Screening d’actinobactéries isolées des sols sahariens et des plantes médicinales pour leurs activités antimicrobiennes et promotrice de la croissance des plantes
No Thumbnail Available
Date
2024
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université d'Oum El Bouaghi
Abstract
L'utilisation de la technologie microbienne à des objectifs agricoles s'est rapidement développée. Cela a été accéléré par l'utilisation de bactéries efficaces pour protéger les plantes et favoriser leur croissance. Dans cette étude, 116 isolats d'actinomycètes ont été obtenus à partir de sols rhizosphériques et non rhizosphériques de régions arides et semi arides en d'Algérie. Quarante-trois souches ont été isolées du sol rhizosphérique de l'halophyte Atriplex halimus L. 'Guettaf' de Biskra. Alors que soixante-treize isolats ont été obtenus de sols non rhizosphériquess, collectés à M’Sila. Ces isolats ont été testés pour leur activité antifongique contre Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Fusarium solani, Aspergillus flavus et Botrytis cinerea. Les onze isolats ayant inhibé au moins trois champignons, ont été retenus et ont fait l’objet d’une évaluation in vitro contre deux bactéries phytopathogènes (Pectobacterium carotovorum et Streptomyces scabies). Ensuite, les onze isolats (A1 , A 5, A6, A8, A20, Act11, Act16, Act17, Act18, Act23, Act24) ont été testés pour leurs activités promotrices de la croissance des plantes, et aussi caractérisées selon des critères morphologiques, physiologiques, biochimiques et chimiotaxonomiques. Les résultats révèlent que tous les isolats ont produit de l'acide indole-3-acétique, A5 étant le plus grand producteur (148,7 μg ml-1), et ont été positifs pour la production d'ammoniac et d'acide hydrocyanique. De plus A5 a présenté la plus grande activité de solubilisation du phosphate (45,49 µg ml-1) et A8 a démontré la production la plus significative de sidérophores. Les isolats sélectionnés sont ensuite testés pour leur capacité à inhiber S. scabies in planta (sur des semis de radis). Les résultats ont montré que sept parmi eux ont pu contrer S. scabies in planta de manière significative (P < 0,05). Concernant l’ensemble des tests, les cinq isolats prometteux ont été sélectionnés pour une identification moléculaire par séquençage du gène de l'ARNr 16S. Les isolats ont été identifiés comme suit : Streptomyces enissocaesilis A1, Streptomyces olivoverticillatus A5, Streptomyces erumpens A6, Streptomyces cavourensis A8 et Streptomyces microflavus A20. Parmi toutes ces souches, S. olivoverticillatus A5 semble être la prometteuse. À notre connaissance, aucune étude de biocontrôle n'a été réalisée avec cette espèce. Par conséquent, ces résultats suggèrent que S. olivoverticillatus A5 pourrait être envisagé comme agent potentiel de biocontrôle et un stimulant de la croissance des plantes. À cet égard, des investigations supplémentaires sont nécessaires pour évaluer son efficacité dans des conditions de champ
The use of microbial technology for agricultural purposes has rapidly evolved. This has been accelerated by the use of effective bacteria to protect plants and promote their growth. In this study, 116 isolates of actinomycetes were obtained from rhizospheric and non-rhizospheric soils in arid and semi-arid regions of Algeria. Forty-three strains were isolated from the rhizospheric soil of the halophyte Atriplex halimus L. 'Guettaf' in Biskra, while seventy-three isolates were obtained from non-rhizospheric soils collected in M'Sila. These isolates were tested for their antifungal activity against Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Fusarium solani, Aspergillus flavus, and Botrytis cinerea. The eleven isolates that inhibited at least three fungi were selected and subjected to in vitro evaluation against two phytopathogenic bacteria (Pectobacterium carotovorum and Streptomyces scabies). Subsequently, the eleven isolates (A1, A5, A6, A8, A20, Act11, Act16, Act17, Act18, Act23, Act24) were tested for their plant growth-promoting activities and characterized based on morphological, physiological, biochemical, and chemotaxonomic criteria. The results reveal that all isolates produced indole-3-acetic acid, with A5 being the highest producer (148.7 μg ml-1), and they were positive for ammonia and hydrogen cyanide production. Additionally, A5 demonstrated the highest phosphate solubilization activity (45.49 µg ml-1), and A8 showed the most significant siderophore production. The selected isolates were then tested for their ability to inhibit S. scabies in planta (on radish seedlings). The results showed that seven of them significantly countered S. scabies in planta (P < 0.05). Among all the tests, the five promising isolates were selected for molecular identification through 16S rRNA gene sequencing. The isolates were identified as follows: Streptomyces enissocaesilis A1, Streptomyces olivoverticillatus A5, Streptomyces erumpens A6, Streptomyces cavourensis A8, and Streptomyces microflavus A20. Among these strains, S. olivoverticillatus A5 appears to be the most promising. To our knowledge, no biocontrol study has been conducted with this species. Therefore, these results suggest that S. olivoverticillatus A5 could be considered as a potential biocontrol agent and plant growth stimulant. Further investigations are needed to evaluate its effectiveness under field conditions.
لقد تطور استخدام التكنولوجيا الميكروبية للأغراض الزراعية بسرعة. وقد تم تسريع ذلك من خلال استخدام البكتيريا الفعالة لحماية النباتات وتعزيز نموها. في هذه الدراسة، تم الحصول على 116 عزلة من الفطريات الشعاعية من التربة الريزوسفيرية وغير الريزوسفيرية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة في الجزائر. تم عزل ثلاث وأربعين سلالة من التربة الريزوسفيرية للنبات الملحي Atriplex halimus L. 'Guettaf في بسكرة، في حين تم الحصول على ثلاثة وسبعين عزلة من التربة غير الريزوسفيرية التي تم جمعها في المسيلة. تم اختبار نشاط هذه العزلات ضد الفطريات Fusarium oxysporum، Alternaria alternata، Fusarium solani، Aspergillus flavus، و Botrytis cinerea . تم اختيار العزلات الإحدى عشرة التي قامت بتثبيط ثلاثة فطريات على الأقل وإخضاعها للتقييم المختبري ضد نوعين من البكتيريا المسببة للأمراض النباتية (Pectobacterium carotovorum و Streptomyces scabies). بعد ذلك، تم اختبار العزلات الإحدى عشرة (A1، A5، A6، A8، A20، Act11، Act16، Act17، Act18، Act23، Act24) لأنشطتها المعززة لنمو النبات وتم تصنيفها على أساس المعايير المورفولوجية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية والتصنيف الكيميائي. . أظهرت النتائج أن جميع العزلات أنتجت حمض إندول-3-أسيتيك، وكان A5 هو أعلى منتج (148.7 ميكروجرام مل-1)، وكانت إيجابية لإنتاج الأمونيا وسيانيد الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، أظهر A5 أعلى نشاط إذابة للفوسفات (45.49 ميكروجرام مل-1)، وأظهر A8 أهم إنتاج لحامل الحديد. تم بعد ذلك اختبار العزلات المختارة لقدرتها على تثبيط داء الجرب في النبات (على شتلات الفجل). ظهرت النتائج أن سبعة منهم كانوا قادرين على مكافحة مرض الجرب في النبات (P <0.05). من بين جميع الاختبارات، تم اختيار العزلات الخمس الواعدة للتعرف الجزيئي من خلال التسلسل الجيني للـ 16S rRNA. تم تشخيص العزلات على النحو التالي: Streptomyces enissocaesilis A1، Streptomyces olivoverticillatus A5، Streptomyces erumpens A6، Streptomyces cavourensis A8، و Streptomyces microflavus A20. ومن بين هذه السلالات، يبدو أن S. olivoverticillatus A5 هي الأكثر واعدة. وعلى حد علمنا، لم يتم إجراء أي دراسة للمكافحة الحيوية على هذا النوع. لذلك، تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن اعتبار S. olivoverticillatus A5 كعامل محتمل للمكافحة الحيوية ومنشط لنمو النبات. هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات لتقييم فعاليتها في ظل الظروف الميدانية.
Description
Keywords
Streptomyces; Atriplex halimus L; Lutte biologique; PGPB; Rhizosphère