菌性枯死病は、根の壊死と維管束の褐色化を引き起こす全身性疾患であり、栄養吸収を抑制し、植物の死亡につながる可能性があります。現在、野外でのトマト細菌性枯死病の防除は、主に化学殺虫剤に基づいていますが、時には効果が顕著でなく、土壌汚染を引き起こしやすいです。植物病気の生物学的防除は、農業の持続可能な発展を確保するための生態学的かつ環境保護的な方法です。バチルスとトリコデルマは、さまざまな植物の細菌性および真菌性病気の防除に成功裏に使用されています。彼らの生物防除メカニズムには、敵対物質の生成、寄生/過剰寄生、病原細菌との栄養と空間の競合、および植物の抵抗を誘導することが含まれます。多くの研究が、2つ以上の生物防除剤を組み合わせて使用することが、病気の防除に対して単一の生物防除剤を使用するよりも効果的であることを示しています。

トマト植物を個別およびTrichoderma virens Tvien6およびBacillus velezensis X5との組み合わせで処理することにより、トマト細菌枯れの発生率、植物の高さ、植物の重さ、PPO、POD、SODの活性、SPAD値、および代謝物含有量が決定され、Tvien6およびX5のトマト細菌枯れに対する協力的な制御効果を理解するために行われました。

Tvien6とX5の共培養濾液は、Tvien6またはX5単独と比較してRalstonia solanacearum RS-15の成長を有意に抑制することがわかりました。ポット実験の結果、Tvien6とX5はトマトの植物高、植物重量、SPAD値を増加させ、トマトの細菌性枯れの発生を有意に減少させ、両株の組み合わせ使用がより明らかでした。結果は、ほとんどの場合、4つの処理群のPPO、POD、およびSOD活性はTBR群（Tvien6+ X5 + RS-15）> BR群（X5 + RS-15）およびTR群（Tvien6+ RS-15）> R群（RS-15）の順でした。結果は、Tvien6とX5がPPO、POD、およびSODの活性を増加させることを示しました。ただし、Tvien6とX5の組み合わせは、防御酵素活性の誘導効果がより強いことを示しており、TVIEN6とX5が防御酵素活性の誘導に協力効果を持つことを示しています。GC-MSによる代謝変化の分析では、4つの処理でGC-MSにより16種の代謝物が得られ、そのうち13種が明確に同定されました。主成分分析によると、生物防除剤処理群と病原体処理群の代謝プロファイルには明らかな違いがあり、BR群とTR群の間の違いは明らかではありませんでした。結果は、Tvien6とX5の処理後にトマトのD-フルクトースとD-グルコースの含量が増加したことを示しました。2つの生物防除微生物を組み合わせると、D-フルクトースとD-グルコースが著しく増加し、Tvien6とX5がトマトのD-フルクトースとD-グルコースの蓄積を協力的に促進したことを示しています。

酵素（PPO、POD、SODなど）や果糖、ブドウ糖などの物質は、植物の病気に対する抵抗力を大幅に向上させることができます。光合成の運搬体として、葉緑素含量は植物の成長と正の相関がありました。さらに、果糖とブドウ糖も植物の成長と密接に関連しています。この研究では、単一株の処理が、コントロールと比較してトマトの成長性能と病気に対する抵抗力を大幅に向上させました。Tvien6またはX5単独と比較して、Tvien6とX5の組み合わせ処理は、ナス科植物の成長を抑制し、トマトの成長を促進し、葉の相対葉緑素含量を増加させ、防御酵素の活性を高め、栄養物質の蓄積を増加させるのにより効果的でした。要約すると、Tvien6とX5の組み合わせは相乗効果があり、トマトのバクテリア性萎凋病を予防・制御する効果的な方法です。この研究の結果は、さまざまな種類の有益な微生物を使用することが、作物の成長を改善し、病気に対する抵抗力を高める効率的な方法であることをさらに示しています。

FIG. 1. トリコデルマ・ヴィリディス（Tvien6）およびバシラス・ベレス（X5）がソラノレラおよびトマト植物に与える影響

FIG. 2 トリコデルマ・ヴィリディスおよびバシルス・ベレスによるトマト植物のPPO、PODおよびSOD活性の影響