植物病理学および微生物学ジャーナル

概要

小麦における成長促進とMycosphaerella graminicolaおよび干ばつストレスに対する抵抗性誘導のためのArthrobacter sp. SSM-004およびMicrobacterium sp. SSM-001との共接種におけるPaenibacillus sp. B2株の有効性と持続性

エリカ・サメイン、セドリック・エルネンワイン、ティエリー・オーセナック、サメ・セリム

植物成長促進根圏細菌 (PGPR) は、植物の成長を促進したり、生物的および非生物的ストレスに対する局所的および全身的耐性を誘導したりすることができますが、その有効性の安定性と持続性については、さらに調査する必要があります。本研究の目的は、小麦の成長、Septoria tritici 葉枯れ病 (STB) の原因物質である Mycosphaerella graminicola に対する耐性、および干ばつストレスに対する耐性を刺激するのに効果的な、適合性のある PGPR 混合物を特定することです。26 種類の PGPR と、STB に対する耐性レベルの異なる 4 種類の小麦栽培品種との相互作用を、個別接種および同時接種でテストしました。結果から、Arthrobacter sp. SSM-004 株および Microbacterium sp. 株との混合物 (以下、Mix-3 と表記) では、Paenibacillus sp. B2 株 (PB2) の外部および内部の根のコロニー形成能力が高くなることが示されました。 SSM-001 と混合した場合、個々の接種で観察されたような小麦の遺伝子型や生育段階の影響はありませんでした。小麦の成長促進が観察されたのは Mix-3 だけでした。興味深いことに、PB2 と Mix-3 は、干ばつストレスによる葉面乾燥バイオマス (FDB) と根面乾燥バイオマス (RDB) への悪影響を排除し、Mix-3 のみが根の長さに影響を与えました。さらに、Mix-3 は病原菌株と生育段階依存の耐性を誘発し、1 回の接種で PB2 の 59.8% と比較して 73.5% を超える STB に対する防御をもたらしました。遺伝子発現の結果、Mix-3 によって誘発された耐性では、基礎防御、活性酸素種、フェニルプロパノイドとファイトアレキシン、サリチル酸とジャスモン酸の経路が活性化されていることが示されました。PR1、キチナーゼ、グルカナーゼ、フラボノイド遺伝子は、STB に対する小麦の耐性の保護遺伝子マーカーとして強く推奨されます。結論として、PB2 は M. graminicola に対する永続的な小麦耐性と、干ばつストレスに対する小麦耐性を誘導しました。3 つの適合性 PGPR の混合物 (Mix-3) でのみ、植物の成長促進が観察され、干ばつストレスに対する耐性誘導がより効果的でした。ただし、STB に対する耐性誘導は PB2 に依存しているようです。