RO127468A2 - Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops - Google Patents

Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops Download PDF

Info

Publication number
RO127468A2
RO127468A2 ROA201001379A RO201001379A RO127468A2 RO 127468 A2 RO127468 A2 RO 127468A2 RO A201001379 A ROA201001379 A RO A201001379A RO 201001379 A RO201001379 A RO 201001379A RO 127468 A2 RO127468 A2 RO 127468A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
strain
selenium
production
bacteria
solution
Prior art date
Application number
ROA201001379A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Florin Oancea
Oana Sicuia
Sorina Dinu
Roxana Zamfiropol
Florica Constantinescu
Original Assignee
Institutul De Cercetare-Dezvoltare Pentru Protecţia Plantelor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul De Cercetare-Dezvoltare Pentru Protecţia Plantelor filed Critical Institutul De Cercetare-Dezvoltare Pentru Protecţia Plantelor
Priority to ROA201001379A priority Critical patent/RO127468A2/en
Publication of RO127468A2 publication Critical patent/RO127468A2/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a strain of Bacillus Amyloliquefaciens subsp. Plantarum B100 having the deposit number NCAIM (P) B001362, intended to be used as a bioinoculant in agricultural crops, for fortifying the grain cereal crops in regions of selenium deficit. The strain of B. Amyloliquefaciens B 100 produces lipopeptide and polyketide antibiotics and hydrolytic enzymes, protease and lactonase, exhibiting a broad spectrum of antifungal action against phytopatogenic fungi in the soil and the bacteria which affect fruit trees upon blossoming, having plant growth stimulation effects due to the endophytic production of growth factors and capacity of mineralizing the vegetable material due to the production of amylase, phytase and cellulase. The B 100 strain has the effects of solubilization of inorganic phosphorus, biodisponibilization of selenium and stimulation of selenium assimilation and accumulation by the wheat and maize plants.

Description

Prezenta invenție se referă la o nouă tulpină de Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum B100, depozitată NCAIM B001362, destinată utilizării ca bioinoculant în culturile agricole, inclusiv pentru biofortifierea recoltei de cerealeboabe în zonele cu deficit de seleniu.The present invention relates to a novel strain of Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum B100, deposited NCAIM B001362, intended for use as a bioinoculant in agricultural crops, including for biofortification of cereal crop in areas with selenium deficiency.

Sunt cunoscute mai multe tulpini de Bacillus amyloliquefaciens destinate utilizării ca bioinoculant agricol. Brevetul US 6960342 descrie tulpina B190 (depozitată sub numărul CCRC 910182 la FIRDI, Hsin-Ciu, Taiwan) utilizată pentru protecția crinului taivanez (Tricyrtis formosana) împotriva putregaiului cenușiu (Botrytis elliptica). Brevetul US 7615366 prezintă tulpina KTGB0202 de B. amyloliquefaciens (număr de depozit KCTC 10564BP, KCTC, Taejon, Republica Coreea) care este activă față de o gamă largă de fitopatogeni. Cererea de brevet KR20060021162 protejează tulpina MJ-3 de B. amyloliquefaciens, care este concomitent antagonistă pentru fitopatogeni și cu o activitate de favorizare a creșterii vegetale.Several strains of Bacillus amyloliquefaciens are known for use as agricultural bioinoculants. U.S. Patent No. 6,660,342 describes strain B190 (filed under CCRC 910182 at FIRDI, Hsin-Ciu, Taiwan) used to protect the Taiwanese lily (Tricyrtis formosana) against gray rot (Botrytis elliptica). U.S. Patent No. 76,156,66 discloses strain KTGB0202 of B. amyloliquefaciens (deposit number KCTC 10564BP, KCTC, Taejon, Republic of Korea) which is active against a wide range of phytopathogens. Patent application KR20060021162 protects the MJ-3 strain of B. amyloliquefaciens, which is concomitantly antagonistic to phytopathogens and with an activity promoting plant growth.

Până în prezent nu au fost descrise tulpini de B. amyloliquefaciens care să prezinte antagonism pentru fitopatogeni, capacitate de stimulare a creșterii plantelor de cultură, activitate de solubilizare a fosforului, de mineralizare a materiei organice și de biodisponibilizare a seleniului, deși aceste bacterii sunt cunoscute pentru capacitatea lor ridicată de a produce exoenzime, inclusiv exohidrolaze active în degradarea materialului lignocelulozic. Brevetul SUA 7452445 se referă la utilizarea tulpinii PMBP-m7 de B. amyloliquefaciens (depozitată cu numărul PTA-5819 la ATCC, Manassas, SUA), împreună cu alte tulpini de Bacillus, pentru descompunerea materialului vegetal și formarea unei material celulozic fibrilar. Deși materialul rezultat este apoi utilizat în agricultură (prin formare de muici organic), brevetul SUA 7.452.445 nu descrie caracteristici de antagonism pentru fitopatogeni și/sau de stimulare a creșterii plantelor pentru tulpina PMBP-m7.So far, no B. amyloliquefaciens strains have been described that show antagonism for phytopathogens, ability to stimulate growth of crop plants, phosphorus solubilization activity, mineralization of organic matter and bioavailability of selenium, although these bacteria are known. due to their high ability to produce exoenzymes, including exohydrolases active in lignocellulosic material degradation. US Patent 7452445 relates to the use of PMBP-m7 strain of B. amyloliquefaciens (filed under PTA-5819 at ATCC, Manassas, USA), along with other Bacillus strains, for the breakdown of plant material and the formation of fibrillar cellulose material. Although the resulting material is then used in agriculture (through organic moss formation), US Patent 7,452,445 does not describe features of antagonism for phytopathogens and / or plant growth stimulation for PMBP-m7 strain.

Tulpina B. amyloliquefaciens B100 (număr de depozit NCAIM B001364, NCAIM, Budapesta, Ungaria) prezintă un spectru larg de acțiune antifungică față de ciupercile de sol fitopatogene, o capacitate semnificativă de stimulare a creșterii plantelor, o activitate mărită de: producere a unor exohidrolaze implicate în mineralizarea materialului vegetal, solubilizare a fosforului din formele sale organice și anorganice și de biodisponibilizare a seleniului.B. amyloliquefaciens strain B100 (NCAIM deposit number B001364, NCAIM, Budapest, Hungary) has a broad spectrum of antifungal action against phytopathogenic soil fungi, a significant ability to stimulate plant growth, increased activity by: involved in mineralization of plant material, solubilization of phosphorus from its organic and inorganic forms and bioavailability of selenium.

Tulpina B. amyloliquefaciens B100 prezintă următoarele avantaje:The B. amyloliquefaciens B100 strain has the following advantages:

ORCIUL DE STAT PENTRU INVENȚII SI MĂRCtlTHE ORCI STATE FOR INVENTIONS AND MARKETl

Cerere de brevet dc invențiePatent application dc invention

Nr | j Ο;·;;·;;:·;“2ϊ -ΐ2:2οιιΐ’·’ β 1.4 a o a a a aaea ea a a a a aaaaaa a j CV 201 0-01379- VNo. | j Ο ; · ;; · ;;: ·; “2ϊ -ΐ2 : 2οιιΐ '·' β 1.4 aoaaa aaea ea aaaa aaaaaa aj C V 201 0-01379- V

1 -12- 20101 -12- 2010

- creștere bogată pe mediile uzuale utilizate pentru creșterea bacililor gram pozitivi sporulați;- rich growth on the usual media used to grow sporulated gram positive bacilli;

- antagonism pentru o serie de ciuperci fitopatogene de sol ceea ce permite folosirea ca bioinoculant pentru protecția primelor stadii ale plantelor de cultură față de acești agenți fitopatogeni de sol;- antagonism for a series of soil phytopathogenic fungi which allows the use as a bioinoculant for the protection of the first stages of the crop plants against these soil phytopathogenic agents;

- antagonism pentru bacteriile care produc boli în timpul înfloritului (Erwinia amylovora, Pseudomonas ice+);- antagonism for bacteria that produce diseases during flowering (Erwinia amylovora, Pseudomonas ice + );

- stimularea creșterii plantelor datorită producerii in situ de fitohormoni și compuși volatili;- stimulation of plant growth due to the in situ production of phytohormones and volatile compounds;

- capacitate de a intensifica mineralizarea materialului vegetal;- ability to intensify mineralization of plant material;

- complementaritate cu tehnologiile agricole conservative, în care, datorită faptului că sunt reduse lucrările solului și se menține peste 30% din teren acoperit cu resturi vegetale, semințele plantelor de cultură germinează mai greu și este creat un cadrul favorabil atacului agenților fitopatogeni;- complementarity with the conservative agricultural technologies, in which, due to the fact that the soil works are reduced and more than 30% of the land is covered with vegetal debris, the seeds of the crop plants germinate harder and a favorable environment is created for the attack of the phytopathogenic agents;

- îmbunătățirea nutriției plantelor prin solubilizarea fosforului insolubil anorganic prin producere de acizi organici, solubilizarea fosforului insolubil organic (săruri ale acidului fitic) prin producere de fitaze, biodisponibilizarea seleniului și stimularea preluării și acumulării lui de către plantele de grâu și porumb.- improvement of plant nutrition by solubilizing inorganic insoluble phosphorus through the production of organic acids, solubilizing organic insoluble phosphorus (phytic acid salts) by producing phytases, bioavailability of selenium and stimulating the take-up and accumulation by wheat and maize plants.

Prezenta invenție se ilustrează cu exemplul prezent mai josThe present invention is illustrated by the example below

Exemplu. Tulpina B100 de Bacillus amyloliquefaciens a fost obținută la Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Protecția Plantelor, București, de pe ramuri de Cydonia vulgaris. Această tulpină a fost selectată dintr-o colecție de peste 150 izolate de bacili sporulanți gram-pozitivi, pe baza: acțiunii de protecție a diferitelor plante de cultură față de ciupercile fitopatogene de sol Fusarium graminearum, Alternaria spp, Botrytis tinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium cepivorum, Gaeumannomyces graminis, Pythium debaryanum, Verticillium dahliae, Rhizoctonia solani, Fusarium oxisporum f. sp. radicislycopersici, Sclerotium bataticola), producerii in situ de factori de creștere pentru plante, capacității de degradare controlată a materialului vegetal cu formare de poliamine, compuși care cresc rezistența plantelor la stress-urile biotice și abiotice, solubilizării fosforului din formele sale solubile anorganice și organice, biodisponibilizării seleniului pentru plantele de grâu și porumb.Example. The B100 strain of Bacillus amyloliquefaciens was obtained from the Research and Development Institute for Plant Protection, Bucharest, from the branches of Cydonia vulgaris. This strain was selected from a collection of over 150 isolates of gram-positive sporadic bacilli, based on: the action of protection of different crop plants against phytopathogenic soil fungi Fusarium graminearum, Alternaria spp, Botrytis tinerea, Sclerotinia sclerotiorum cepivorum, Gaeumannomyces graminis, Pythium debaryanum, Verticillium dahliae, Rhizoctonia solani, Fusarium oxisporum f. sp. radicislycopersici, Sclerotium bataticola), the in situ production of growth factors for plants, the ability of controlled degradation of plant material with polyamine formation, compounds that increase the resistance of plants to biotic and abiotic stresses, the solubilization of phosphorus from its inorganic and organic soluble forms. , bioavailability of selenium for wheat and maize plants.

In vederea încadrării taxonomice tulpina B100 a fost caracterizata din punct de vedere morfologic (tabel 1), biochimic - fiziologic (tabel 2) și pe baza secvenței 16S rADN (tab.3).For the taxonomic classification, strain B100 was characterized morphologically (table 1), biochemically - physiologically (table 2) and based on the 16S rDNA sequence (table 3).

2x92x9

Cv-2 O 1 O - O 1 3 7 9 - 2 1 -12- 2010Cv-2 O 1 O - O 1 3 7 9 - 2 1 -12- 2010

Tab. 1. Morfologia coloniilor de Bacillus amyloliquefaciens B1OO pe diferite medii după cultivare timp de 24 ore.Tab. 1. Morphology of Bacillus amyloliquefaciens B1OO colonies on different media after cultivation for 24 hours.

Mediul utilizat The environment used Morfologia coloniilor tulpinii B100 Morphology of B100 strain colonies culoare color aspect exterior exterior appearance dimensiuni (24h) dimensions (24h) Medii gelifiate semi-sintetice Semi-synthetic gelled media mediul cu decoct de cartof glucoza agar (CGA) potato glucose agar decoction medium (CGA) brune brown rugoase, margini neregulate sub forma de filamente rough, irregular edges in the form of filaments colonii mari large colonies mediu cu extract de carne (beef extract) medium with beef extract crem cream-colored rugoase, centrul proeminent, încrețit, margini neregulate rough, center prominent, wrinkled, edges irregular colonii mari large colonies mediul cu decoct de fasole bean decoction environment crembrun crembrun rugoase, margini neregulate rough, irregular edges colonii medii middle colonies mediul cu extract de sol medium with soil extract crembrun crembrun rugoase, margini neregulate rough, irregular edges colonii medii middle colonies Medii solide naturale Natural solid media felii de cartof sterile slices of sterile potato brun brown rugoase, margini neregulate, centru cu rugozități fine rough, irregular edges, center with fine roughness colonii mari large colonies Medii lichide Liquid media mediul cu decoct de cartof glucoza medium with potato glucose decoction - - peliculă fină la suprafața, rugoasă, turbiditate slabă thin film on the surface, rough, weak turbidity - - mediu cu extract de carne medium with meat extract - - peliculă fină la suprafață, rugoasă, turbiditate slabă surface thin film, rough, poor turbidity - -

Tab. 2. Caracteristicile fiziologice ale tulpinii B1OO.Tab. 2. The physiological characteristics of the B1OO strain.

Testul biochimic The biochemical test B100 B100 Reacția Gram Gram reaction + + Reacția Voges-Proskauer The Voges-Proskauer reaction + + Hidroliza amidonului Starch hydrolysis + + Hidroliza gelatinei Hydrolysis of gelatin + + Reducerea NO3->NO2Reduction NO 3 -> NO2 + + Creștere anaeroba Anaerobic growth - - Catalaza catalase + + Sursa de carbon: malonat Carbon source: malonate + + citrat citrate + + propionat propionate - - tartrat tartrate + + trehaloza trehalose + + glucoza glucose + + Acidifica: xiloza Acidifies: xylose + + glucoza glucose + + arabinoza arabinose + + manitol mannitol + + rafinoza raffinose + + celobioza cellobiose + + Toleranta la NaCI 7% NaCI tolerant 7% + +

ίλ-2 0 1 0 - 0 1 3 7 9 -2 1 -12- 2010ίλ-2 0 1 0 - 0 1 3 7 9 -2 1 -12- 2010

Identificarea pe baza secvenței 16S rADN s-a realizat prin aplicarea unui protocol de lucru caracterizat prin următoarele etape: obținerea de culturi pure colonii izolate, tehnica însămânțării prin epuizarea ansei; extracția ADN-ului bacterian; electroforeză în gel pentru detectarea ADN-ului; amplificarea secvenței 16S rADN prin tehnica PCR și electroforeză în gel; purificarea ADN-ului ribozomal; sequencing Reaction - PCR înainte de secvențializare; precipitarea și uscarea ADN-ului ribozomal. Secvențierea nucleotidică a fost realizată cu metoda Dye Terminator Cycle Sequencing (Perkin Elmer, 1998), folosind un secvențiator automat de tip ABI PRISM 310 (Perkin Elmer). Secvențele au fost analizate folosind programul CHROMAS 2.33 (Technelysium Pty Ltd). Compararea secvențelor 16S rADN obținute cu secvențele existente în Banca de gene NCBI (Național Center for Biotechnology Information), s-a realizat cu ajutorul programului BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). Rezultatele sunt prezentate în tab. 3, ele dovedind o similaritate de 99,4% cu alte tulpini de B. amyloliquefaciens.Identification based on the 16S rDNA sequence was performed by applying a working protocol characterized by the following stages: obtaining pure cultures isolated colonies, the technique of seeding by exhausting the goose; extraction of bacterial DNA; gel electrophoresis for DNA detection; amplification of the 16S rDNA sequence by PCR and gel electrophoresis; purification of ribosomal DNA; sequencing Reaction - PCR before sequencing; precipitation and drying of ribosomal DNA. Nucleotide sequencing was performed using the Dye Terminator Cycle Sequencing method (Perkin Elmer, 1998), using an ABI PRISM 310 automatic sequencer (Perkin Elmer). The sequences were analyzed using the software CHROMAS 2.33 (Technelysium Pty Ltd). Comparison of the 16S rDNA sequences obtained with the existing sequences in the NCBI (National Center for Biotechnology Information) gene bank was performed using the BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) program. The results are presented in the tab. 3, they show a 99.4% similarity with other strains of B. amyloliquefaciens.

Tab. 3. Identificarea tulpinii pe baza similarității secvenței 16 S rADN cu tulpinile din GenBank.Tab. 3. Identification of the strain based on the similarity of the 16 S rDNA sequence with GenBank strains.

Tulpina Stem Lungimea secvenței 16S rADN (perechi de baze pb) 16S rDNA sequence length (pb base pairs) Compoziția nucleotidică a secvenței 16S rADN The nucleotide composition of the sequence 16S rADN Identificarea tulpinii pe baza similarității secvenței 16S rADN cu tulpinile din GenBank (nr. de referință); - procentul de similaritate Identification of the strain based on the similarity of the 16S rDNA sequence with GenBank strains (reference no.); - the percentage of similarity B100 B100 543 543 TGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGAGCGGACAG ATGGGAGCTTGCTCCCTGATGTTAGCGGCGGACGGGT GAGTAACACGTGGGTAACCTGCCTGTAAGACTGGGAT AACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGGATGGTTGTC TGAACCGCATGGTTCAGACATAAAAGGTGGCTTCGGC TACCACTTACAGATGGACCCGCGGCGCATTAGCTAGT TGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCGACGATGCGTAG CCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGA GACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGG GAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGGAGCAAC GCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCT CTGTTGTTAGGGAAGAACAAGTGCCGTTCAAATAGGG CGGCACCTTGACGGTACCTAACCAGAAAGCCACGGCT AACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGC AAGCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTA TGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGAGCGGACAG ATGGGAGCTTGCTCCCTGATGTTAGCGGCGGACGGGT GAGTAACACGTGGGTAACCTGCCTGTAAGACTGGGAT AACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGGATGGTTGTC TGAACCGCATGGTTCAGACATAAAAGGTGGCTTCGGC TACCACTTACAGATGGACCCGCGGCGCATTAGCTAGT TGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCGACGATGCGTAG CCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGA GACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGG GAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGGAGCAAC GCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCT CTGTTGTTAGGGAAGAACAAGTGCCGTTCAAATAGGG CGGCACCTTGACGGTACCTAACCAGAAAGCCACGGCT AACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGC AAGCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTA Bacillus amyloliquefaciens FZB42 (CP000560.1) - similaritate: 100% Bacillus amyloliquefaciens FZB42 (CP000560.1) - similarity: 100%

Coroborând toate datele obținute, tulpina B1OO a fost încadrată ca aparținând subspeciei plantarum de B. amyloliquefaciens, recent descrisă de Borriss et. al., 2010, doi:10.1099/ijs.0.023267-0 (subspeciei căreia îi aparține și tulpina FZB42, descrisă ca tulpină tip, cu care B100 are similaritate de 100% la secvență de nucleotide pentru 16S rADN).Corroborating all the data obtained, strain B1OO was classified as belonging to the plantarum subspecies of B. amyloliquefaciens, recently described by Borriss et. al., 2010, doi: 10.1099 / ijs.0.023267-0 (the subspecies to which the FZB42 strain also belongs, described as a type strain, with which B100 has 100% similarity to the nucleotide sequence for 16S rDNA).

Testarea activității antagoniste in vitro a tulpinii B100 a fost efectuată pe mediul cu cartof dextroza agar (CGA). Tulpina B100 (dintr-o cultura de 24 ore) aIn vitro antagonistic activity testing of B100 strain was performed on potato agar dextrose (CGA) medium. B100 strain (from a 24-hour culture) a

ί\- 2 Ο 1 Ο - Ο ι 3 7 9 - -ί \ - 2 Ο 1 Ο - Ο ι 3 7 9 - -

1 -12- 2010 fost însămânțată pe mediu prin strierea cu ansa a unei linii drepte o distanta de 3 cm de o rondea calibrata de miceliu (5mm) din cele șapte ciuperci studiate. Plăcile Petri astfel însămânțate au fost incubate la 28°C si analizate in ceea ce privește zona de inhibiție (mm) la 24, 48 si 72 ore. Experiența a fost repetata de trei ori. Rezultatele (tab.4) au demonstrat ca tulpina B100 produce metaboliți antifungici care au inhibat dezvoltarea tuturor ciupercilor luate in studiu. Cea mai mare zona de inhibiție s-a înregistrat față de ciupercile toxigene Aspergillus flavus (8,5 mm) și Fusarium graminearum (9,5 mm). Acțiunea biologică este semnificativă și față de Gaeumannomyces graminis, R. solarii si F. oxisporum f. sp. radicis lycopersici (8 mm), S. sclerotiorum, V. dahliae (7,5 mm), P. ultimum (7 mm), S. bataticola (6 mm).1 -12- 2010 was sown on the medium by a straight line bowing 3 cm from a calibrated mycelium round (5mm) of the seven fungi studied. Petri dishes thus seeded were incubated at 28 ° C and analyzed with respect to the inhibition zone (mm) at 24, 48 and 72 hours. The experience was repeated three times. The results (tab.4) showed that strain B100 produces antifungal metabolites that inhibited the development of all fungi studied. The largest zone of inhibition was in relation to the toxigenic fungi Aspergillus flavus (8.5 mm) and Fusarium graminearum (9.5 mm). The biological action is also significant for Gaeumannomyces graminis, R. solarii and F. oxisporum f. Sp. radicis lycopersici (8 mm), S. sclerotiorum, V. dahliae (7.5 mm), P. ultimum (7 mm), S. bataticola (6 mm).

Tab. 4. Testarea in vitro a activității antagoniste a tulpinii de Bacillus subtilis B1OO asupra creșterii miceliene a unor ciuperci fitopatogene (zona de inhibiție la 72 h, mm).Tab. 4. In vitro testing of antagonistic activity of Bacillus subtilis B1OO strain on mycelial growth of phytopathogenic fungi (inhibition zone at 72 h, mm).

Ciuperca fitopatogenă Phytopathogenic fungus Zona de inhibiție (mm) indusa de tulpina B100 Inhibition zone (mm) induced by strain B100 Rhizoctonia solani Rhizoctonia solani 8 8 Pythium ultimum Pythium ultimum 7 7 Fusarium graminearum Fusarium graminearum 9,5 9.5 Fusarium oxisporum f. sp. radicislycopersici Fusarium oxisporum f. Sp. radicislycopersici 8 8 Sclerotinia sclerotiorum Sclerotinia sclerotiorum 7 7 Sclerotium bataticola Sclerotium bataticola 6 6 Aspergillus flavus Aspergillus flavus 8,5 8.5 Gaeumannomyces graminis Gaeumannomyces graminis 8 8 Verticilium dahliae Verticilium dahliae 7,5 7.5

Pentru analiza produșilor secundari de metabolism din categoria policetidelor și a lipopeptidelor s-au extras probe din supernatantul culturilor de B100 pe mediu Landy (Glucoza 20 g; MgSO4. 7 H20 0,5 g; KCI 0,5 g; acid glutamic 5 g; MnSO4 H2O 5 mg; Fe(SO4) soluție 1% 0,1 ml; CuSO4 5H2O soluție 1% 0,02ml, apă până la 1000 ml). Bacteriile au fost crescute 12 și 72 ore la 37°C. Probele au fost extrase pe un cartuș de Chromafix C18ec (Machery-Nagel, Duren, Germania). După legare și spălare cu apă MilliQ (de 5 ori volumul patului cromatografic din cartuș), metaboliții au fost eluați cu metanol (de 2 ori volumul patului cromatografic din cartuș), uscați sub vacuum și resuspendați în 100 μΙ de metanol. Probele normalizate au fost analizate prin cromatografie de înaltă presiune în fază inversă, folosind o coloană Zorbax C18, de 4,6 mm diametru șiFor the analysis of metabolic byproducts of policetidelor category and lipopeptides were extracted from the culture supernatant samples B100 Landy medium (Glucose 20 g MgSO 4. 7H 2 0 0.5 g; KCl 0.5 g; glutamic acid 5 g; MnSO 4 H 2 O 5 mg; Fe (SO 4 ) 1% solution 0.1 ml; CuSO4 5H 2 O solution 1% 0.02ml, water up to 1000 ml). Bacteria were grown 12 and 72 hours at 37 ° C. Samples were extracted on a Chromafix C18ec cartridge (Machery-Nagel, Duren, Germany). After binding and washing with MilliQ water (5 times the volume of the chromatographic bed in the cartridge), the metabolites were eluted with methanol (2 times the volume of the chromatographic bed in the cartridge), dried under vacuum and resuspended in 100 μΙ of methanol. Normalized samples were analyzed by high pressure chromatography in reverse phase, using a Zorbax C18 column, 4.6 mm in diameter and

ί\- 2010-01379-2 1 -12- 2010ί \ - 2010-01379-2 1-12-2010

150 mm lungime, montată pe un sistem 1290 Infinity LC (Agilent, Palo Alto, SUA, cu detector cu lanț de diode - „diode array”) cuplat cu un spectrometru de masă Agilent 5230 Accurate TOF LC/MS. Lipopetidele au fost eluate în gradient, folosind soluții de 0,05% acid trifluoroacetic în acetonitril și în apă milliQ, cu un debit de 1 ml/min. Lungimea de undă pentru detecția eluatelor a fost stabilită la 280 nm, iar temperatura coloanei a fost menținută la 25 °C.150 mm long, mounted on a 1290 Infinity LC system (Agilent, Palo Alto, USA, with diode array detector - "diode array") coupled with an Agilent 5230 Accurate TOF LC / MS mass spectrometer. Lipopetides were eluted in gradient, using 0.05% trifluoroacetic acid solutions in acetonitrile and milliQ water, at a flow rate of 1 ml / min. The wavelength for eluate detection was set at 280 nm, and the column temperature was maintained at 25 ° C.

Policetidele au fost eluate într-un sistem de solvenți binar (solvent A: 0,1% formic acid în apă milliQ; solvent B: 0,1% acid formic în acetonitril) după cum urmează: 30% B pentru 5 min, urmat de 5 min gradient de la 30% B la 45% B și un gradient subsecvent de 25 min de la 45% B la 100% B. Debitul a fost de 0,5 ml/min la 40°C. Identitatea fiecărui metabolit a fost obținută pe baza masei moleculare a ionilor moleculari detectați prin spectrometrie de masă, folosind următoarele condiții de ionizare (atât în modul pozitiv cât și în cel negativ) temperatura sursei: 150°C; temperatura de desolvatare: 325°C; debit azot: 550 l/min; voltajul conului: 80 V. In supernatantul culturilor de 12 ore pe mediu Landy t au fost puse în evidență picuri care aparțin următoarelor clase de antibiotice policetide: macrolactină; bacilenă, clorotetaină (tab. 8). In cazul probelor provenite din culturii de 72 ore au fost detectate trei grupe picuri distincte de antibiotice lipopeptidice, care au fost identificate ca fiind din clasa surfactină, fengicină și iturină (tab. 5).The polycetides were eluted in a binary solvent system (solvent A: 0.1% formic acid in milliQ water; solvent B: 0.1% formic acid in acetonitrile) as follows: 30% B for 5 min, followed by 5 min gradient from 30% B to 45% B and a subsequent 25 min gradient from 45% B to 100% B. The flow rate was 0.5 ml / min at 40 ° C. The identity of each metabolite was obtained based on the molecular mass of the molecular ions detected by mass spectrometry, using the following ionization conditions (both positive and negative) source temperature: 150 ° C; desolvation temperature: 325 ° C; nitrogen flow: 550 l / min; cone voltage: 80 V. In the culture supernatant for 12 hours on Landy medium, peaks belonging to the following polycetide antibiotic classes were highlighted: macrolactin; bacillin, chlorotetane (table 8). In the case of the samples from the culture of 72 hours, three distinct groups of lipopeptide antibiotics were detected, which were identified as being of the surfactin, fengicin and iturine class (tab. 5).

Tab. 5. Metaboliții produși de tulpina Bacillus amyloliquefaciens B100 cultivată pe mediu Landy.Tab. 5. Metabolites produced by Bacillus amyloliquefaciens B100 strain grown on Landy's environment.

Metabolit metabolite Picul de masă observat The mass table observed Identificare Identification Policetide polyketide Macrolactină Macrolactină 425.4 [M+Na]+ 425.4 [M + Na] + Macrolactină A Macrolactin A 511.4 [M+Na]+ 511.4 [M + Na] + 7-o-malonil macrolactină A 7-o-malonyl macrolactin A 525.4 [M+Na]+ 525.4 [M + Na] + 7-o-succinil macrolactină A 7-o-succinyl macrolactin A 629.3 [M+H-H2OJ+ 629.3 [M + H-H2OJ + Macrolactină D Macrolactin D Bacilenă Bacilenă 583.5 [M+H]+ 583.5 [M + H] + Bacilenă A Bacilene A 605.5 [M+Na]+ 605.5 [M + Na] + Bacilenă B Bacilene B Clorotetaină Clorotetaină 289.2 [M+H]+ 289.2 [M + H] + Clorotetaină (35CI)Chlorothetaine ( 35 CI) 291.1 [M+HJ+ 291.1 [M + HJ + Clorotetaină (37CI)Chlorothetaine ( 37 CI) Lipopeptide lipopeptides Surfactină surfactin 1044.8, 1060.8 [M+Na, K]+ 1044.8, 1060.8 [M + Na, K] + C14-surfactină C14-surfactin 1058.8, 1074.8 [M+Na, K]+ 1058.8, 1074.8 [M + Na, K] + C15-surfactină C15-surfactin Fengicină Fengicină 1471.9, 1487.9 [M+Na, K]+ 1471.9, 1487.9 [M + Na, K] + Ala-6 C15-fengicină Ala-6 C15-fengicin 1485.9, 1501.9 [M+Na, K]+ 1485.9, 1501.9 [M + Na, K] + Ala-6 C16-fengcină Ala-6 C16-fengcine 1499.9, 1515.9 [M+Na, K]+ 1499.9, 1515.9 [M + Na, K] + Ala-6 C17-fengicină Ala-6 C17-fengicin 1513.9, 1529.9 [M+Na, K]+ 1513.9, 1529.9 [M + Na, K] + Val-6 C16-fengicină Val-6 C16-fengicin 1527.8, 1543.8 [M+Na, K]+ 1527.8, 1543.8 [M + Na, K] + Val-6 C17-fengycină Val-6 C17-fengycin Iturină A Iturine A 1066.1 [M+Na]+ 1066.1 [M + Na] + C14-iturină A C14-iturine A 1079.7 [M+Na]+ 1079.7 [M + Na] + C15-iturină A C15-iturine A

«-2010-01379-- |ț«-2010-01379-- | country

1 -12- 20101 -12- 2010

Antibioticele produse de tulpina B1OO își exercită acțiunea de protecție împotriva patogenilor plantelor de cultură atât pe cale directă, prin inhibarea dezvoltării fitopatogenilor, cât și indirect, prin activarea sistemului de apărare din plante (Ongena et al., 2007, Surfactin and fengycin lipopeptides of Bacillus subtilis as elicitors of induced systemic resistance in plants, Environ. Microb., 9, 1084-1090).Antibiotics produced by the B1OO strain exert its protective action against plant pathogens both directly and by inhibiting the development of phytopathogens and indirectly by activating the plant defense system (Ongena et al., 2007, Surfactin and fengycin lipopeptides of Bacillus subtilis as elicitors of induced systemic resistance in plants, Environ. Microb., 9, 1084-1090).

In cadrul unui alt experiment a fost testată activitatea biosurfactantă a tulpinii B. amyloliquefaciens B100. Biosurfactanții produși de către antagoniștii din genul Bacillus sunt cei printre cei mai cunoscuți pentru proprietățile antagoniste, dar aceștia joacă un rol important și în mobilitatea bacteriilor. Activitatea biosurfactantă a tulpinii B100 a fost testata în supernatantul liber de celule bacteriene nediluat, diluat de 5x si de 10x. Pentru aceasta, tulpina a fost inoculată în 10 ml mediu Luria Bertani (LB) și în mediul optimizat Jacques; mediile inoculate au fost incubate 18 ore la 150 rpm și 37°C. Supernatantul din cele două medii de creștere a fost colectat și s-au făcut diluții. Tensiunea superficială a fost măsurată cu un inel Du Nouy (K6 Kruss, GmbH, Harnburg, Germania) (Kuiper et al., 2004).In another experiment, the biosurfactant activity of B. amyloliquefaciens B100 strain was tested. Biosurfactants produced by Bacillus antagonists are among the best known for their antagonistic properties, but they also play an important role in bacterial mobility. B100 strain biosurfactant activity was tested in undiluted bacterial cell free supernatant, diluted 5x and 10x. For this, the strain was inoculated in 10 ml medium Luria Bertani (LB) and in the optimized medium Jacques; The inoculated media were incubated for 18 hours at 150 rpm and 37 ° C. The supernatant from the two growth media was collected and dilutions were made. The surface tension was measured with a Du Nouy ring (K6 Kruss, GmbH, Harnburg, Germany) (Kuiper et al., 2004).

In ambele medii de creștere s-au înregistrat curbe similare ale tensiunii superficiale, dar în mediul optimizat tulpina a menținut o tensiune mai mare la diluții mai mari comparativ cu mediul LB; acest fapt demonstrează și pe această cale producerea de antibiotice de către tulpina B100, care-și exprimă la un nivel superior genele pentru sinteza antibioticelor lipopetidice biosurfactante în mediul optimizat Jacques.In both growth media similar curves of surface tension were recorded, but in the optimized environment the strain maintained a higher voltage at higher dilutions compared to the LB medium; this fact also demonstrates the production of antibiotics by the B100 strain, which expresses at a higher level the genes for the synthesis of biosurfactant lipopetide antibiotics in the Jacques optimized environment.

S-a demonstrate că bacteriile B100 prezintă antagonism in vitro și in situ și față de bacteriile care afectează pomii fructiferi la înflorit (Erwinia amylovora, Pseudomonas ice+). Testul in vitro s-a efectuat pe mediu LB agarizat. Tulpinile fitopatogene folosite au fost E. amylovora NCAIM B 01108 și Pseudomonas syringae ATCC 53543. Tulpinile, împrospătate cu 24 ore înainte de efectuarea testului, au fost însămânțate simultan in placi petri cu mediu LB agarizat, tulpinile fitopatogene fiind striate pe mijlocul plăcii, iar tulpina B100de B. amyloliquefaciens perpendicular, la o distanta de 2 mm. Plăcile au fost incubate la 28°C timp de 24-48 ore. Testul a fost repetat de cinci ori. Rezultatul pozitiv s-a apreciat prin apariția zonelor de inhibiție. Tulpina Pss 33 a inhibat in vitro creșterea fitopatogenilor care afectează pomii fructiferi la înflorit (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae ice+).B100 bacteria have been shown to exhibit antagonism in vitro and in situ and to bacteria that affect flowering fruit trees (Erwinia amylovora, Pseudomonas ice + ). The in vitro assay was performed on agarized LB medium. The phytopathogenic strains used were E. amylovora NCAIM B 01108 and Pseudomonas syringae ATCC 53543. The stems, refreshed 24 hours before the test, were seeded simultaneously in stone plates with agarized LB medium, the phytopathogenic stems being streaked on the middle of the plate, and B100 of B. amyloliquefaciens perpendicular, at a distance of 2 mm. The plates were incubated at 28 ° C for 24-48 hours. The test was repeated five times. The positive result was appreciated by the appearance of the inhibition zones. The Pss 33 strain inhibited the growth of phytopathogens that affect flowering fruit trees in vitro (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae ice +).

Testul in situ s-a realizat prin determinare interacțiilor microbiene pe flori detașate. Modelul experimental utilizat a fost cel al florilor izolate (Pusey, 1997). Ramuri de măr cu muguri au fost tăiate din copaci cu 4-5 zile înainte de înflorituluiThe in situ test was performed by determining microbial interactions on detached flowers. The experimental model used was that of the isolated flowers (Pusey, 1997). Apple branches with buds were cut from trees 4-5 days before flowering

Λ.-2 0 1 0 - 0 1 3 7 9 -2 1 -12- 2010 și depuse la 4°C, cu baza imersată în apă. La startul experimentelor ramurile au fost scoase de la frigider și menținute la temperatura camerei (20 ... 23°C). Mugurii florali s-au deschis în două zile. Conform protocolului florile deschise (petale și anterele roșii) au fost prelevate cu pedunculul intact (1,5 cm lungime) și plasate în tuburi de microcentrifugă , cu capătul bazai al peduncului scufundat într-o soluție sterilă de 20% zaharoză. Peste florile astfel pregătite au fost pulverizate suspensii 106 ufc/ml din tulpinile antagoniste testate. Suspensiile au fost preparate în tampon fosfat 10 mM cu 0,03% Tween 20. Tuburile Eppendorf au fost depuse în rack-uri, iar rack-urile cu flori inoculate au fost transferate în cutii de plastic de 10 I, pe al cărui fund era depozitată o soluție de glicerină 40% (pentru menținerea unei umidități de 93 ... 94%). Concomitent cu tratamentul cu bacterii antagoniste (în funcție de varianta testată) peste florile detașate s-a adăugat o suspensie 106 ufc bacterii fitopatogene (Erwinia amylovora NCAIM B 01108 și Pseudomonas syringae ATCC 53543). S-a incubat la 20°C (Erwinia amylovora) sau la 0°C (bacteriile care nuclează gheața). După 24 ore s-au făcut notări de eficacitate, conform unei scări de eficacitate cu note de la 0 la 5, conform următoarei scări: 0 - distrugere totală a florilor; 1 - 80... 90% din flori distruse; 2 - 60 ... 80% din flori distruse; 2 - 40 .. 60% din flori distruse; 3 - 20 ... 40% din flori distruse; 5 - 0 ... 20% din flori distruse. Tulpina B100 a protejat florile de distrugere, sub 20% din flori fiind distruse în varianta în care a fost aplicată, deci prezintă antagonism față de bacteriile care afectează pomii fructiferi la înflorit/2.-2 0 1 0 - 0 1 3 7 9 -2 1 -12- 2010 and deposited at 4 ° C, with the base immersed in water. At the beginning of the experiments the branches were removed from the refrigerator and kept at room temperature (20 ... 23 ° C). The flower buds opened in two days. According to the protocol, the open flowers (petals and red anthers) were taken with the stalk intact (1.5 cm long) and placed in microcentrifuge tubes, with the base end of the stalk immersed in a sterile 20% sucrose solution. Suspensions of 10 6 cfu / ml of the tested antagonistic strains were sprayed onto the flowers thus prepared. The suspensions were prepared in 10 mM phosphate buffer with 0.03% Tween 20. Eppendorf tubes were deposited in racks, and inoculated flower racks were transferred into 10 L plastic boxes, the bottom of which was stored a solution of glycerin 40% (to maintain a humidity of 93 ... 94%). At the same time as the treatment with antagonistic bacteria (depending on the tested variant) over the detached flowers, a suspension of 10 6 cfu phytopathogenic bacteria (Erwinia amylovora NCAIM B 01108 and Pseudomonas syringae ATCC 53543) was added. It was incubated at 20 ° C (Erwinia amylovora) or at 0 ° C (bacteria that nucleate ice). After 24 hours, efficiency ratings were made, according to an efficiency scale with scores from 0 to 5, according to the following scale: 0 - total destruction of the flowers; 1 - 80 ... 90% of flowers destroyed; 2 - 60 ... 80% of flowers destroyed; 2 - 40 .. 60% of flowers destroyed; 3 - 20 ... 40% of flowers destroyed; 5 - 0 ... 20% of flowers destroyed. The B100 strain protected the flowers from destruction, under 20% of the flowers being destroyed in the variant in which it was applied, so it has antagonism to the bacteria that affect the fruit trees when flowering /

Tulpina B100 a fost testată în condiții controlate în ceea ce privește eficacitatea in combaterea ciupercilor fitopatogene de sol Fusarium graminearum, care atacă frecvent în stadiul de plantulă grâul și produc pagube.The B100 strain has been tested under controlled conditions in terms of its effectiveness in combating phytopathogenic fungi of soil Fusarium graminearum, which frequently attacks the seedling stage and causes damage.

Pentru efectuarea testului s-au utilizat cariopse de grâu (Triticum aestivum), cv. Alex. Semințele dezinfectate în prealabil cu soluție 4% hipoclorit, au fost imersate intr-un amestec constând din suspensie celulara bacteriana cu titrul de 1 x 109 ufc/ ml si 1% metilceluloza în tampon fosfat (w/v). Inoculul fungic (de Fusarium graminearum DSMZ 4527) s-a obținut în plăci Roux, pe mediul natural alcătuit din boabe de ovăz dublu sterilizate la 1 atm. timp de 20 minute, prin inocularea cu miceliu si incubarea la 27°C timp de 3-4 zile.Wheat karyops (Triticum aestivum), cv. Alex. Seeds previously disinfected with 4% hypochlorite solution were immersed in a mixture consisting of bacterial cell suspension titrated 1 x 10 9 cfu / ml and 1% methylcellulose in phosphate buffer (w / v). The fungal inoculum (of Fusarium graminearum DSMZ 4527) was obtained in Roux plates, on the natural environment consisting of double oat grains sterilized at 1 atm. for 20 minutes, by inoculation with mycelium and incubation at 27 ° C for 3-4 days.

Substratul utilizat in sera a constat din 1/2 pământ de grădină + 1/4 mraniță + 1/4 nisip. Acesta a fost sterilizat prin iradiere gamma (2,5 KGy) și apoi amestecat uniform cu inoculul fungic ( ~ 2 x 106 spori/ kg sol) și distribuit în tăvi din plastic (32/24 cm) cu 48 ore înainte de semănat. In substratul astfel pregătit au fost semănate boabe de grâu, inoculate sau nu cu bacterii După 15 și 20 zileThe substrate used in the greenhouse consisted of 1/2 garden soil + 1/4 grain + 1/4 sand. It was sterilized by gamma irradiation (2.5 KGy) and then mixed evenly with the fungal inoculum (~ 2 x 10 6 spores / kg soil) and distributed in plastic trays (32/24 cm) 48 hours before sowing. Wheat grains were sown in the prepared substrate, whether or not inoculated with bacteria After 15 and 20 days

^-2010-01379-2 1 -12- 2010 s-a determinat numărul de plante răsărite și uniform dezvoltate. Rezultatele sunt prezentate în tab. 6, comparative cu un martor netratat și cu un tratament chimic.^ -2010-01379-2 1 -12- 2010 the number of sunflower and uniformly developed plants was determined. The results are presented in the tab. 6, compared with an untreated control and with a chemical treatment.

Tab. 6. Eficacitatea biopreparatului în prevenirea atacului de Fusarium graminearum la plantulele de grâu (cv. Alex)Tab. 6. The effectiveness of the biopreparate in preventing the attack of Fusarium graminearum in wheat seedlings (cv. Alex)

Varianta Alternative T ratament T reatment % plante răsărite % sunflower plants 15 zile 15 days 20 zile 20 days Substrat sterilizat prin iradiere, netratat Substrate sterilized by irradiation, untreated - - 95 95 96 96 Substrat sterilizat prin iradiere, inocul de F. graminearum, netratat Substrate sterilized by irradiation, the inoculum of F. graminearum, untreated - - 25 25 22 22 Substrat sterilizat prin iradiere, inocul de F. graminearum, Propamocarb-HCI Substrate sterilized by irradiation, F. graminearum inoculum, Propamocarb-HCI Stropire sol, 0,2% i.a., 12 ore înainte de semănat Splashing soil, 0.2% i.a., 12 hours before sowing 88 88 84 84 Substrat sterilizat prin iradiere, inocul de F. graminearum, inoculate cu B100 Substrate sterilized by irradiation, F. graminearum inoculum, inoculated with B100 Imersare cariopse 109 ufc B100/mlCariopse immersion 10 9 cfu B100 / ml 94 94 87 87

Evidențierea producerii de lactonază s-a realizat printr-un experiment în trepte. Numeroase bacterii Gram-negative patogene utilizează acil- homoserinlactona (AHL) pentru expresia sensibilității de grup (quorum sensing). O enzimă denumită AHL- lactonaza produsă de numeroase tulpini de Bacillus sp. este capabila sa hidrolizeze inelul moleculei de homoserin-lactona interferând astfel cu sistemul de comunicare al acestor bacterii (quorum quencing). Tulpina biosenzor de Chromobacterium violaceum CV026 (McCIean et al., 1997) a fost utilizată ca indicator. Testul propriu-zis a constat în inocularea tulpinii B100 în 2 ml mediu lichid Luria Bertani în care s-a adaugat C6-hexanoil-homoserin- lactonă (C6-HHL) în concentrație finală de 5 μΜ și incubarea peste noapte la 28°C cu agitare la 150 rpm. Simultan, același mediu numai cu C6-HHL a fost utilizat ca martor negativ pentru a vedea dacă mediul induce lactoliza. Testul a fost efectuat pe plăci Petri cu mediul LBA (Luria Bertani cu agar) suplimentat cu 50 pg/ml kanamicină și inoculat în plaja cu CV026 prin distribuția sub formă de plaja a unei cantităti de 250 μΙ dintr-o cultură de 12 ore. Pe suprafața plăcii astfel inoculate au fost efectuate godeuri cu diametrul de 5 mm în care s-au distribuit 100 μΙ din supernatantul culturii bacteriene de testat. Petriurile au fost incubate peste noapte la 28°C si, ulterior analizate pentru prezența/absenta halourilor violete. Absența halourilor violete a indicat faptul ca, tot C6-HHL din mediul de creștere a fost degradat.Highlighting lactonase production was done through a stepwise experiment. Many pathogenic Gram-negative bacteria use acyl-homoserinlactone (AHL) for expression of group sensitivity (quorum sensing). An enzyme called AHL-lactonase produced by numerous strains of Bacillus sp. it is able to hydrolyze the ring of the homoserin-lactone molecule thus interfering with the communication system of these bacteria (quorum quencing). Chromobacterium violaceum biosensor strain CV026 (McCIean et al., 1997) was used as an indicator. The test itself consisted of inoculating strain B100 in 2 ml Luria Bertani liquid medium in which C6-hexanoyl-homoserin-lactone (C6-HHL) was added at a final concentration of 5 μΜ and incubated overnight at 28 ° C with stirring at 150 rpm. Simultaneously, the same medium only with C6-HHL was used as a negative control to see if the medium induces lactolysis. The test was performed on Petri dishes with LBA medium (Luria Bertani with agar) supplemented with 50 pg / ml kanamycin and inoculated in the beach with CV026 by the distribution in the form of a 250 μΙ of a 12-hour culture. On the surface of the plate thus inoculated were made wells with a diameter of 5 mm in which 100 μΙ of the supernatant of the bacterial culture to be tested were distributed. The petrioles were incubated overnight at 28 ° C and subsequently analyzed for the presence / absence of purple halos. The absence of the purple halos indicated that all C6-HHL in the growth medium was degraded.

Tulpina B100 prezintă capacitate foarte ridicată de producere de lactonază, modulând comunicarea la nivel de grup a altor bacterii. Poate fi deciB100 strain has very high lactonase production capacity, modulating the group-level communication of other bacteria. So it can be

χ 2019-01379-2 1 -12- 2010 folosită pentru combaterea bacteriilor fitopatogene care utilizează C6-HHL sau pentru realizarea de consorții microbiene de consens în care este necesară modularea quorum sensing.χ 2019-01379-2 1 -12- 2010 used to combat phytopathogenic bacteria using C6-HHL or to achieve consensus microbial consortia in which quorum sensing modulation is required.

Următoarea serie de experimente a urmărit punerea în evidență a acțiunii de favorizare a creșterii si dezvoltării vegetale datorate producerii de fitohormoni in situ de către microorganismul în discuție. S-a urmărit evidențierea activității fitohormonilor giberelici produși de bacteriile gram pozitive sporulate, utile plantelor de cultura, pentru a se verifica calitatea biologică de favorizant de creștere.The following series of experiments aimed at highlighting the action to promote plant growth and development due to the production of phytohormones in situ by the microorganism in question. The aim was to highlight the activity of gibberelic phytohormones produced by sporulated gram-positive bacteria, useful for growing plants, in order to verify the biological quality of growth promoter.

Evidențierea si estimarea activității fitohormonilor gibereliriici s-a efectuat prin biotestul inducerii α-amilazei din endospermul de orz cuplat cu tehnica difuziei radiate in gel. Etapele procedurii utilizate au fost:The highlighting and estimation of the activity of the gibberelliric phytohormones was performed by the biotest of the α-amylase induction in the barley endosperm coupled with the gel diffusion technique. The stages of the procedure used were:

- inducerea biosintezei α-amilazei in endospermul boabelor de orz de către fitohormonii prezenți in extractele de testat;- induction of α-amylase biosynthesis in barley grain endosperm by phytohormones present in the test extracts;

- difuzia radiala in gelul de agar-amidon a enzimelor sintetizate sub acțiunea fitohormonilor si hidroliza consecutiva a amidonului;- the radial diffusion in the agar-starch gel of the enzymes synthesized under the action of phytohormones and the consecutive hydrolysis of the starch;

- evidențierea zonei de acțiune a enzimei prin colorarea substratului.- Highlighting the area of action of the enzyme by coloring the substrate.

Reactivi folosiți in cadrul acestui test au fost:Reagents used in this test were:

Gel de agar - amidon. In 100 ml tampon substrat pH 6,9 diluat cu 100 ml apa sau dizolvat la cald 2,5 g agar si 1 g de amidon; s-a fiert pana a devenit limpede. Soluție tampon substrat pH 6,9; 590 mg acetat de sodiu + 1,47 g veronal sodic + 1,4 g NaCI + 780 mg CaCI2 s-au dizolvat in apa distilata si apoi s-au adăugat 62 ml HCI 0,1 N si s-a adus la un volum final de 250 ml cu apa distilata.Agar gel - starch. In 100 ml substrate buffer pH 6.9 diluted with 100 ml water or hot dissolved 2.5 g agar and 1 g starch; boiled until it became clear. Substrate buffer solution pH 6.9; 590 mg sodium acetate + 1.47 g veronal sodium + 1.4 g NaCl + 780 mg CaCl 2 were dissolved in distilled water and then 62 ml 0.1 N HCl was added and a final volume was added 250 ml with distilled water.

Soluție de developare: 45 ml iod 0,1 N cu 55 ml etanol absolut Extract de biopreparat realizat prin osmoza inversa.Development solution: 45 ml 0.1 N iodine with 55 ml absolute ethanol Biopreparate extract made by reverse osmosis.

Endosperm de orz. Boabe de orz s-au curtat de palee si li s-a înlăturat prin taiere partea care conține embrionul.Endosperm of barley. The barley beans were cut from the pallets and the part containing the embryo was removed by cutting.

Modul de lucru a implicat următoarele etape:The way of working involved the following steps:

- depunerea unui gel de agar - amidon în grosime de 2-3 mm pe suport reprezentat de folii de acetat de celuloza sau lamele microscopice;- deposition of an agar - starch gel in thickness of 2-3 mm on a support represented by cellulose acetate sheets or microscopic slides;

- practicarea in gel a unor godeuri cu diametrul de 3 mm;- gel drilling of wells with a diameter of 3 mm;

- depunerea in godeuri a endospermului de orz (jumătate de bob fără embrion) și a extractului de testat (mediu de cultură a microorganismului);- depositing in barley endosperm (half grain without embryo) and test extract (culture medium of microorganism);

- incubarea 72 h la temperatura camerei in incinta umeda;- incubation 72 h at room temperature in a humid chamber;

- colorarea cu soluție de developare a gelului;- coloring with gel development solution;

- măsurarea zonei de difuzie.- measurement of the diffusion area.

Fitohormonii giberelinici au fost extrași dintr-un mediu de cultură specific (LB) în care s-a incubat peste noapte o suspensie de 106ufc/ml bacterii. ExtracțiaGiberelin phytohormones were extracted from a specific culture medium (LB) in which a suspension of 10 6 cfu / ml bacteria was incubated overnight. extraction

CV-2 Ο 1 0 - 0 1 3 7 9 - - )2/CV-2 Ο 1 0 - 0 1 3 7 9 - -) 2 /

1 -12- 2010 s-a realizat prin dializă inversa a amestecului incubat peste noapte. Suspensia bacteriană a fost trecută intr-un sac de dializă, care a fost suspendat timp de 24 ore în acetat de etil (dializă inversă). Biotestul s-a lucrat față de martori de reactivi, rezultat din extracția, prin dializă inversă, a mediului LB. Tulpina B100 a produs în condițiile date peste 28 pg echivalenți acid giberelic per ml, la peste 2/3 din nivelul produs de o tulpină etalon de Azosprillum brasiliense Sp001, recunoscută pentru capacitatea ridicată de producere de fitohormoni giberelici.1 -12- 2010 was performed by reverse dialysis of the incubated mixture overnight. The bacterial suspension was passed into a dialysis bag, which was suspended for 24 hours in ethyl acetate (reverse dialysis). The biotest was performed against control reagents, resulting from the extraction, by reverse dialysis, of the LB environment. The B100 strain produced under the given conditions more than 28 pg gibberellic acid equivalents per ml, at over 2/3 of the level produced by a standard strain of Azosprillum brasiliense Sp001, recognized for its high production capacity of gibberell phytohormones.

In alte experimente s-a realizat testarea mobilități tulpinii B165. Mobilitatea joaca un rol major în colonizarea rădăcinilor plantelor și este factorul direct implicat în mecanismul de combatere biologica prin competiție pentru nutrienți si spațiu. Bacillus subtilis B165 a fost testat pentru mobilitatea de migrare la suprafața agarului (swimming) și de agregare ca urmare a chemotaxiei (swarming), împreuna cu o tulpina martor cunoscută ca fiind nemobilă, P. putida PCL1760.In other experiments, the mobility test of strain B165 was performed. Mobility plays a major role in colonizing plant roots and is the direct factor involved in the biological control mechanism through competition for nutrients and space. Bacillus subtilis B165 was tested for mobility of agar surface migration (swimming) and aggregation due to chemotaxis (swarming), together with a control strain known as immobile, P. putida PCL1760.

Testul a constat in utilizarea unor culturi proaspete care au fost inoculate prin înțepare in centru plăcilor Petri cu mediu LB suplimentat cu agar in procent de 0,3% (pentru swimming) și 0,5% (pentru swarming}. Tulpina B165 a demonstrat că posedă ambele tipuri de mobilitate, acest rezultat confirmând și producerea de către această tulpină de protează și surfactină.The test consisted of the use of fresh cultures that were inoculated by staining in the center of Petri dishes with LB medium supplemented with 0.3% agar (for swimming) and 0.5% (for swarming). B165 strain showed that it possesses both types of mobility, this result also confirming the production by this protease and surfactin strain.

Printr-o altă serie de experimente s-a urmărit biotestarea efectului stimulator a tulpinii B100 împreună cu alte tulpini asupra creșterii unor plantule de floarea-soarelui și a avut in total 12 variante in 4 repetiții fiecare. Fiecare repetiție a avut 5 plante, iar fiecare varianta a avut 20 de plante. Tulpinile bacteriene au fost cultivate pe mediu LB lichid la 28°C, aerat și agitat prin amestecare la 150 rpm timp de 16 ore. Semințele de floarea-soarelui (cv. Favorit) au fost dezinfectate în doua etape. Prima dezinfecție a fost realizata in etanol 70%, timp de 30 de secunde cu agitare la 60 rpm. După înlăturarea etanolului, semințele au fost clătite de trei ori cu apa distilata sterila. Cea de-a doua dezinfecție s-a făcut cu soluție de hipoclorit de sodiu 4 %, timp de 15 minute. Ulterior au fost realizate clătiri cu apa distilata, din 25 in 25 de minute timp de doua ore. Semințele au fost inoculate prin imersie in 3 ml suspensie bacteriana in concentrație de 107 ufc/ml in tampon fosfat si 2 % carboxi-metil-celuloza, apoi au fost semănate in pungi sterile de creștere “Cyg” (Mega Internațional). Plantele au fost crescute în condiții controlate (temperatură de 22°C± 0,2°C, iluminare 12 ore pe zi cu 250 pmol fotoni m'2s'1). După semănat si pe toata durata experimentului, pungile au fost umectate cu soluție nutritiva Hoagland 0,25%. Creșterea rădăcinuțelor plantelor de floarea-soarelui a fost analizată la 15 zile de la semănat (tab. 7).In another series of experiments, the biotestation of the stimulatory effect of the B100 strain was followed, along with other strains on the growth of sunflower seedlings, and it had a total of 12 variants in 4 repetitions each. Each rehearsal had 5 plants, and each variant had 20 plants. Bacterial strains were grown on liquid LB medium at 28 ° C, aerated and stirred at 150 rpm for 16 hours. Sunflower seeds (Favorite cv.) Were disinfected in two stages. The first disinfection was performed in 70% ethanol for 30 seconds with stirring at 60 rpm. After the ethanol was removed, the seeds were rinsed three times with sterile distilled water. The second disinfection was done with 4% sodium hypochlorite solution for 15 minutes. Subsequently, rinsing with distilled water was carried out, from 25 to 25 minutes for two hours. The seeds were inoculated by immersion in 3 ml bacterial suspension in a concentration of 10 7 cfu / ml in phosphate buffer and 2% carboxy-methyl cellulose, then sown in sterile "Cyg" growth bags (Mega International). Plants were grown under controlled conditions (temperature of 22 ° C ± 0.2 ° C, illumination 12 hours a day with 250 pmol photons m ' 2 s' 1 ). After sowing and throughout the experiment, the bags were moistened with 0.25% Hoagland nutrient solution. The root growth of sunflower plants was analyzed 15 days after sowing (tab. 7).

λ-2310-0 1379-2 1 -12- 2010λ-2310-0 1379-2 1-12-2010

Tab. 7. Lungimea totala (mm) a rădăcinilor plantelor de floarea soarelui (cv. Favorit) la 15 zile de la semănat.Tab. 7. The total length (mm) of the roots of the sunflower plants (Favorite cv.) At 15 days from sowing.

Varianta Alternative Lungimea totala a rădăcinii (mm) Total root length (mm) Martor neinoculat Uninoculated witness 184.29 184.29 b b WCS 365 WCS 365 219.05 219.05 a of B49 b B49 b 187 5 187 5 b b FL400 FL400 174.54 174.54 b b Ps 33 Ps 33 173 5 173 5 b b 56. 1s 56. 1s 184.75 184.75 b b Hm s1 Hm s1 200.86 200.86 ab ab Cn s2 Cn s2 214.38 214.38 a of Sp s2 Sp s2 181.93 181.93 b b Tm s2 Tm s2 187 187 b b B100 B100 225.79 225.79 a of 77.3 77.3 292 6 292 6 b b

Tulpina B100 a prezentat cea mai mare capacitate de a stimula dezvoltarea plantulelor de floarea-soarelui, asigurată statistic față de martorul neinoculat. Activitatea de stimulare a creșterii plantelor a tulpinii B100 a fost testată și față de grâu, Triticum aestivum, cv. Alex. în vederea inoculării, cariopsele de grâu au fost dezinfectate în două etape. Prima dezinfecție a fost realizată în etanol 70%, timp de 30 de secunde cu agitare la 60 rpm. După înlăturarea etanolului, semințele au fost clătite de trei ori cu apă distilată sterilă. Cea de-a doua dezinfecție s-a făcut cu soluție de hipoclorit de sodiu 4 %, timp de 15 minute. Ulterior, au fost realizate clătiri cu apă distilată, din 25 in 25 de minute, timp de două ore. Cariopsele astfel dezinfectate au fost păstrate la 4°C, la întuneric, pe hârtie de filtru umectată. Tulpina B100 a fost cultivată pe mediu LB lichid la 28°C și 150 rpm timp de 16 ore. Inocularea semințelor s-a realizat la două concentrații, de 106 sau 108 ufc/ml. Bacterizarea cariopselor a fost efectuată prin imersare în suspensie bacteriană timp de 15 minute, la temperatura camerei, și agitare la 20 rpm. Ca martor, au fost folosite cariopse de grâu, sterilizate ca mai sus și imersate în apă distilată sterilă.B100 strain showed the highest capacity to stimulate the development of sunflower seedlings, statistically assured against the uninoculated control. The activity of stimulating plant growth of strain B100 was also tested against wheat, Triticum aestivum, cv. Alex. In order to inoculate, the wheat karyops were disinfected in two stages. The first disinfection was performed in 70% ethanol for 30 seconds with stirring at 60 rpm. After the ethanol was removed, the seeds were rinsed three times with sterile distilled water. The second disinfection was done with 4% sodium hypochlorite solution for 15 minutes. Subsequently, rinsing with distilled water was carried out, from 25 to 25 minutes, for two hours. The disinfected karyops were kept at 4 ° C, in the dark, on moistened filter paper. The B100 strain was grown on liquid LB medium at 28 ° C and 150 rpm for 16 hours. Seed inoculation was performed at two concentrations of 10 6 or 10 8 cfu / ml. Bacterial karyopsis was performed by immersion in bacterial suspension for 15 minutes, at room temperature, and stirring at 20 rpm. As a control, wheat karyops were used, sterilized as above and immersed in sterile distilled water.

Cariopsele de grâu inoculate conform metodei descrise mai sus au fost puse la germinat în plăci Petri (cu diametrul de 9,4 cm), pe apă agarizată 0,8%, în număr de 20 de cariopse/placă, în 5 repetiții. Fiecare variantă a constat în 100 cariopse. Temperatura de incubare a fost de 28°C. S-au făcut observații în ceea ce privește numărul semințelor germinate la 24, 48 și 72 de ore.Wheat cariopses inoculated according to the method described above were germinated in Petri dishes (9.4 cm in diameter), on 0.8% agarized water, in number of 20 karyops / plate, in 5 repetitions. Each variant consisted of 100 karyops. The incubation temperature was 28 ° C. Comments were made regarding the number of seeds germinated at 24, 48 and 72 hours.

Pentru determinarea influenței bacteriilor B100 asupra dezvoltării plantulelor de grâu, cariopsele de grâu inoculate cu suspensie bacteriană în concentrație de 10® sau 10® ufc/ml au fost distribuite în vase Petri (cu apă agarizată, diametrul plăcilor de 9,4 cm), câte 10 semințe/placă, în 3 repetiții (30 cariopse per variantă). Peste apa agarizată au fost adăugați câte 5 ml de mediuTo determine the influence of B100 bacteria on the development of wheat seedlings, wheat karyops inoculated with bacterial suspension at a concentration of 10® or 10® ufc / ml were distributed in Petri dishes (with agarized water, 9.4 cm plate diameter), each 10 seeds / plate, in 3 repetitions (30 karyops per variant). 5 ml of the medium were added to the agarized water

C-2 010-01379-2 1 -12- 2010C-2 010-01379-2 1-12-2010

ÎO mediu mineral nutritiv pentru plante cu formula: 0,4 g NH4H2PO4; 2,4 g KNO3;1 O nutrient mineral medium for plants of the formula: 0.4 g NH4H2PO4; 2.4 g KNO 3 ;

1,6 g Ca(NO3)2; 0,8 g MgSC>4, agarizat cu 2 g la litru. Plăcile au fost incubate la întuneric, la 28°C. S-au efectuat observații în ceea ce privește efectul de stimulare al creșterii rădăcinuțelor și a plantulelor de grâu după 72 de ore, determinându-se lungimea rădăcinuței și înălțimea plantulei.1.6 g Ca (NO 3 ) 2; 0.8 g MgSC> 4, agarized with 2 g per liter. The plates were incubated in the dark at 28 ° C. Observations were made regarding the stimulating effect of root growth and wheat seedlings after 72 hours, determining root length and seedling height.

Determinările referitoare la influența tulpinii asupra germinării și dezvoltării plantulelor au fost realizate comparativ față de un martor reprezentat de apă distilată sterilă, și față tulpini de bacili cu activitate fitostimulatorie dovedită. Rezultatele, prezentate în tab. 8 și 9, susțin existența unui efect fitostimulator exercitat de bacteriile B100 asupra plantulelor de grâu, și în special asupra sistemului radicular.Determinations regarding the influence of the strain on the germination and development of the seedlings were made compared to a control represented by sterile distilled water, and against strains of bacilli with proven phytostimulatory activity. The results, presented in the tab. 8 and 9, support the existence of a phytostimulatory effect exerted by B100 bacteria on wheat seedlings, and especially on the root system.

Tab. 8. Influența inoculului bacterian asupra capacității de germinare a cariopselor de grâu. (cv. Alex).Tab. 8. Influence of bacterial inoculum on germination capacity of wheat karyops. (cv. Alex).

Tulpină bacteriană Bacterial strain încadrare taxonomică taxonomic classification Concentrație inocul (ufc/ml) Inoculum concentration (ufc / ml) % de cariopse germinate după % of cariopse germinated after 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h Mt Mt apă distilată sterilă sterile distilled water - - 75 75 88 88 92 92 B49b B49b Bacillus subtilis Bacillus subtilis 106 10 6 79 79 89 89 98 98 FL400 FL400 Paenibacillus graminis Paenibacillus graminis 106 10 6 71 71 88 88 88 88 B100 B100 Bacillus amyliquefaciens var. plantarum Bacillus amyliquefaciens var. plantarum 106 10 6 88 88 82 82 99 99

Tab. 9. Testarea efectului de stimulare a creșterii plantelor de grâu (cv. Alex) de către tulpinile de bacterii testate (72 ore post-inoculare).Tab. 9. Testing the stimulating effect of wheat plant growth (cv. Alex) by the tested bacteria strains (72 hours post-inoculation).

Tulpină bacteriană Bacterial strain Concentrație inocul (ufc/ml) Inoculum concentration (ufc / ml) Germinație Germination Nr. răd. Nr. Rad. Lungime răd. (cm) Red length. (Cm) înălțime plantulă (cm) seedling height (cm) Din 30 sem. From 30 weeks % % B49b B49b 106 10 6 24 24 80 80 4 4 3,79 3.79 2,02 2.02 B49b B49b 108 10 8 29 29 96,7 96.7 4 4 3,05 3.05 1,89 1.89 FL400 FL400 108 10 8 26 26 86 86 3 3 3,93 3.93 2,27 2.27 B100 B100 106 10 6 29 29 96,7 96.7 4 4 4,05 4.05 2,52 2.52 B100 B100 108 10 8 30 30 100 100 4 4 4,27 4.27 2,62 2.62 Mt Mt - - 25 25 83,3 83.3 4 4 3,68 3.68 2,54 2.54

DL 5% 0,36 0,29DL 5% 0.36 0.29

A fost testata și capacitatea tulpinii B100 pentru producerea de enzime cu rol in mineralizarea materialului vegetal, determinându-se activitatea celulazică, cea proteazică și cea amilazică. Activitatea celulazică a fost determinată prinThe ability of strain B100 to produce enzymes with a role in mineralization of plant material was also tested, determining cellulase, protease and amylase activity. Cellulase activity was determined by

Ο Μ - β ί 3 7 9 - 2 I -12- 2010 însămânțarea pe mediu minimal, fără sursă de carbon, repartizat în placi petri, în care s-a adăugat 1% carboxi-metil-celuloză. Acestea au fost incubate la 28°C timp de 5 zile după care au fost colorate timp de 30 minute cu 0,3% roșu de Congo, urmata de clătire cu apă de robinet si fixarea colorantului prin incubare timp de 15 minute cu 10% acid acetic. Descompunerea substratului carboxi-metilceluloză și, deci, producerea de celulază a fost indicată de apariția unei zone clare in jurul creșterii bacteriene. Tulpina B100 produce celulază, acesta fiind o caracteristică a subspeciei plantarum de Bacillus amyloliquefaciens.Ο Μ - β ί 3 7 9 - 2 I -12- 2010 seeding on minimal medium, without carbon source, distributed in petri dishes, in which 1% carboxy-methyl cellulose was added. They were incubated at 28 ° C for 5 days and then stained for 30 minutes with 0.3% Congo red, followed by rinsing with tap water and fixing the dye by incubation for 15 minutes with 10% acid. acetic. The decomposition of the carboxy-methylcellulose substrate and, therefore, cellulase production was indicated by the appearance of a clear area around the bacterial growth. B100 strain produces cellulase, which is a feature of the plantarum subspecies of Bacillus amyloliquefaciens.

Producerea de amilază s-a pus in evidenta prin însămânțarea sub forma de striu pe nutrient agar (NA) suplimentat cu 0,4% amidon solubil. Plăcile au fost incubate la 28°C timp de 48 -72 ore, apoi inundate cu soluție de iod în iodură de potasiu. Zonele clare din jurul creșterii bacteriene, după adăugarea soluției de iod au indicat descompunerea amidonului din mediu deci, producerea de amilază. Testele au indicat faptul că tulpina B100 produce amilază.The production of amylase was evidenced by sowing in the form of a strip on agar nutrient (NA) supplemented with 0.4% soluble starch. The plates were incubated at 28 ° C for 48-72 hours, then flooded with iodine solution in potassium iodide. The clear areas around the bacterial growth, after adding the iodine solution indicated the breakdown of the starch in the environment, therefore, the production of amylase. Tests have indicated that B100 strain produces amylase.

Producerea de proteaze s-a testat pe mediu minimal mineral, suplimentat cu cazeină 5%. S-au inoculat tulpinile de bacterii de test și plăcile au fost incubate la 28°C timp de 48 -72 ore. După incubare s-a tratat plăcile de agar au fost fixate cu o soluție de 50% metanol, 10% acid acetic glacial, 40% apă distilată, iar halo-urile din jurul coloniilor bacteriene au fost colorate cu o soluție de 60 mg/l Coomasie Blue R-250 în acid acetic 10%. Rezultatele au stabilit faptul că tulpina B100 este producătoare de proteaze.Protease production was tested on minimal mineral medium, supplemented with 5% casein. The strains of test bacteria were inoculated and the plates were incubated at 28 ° C for 48-72 hours. After incubation, agar plates were treated with 50% methanol, 10% glacial acetic acid, 40% distilled water, and haloes around bacterial colonies were stained with a solution of 60 mg / l Coomasie Blue R-250 in 10% acetic acid. The results established that the B100 strain is a protease producer.

Pentru că rezultatele au evidențiat faptul că tulpina B100 de B. amyloliquefaciens produce enzime implicate în degradarea materialului vegetal, a fost testată și pentru capacitatea de mineralizare a substratului organic (prin determinarea respirației, folosind ca substrat material vegetal și a eliberării de glucide și fosfor solubile din materialul vegetal).Because the results revealed that the B100 strain of B. amyloliquefaciens produces enzymes involved in the degradation of plant material, it was also tested for the mineralization ability of the organic substrate (by determining the respiration, using as plant material substrate and the release of soluble carbohydrates and phosphorus. from plant material).

Pentru evidențierea capacității de degradare a materialului vegetal, s-a realizat un experiment prin care s-a urmărit consumul de oxigen și eliberarea diferiților compuși din material vegetal tratat cu tulpini de microorganisme. Materialul vegetal (fân de măzăriche păroasă în cazul bacteriilor sporulate gram pozitive) a fost măcinat in blender și trecut apoi pe sita de 0,250 mm. S-au ambalat câte 10 g de pulbere in pungi de polietilena, care s-au sterilizat prin iradiere gamma (la IRASM, IFIN, București). Din pulberea sterilizată s-au luat aseptic câte 0,1 g care s-au adus aseptic într-un Erlenmayer de 50 ml steril. Peste pulberea fin măcinată, s-au adăugat aseptic 19 ml tampon fosfat steril. Conținutul a fost omogenizat prin agitare și inoculat apoi cu 1 ml suspensie microbiană, normalizată la 108 ufc/ml. S-a menținut la agitator timp de 24 ore, la temperatura de 28°C, după care, s-a trecut aseptic într-un vas de respirațieIn order to highlight the degradation capacity of the plant material, an experiment was carried out in which the oxygen consumption was tracked and the release of different compounds from plant material treated with strains of microorganisms. The vegetable material (hairs of hairy moss in the case of gram-positive sporulated bacteria) was ground in the blender and then passed on the 0.250 mm sieve. 10 g of powder were packed in polyethylene bags, which were sterilized by gamma irradiation (at IRASM, IFIN, Bucharest). 0.1 g of the sterile powder was aseptically taken aseptic and brought aseptically into a sterile 50 ml Erlenmayer. To the finely ground powder, 19 ml sterile phosphate buffer was aseptically added. The contents were homogenized by shaking and then inoculated with 1 ml of microbial suspension, normalized to 10 8 cfu / ml. It was kept in the shaker for 24 hours, at a temperature of 28 ° C, after which it was aseptic in a breathing vessel.

c\-201 0 - 01379-2 ‘ -12- 2010 ίc \ -201 0 - 01379-2 '-12- 2010 ί

Strathox (Strathkelvin Instruments Limited, Glasgow, Marea Britanie). S-au efectuat determinările de respirație / producere de bioxid de carbon timp de 12 ore. După efectuarea determinărilor de respirație, s-a separat prin filtrare supernatantul, în care s-a determinat Carbonul Organic Total (TOC) cu un aparat Formacs HT (Skalar Analytical B.V., Breda Olanda), glucidele reducătoare (cu reactiv DNS) și fosforul solubil total (cu molibdat de amoniu și reactiv clorostanic).Strathox (Strathkelvin Instruments Limited, Glasgow, United Kingdom). Respiration / carbon dioxide determination measurements were performed for 12 hours. After performing the respiration determinations, the supernatant was filtered off, in which the Total Organic Carbon (TOC) was determined with a Formacs HT apparatus (Skalar Analytical BV, Breda Netherlands), reducing carbohydrates (with DNS reagent) and total soluble phosphorus (with molybdate). of ammonium and chlorostan reagent).

Pentru determinarea capacității de mineralizare a substratului vegetal au fost testate 7 tulpini bacteriene: 56.1 s; 77.3; 58.2, 77.1s si 82.1s din probe de sol provenite din Bărăganul de sud; B1OO izolat din rizosferă de usturoi (Oltenia de Sud) și Mz.sl izolat din sol cultivat cu mazăre (Dobrogea de sud) și 3 tulpini de Trichoderma: Td67 și Td85 izolate din Bărăganul de Sud și Tm, izolat din Oltenia de Sud. Probele au fost analizate comparativ cu doi martori respectiv, martor fără inocul bacterian și martor în care bacteria a fost cultivată in mediu uzual de creștere (Luria Bertani lichid).In order to determine the mineralization capacity of the plant substrate, 7 bacterial strains were tested: 56.1 s; 77.3; 58.2, 77.1s and 82.1s from soil samples from southern Bărăganul; B1OO isolated from garlic rhizosphere (South Oltenia) and Mz.sl isolated from pea soil (South Dobrogea) and 3 Trichoderma strains: Td67 and Td85 isolated from South Bărăgan and Tm, isolated from South Oltenia. The samples were analyzed in comparison with two controls, one control without bacterial inoculum and one control in which the bacterium was grown in the usual growth medium (Luria Bertani liquid).

Rezultatele sunt prezentate în tabelul 10. Aceste rezultate demonstrează existența unei activități ridicate de hidroliză a materialului vegetal de către majoritatea tulpinilor de microorganisme testate, inclusiv de către B100.The results are presented in Table 10. These results demonstrate the existence of high activity of hydrolysis of plant material by most strains of microorganisms tested, including by B100.

Tab. 10. Activitatea de degradare a materialului vegetal de către tulpinile de microorganisme testate*.Tab. 10. The activity of degradation of the plant material by the strains of microorganisms tested *.

Tulpina Stem Respirație (mg/l O2 consumați, medie orară)Breathing (mg / l O 2 consumed, hourly average) Conținut de carbon organic total în supernatant (mcg/l) Total organic carbon content in supernatant (mcg / l) Glucide solubile (mcg/l) Soluble carbohydrates (mcg / l) Fosfor solubil (mcg/l) Soluble phosphorus (Mcg / l) 56.1s 56.1s 0,12+0,03c 0.12 + 0,03c 0,24+0,02c 0.24 + 0,02c 1,67±0,06c 1.67 ± 0,06c 0,02+0,01c 0.02 + 0,01c 77.3 77.3 1,56±0,32b 1.56 ± 0,32b 3,87± 1,17b 3.87 ± 1.17b 12,24+0,28b 12.24 + 0,28b 17,87+2,17b 17.87 + 2,17b 58.2 58.2 1,51+0,05b 1.51 + 0,05b 4,54±1,05b 4.54 ± 1,05b 12,64±0,41b 12.64 ± 0,41b 16,54±1,25b 16.54 ± 1,25b 77.1s 77.1s 1,54±0,24b 1.54 ± 0,24b 4,54±1,25b 4.54 ± 1,25b 12,64±0,41b 12.64 ± 0,41b 18,42±1,54b 18.42 ± 1,54b 82.1s 82.1s 1,85±0,18ab 1.85 ± 0,18ab 5,87± 3,17ab 5.87 ± 3.17ab 22,24±0,28ab 22.24 ± 0,28ab 27,87±4,17ab 27.87 ± 4,17ab B100 B100 2,15±0,04a 2.15 ± 0.04 7,24+2,52a 7.24 + 2.52 29,87±0,36a 29.87 ± 0.36 35,24±3,52a 35.24 ± 3.52 Mz.sl Mz.sl 1,62±0,12b 1.62 ± 0,12b 3,24±1,12b 3.24 ± 1,12b 11,87±0,63b 11.87 ± 0,63b 15,24±2,27b 15.24 ± 2,27b Td67 Td67 1,58±0,28b 1.58 ± 0,28b 3,87± 1,72b 3.87 ± 1.72b 12,24±0,28 12.24 ± 0.28 17,87+ 3,23b 17.87+ 3.23b Td85 Td85 2,24±0,14a 2.24 ± 0.14 7,54±1,25a 7.54 ± 1.25 27,64±0,81a 27.64 ± 0.81 36,44±4,07a 36.44 ± 4.07 Tm Tm 1,87±0,16ab 1.87 ± 0,16ab 5,24±2,85ab 5.24 ± 2,85ab 16,72±0,74b 16.72 ± 0,74b 15,42±2,23b 15.42 ± 2,23b

‘valorile urmate de aceeași literă nu diferă semnificativ pentru P>0,05.'The values followed by the same letter do not differ significantly for P> 0.05.

Martorul negativ conferă informații în timp real, referitoare la comportamentul unor probe ideale, fără activitate biologica de degradare a substratului vegetal, în condițiile de desfășurare a testului. în această variantă,The negative control confers real-time information on the behavior of ideal samples, without biological activity of degradation of the plant substrate, under the conditions of the test. in this variant,

¢^2010-01379-2 1 -12- 2010 substratul vegetal nu a fost inoculat cu microorganisme și a fost menținut in condiții identice de incubare cu cele ale probelor test. Acesta oferă informații referitoare la cantitatea maximă de oxigen care ar putea fi regăsită în probe fără activitate de biodegradare. Martorul pozitiv oferă informații cu privire la capacitatea de dezvoltare a tulpinii analizate, în condițiile unei cultivări pe mediu uzual de creștere. Acest mediu permite multiplicarea microorganismului datorită unei hrăniri corespunzătoare si în condițiile de incubare oferite pe parcursul desfășurării testului.¢ ^ 2010-01379-2 1 -12- 2010 The plant substrate was not inoculated with microorganisms and was maintained under identical incubation conditions with those of the test samples. It provides information on the maximum amount of oxygen that could be found in samples without biodegradation activity. The positive control provides information on the development capacity of the analyzed strain, under the conditions of cultivation on the usual growth medium. This environment allows the microorganism to multiply due to proper feeding and under the incubation conditions offered during the test.

Tulpina B100 prezintă o foarte ridicată capacitate de degradare a materialului vegetal, la nivelul ciupercilor din genul Trichoderma, ciuperci larg utilizate pentru accelerarea dezvoltării materialului vegetal.The B100 strain has a very high degradation capacity of the plant material, at the level of fungi of the genus Trichoderma, mushrooms widely used to accelerate the development of the plant material.

A fost testată și capacitatea de producere de poliamine de către bacteriile selecționate. Mecanismul de acțiune prin care mulciul vegetal de leguminoase, și în special de măzăriche păroasă își exercită acțiunea de stimulare a creșterii plantelor este cel de modulare a nivelului de poliamine din plante (compuși cu acțiune de reglare a proceselor metabolice din plante recunoscuți în ultimul deceniu). Modularea se realizează prin aportul de poliamine endogene și precursori, compuși formați datorită descompunerii materialului vegetal de leguminoase, cu un conținut ridicat de proteine. Bacteriile gram pozitive sporulate care sunt cele mai potrivite pentru formarea mulciului bioactiv sunt deci acele microorganisme care au capacitatea cea mai ridicată de a produce poliamine din materialul vegetal de măzăriche păroasă. S-a lucrat cu pulbere de măzăriche păroasă, obținută conform metodei descrise deja. Din pulberea sterilizată s-au luat aseptic câte 0,1 g de pulbere de material vegetal, care s-au adus aseptic întrun Erlenmayer de 50 ml, steril. Peste pulberea fin măcinată s-au adăugat aseptic 19 ml tampon fosfat steril. S-a omogenizat prin agitare și s-a inoculat apoi cu 1 ml suspensie bacteriană, provenită din cultură de 12 ore pe mediu LB, normalizată la 108 ufc/ml. S-a menținut la agitator timp de 72 ore, la temperatura de 28°C, după care s-a separat cultura bacteriană prin centrifugare la 5000xg pentru 20 min la 4°C. Supernatantul a fost acidifiat cu acid percloric, până la obținerea unei soluții de concentrație finală 5%. Supernatantul acidifiat a fost derivatizat prin dansilare (Smith și Meeuse, 1996, Garcia-Moruno et al., 2005, Cassan et al., 2009). Poliaminele au fost sperate și identificate prin cromatografie în strat subțire, folosind amestecuri cloroform-trietanolamină (9:1) și n-hexan- acetat de etil (2:1) și comparându-le cu valorile compușilor standard dansilați. Plăcile de siliciu au fost observate în lumină UV, spoturile selectate au fost trecute cantitativ de pe placă într-o eprubetă. Din silicagel s-au eluat poliaminele dansilate cu soluție de metanol-toluen (9:1). Fluorescența a fost măsurată prinThe ability to produce polyamines by the selected bacteria was also tested. The mechanism of action by which the vegetable mulch of legumes, and in particular of the hairy mosses, exerts the action of stimulating the growth of the plants is the one of modulation of the level of polyamines in plants (compounds with action of regulating the metabolic processes of plants recognized in the last decade) . The modulation is achieved by the contribution of endogenous polyamines and precursors, compounds formed due to the decomposition of the vegetable material of legumes, with a high protein content. The gram-positive sporulated bacteria that are most suitable for the formation of the bioactive mulch are therefore those microorganisms that have the highest capacity to produce polyamines from the plant material of hairy bean. It was worked with hairy pea powder, obtained according to the method already described. 0.1 g of plant material powder was aseptically taken from the sterilized powder, which was aseptic in a sterile 50 ml Erlenmayer. A further 19 ml sterile phosphate buffer was aseptically added to the finely ground powder. It was homogenized by stirring and then inoculated with 1 ml bacterial suspension, from culture for 12 hours on LB medium, normalized to 10 8 cfu / ml. It was kept in the shaker for 72 hours, at 28 ° C, after which the bacterial culture was separated by centrifugation at 5000xg for 20 min at 4 ° C. The supernatant was acidified with perchloric acid until a final concentration of 5% was obtained. The acidified supernatant was derivatized by dance (Smith and Meeuse, 1996, Garcia-Moruno et al., 2005, Cassan et al., 2009). The polyamines were aspirated and identified by thin layer chromatography, using mixtures chloroform-triethanolamine (9: 1) and n-hexane- ethyl acetate (2: 1) and comparing them with the values of standard danylated compounds. The silicon plates were observed in UV light, the selected spots were quantitatively passed from the plate into a tube. Silica gel was eluted from polyethylene danylated with methanol-toluene solution (9: 1). Fluorescence was measured by

<2010-013792 1 -12- 2010 spectrofluorimetrie, folosind lumină de excitare de 415 nm și lumină de emisie de<2010-013792 1 -12- 2010 spectrofluorimetry, using excitation light of 415 nm and emission light of

510 nm.510 nm.

Rezultatele au demonstrat faptul că tulpina B100 are cea mai mare capacitate de producere de poliamine (compuși implicați mai ales în răspunsul plantelor la diferite forme de stres) din materialul vegetal de măzăriche păroasă. Capacitatea sa este mai ridicată decât a tulpinii etalon Az39 de Azospirillum brasiliense, citată în literatura de specialitate ca fiind producătoare de poliamine. (Cassana et al., 2009, Cadaverine production by Azospirillum brasilense and its role in plant growth promotion and osmotic stress mitigation. Eur J. Soil Biology 45: 12-19).The results showed that the B100 strain has the highest production capacity of polyamines (compounds mainly involved in plant response to different forms of stress) from the plant material of hairy bean. Its capacity is higher than the standard strain Az39 of Azospirillum brasiliense, cited in the literature as producing polyamines. (Cassana et al., 2009, Cadaverine production by Azospirillum brasilense and its role in plant growth promotion and osmotic stress mitigation. Eur J. Soil Biology 45: 12-19).

Intr-o altă serie de experiment s-a testat capacitatea bacteriilor B100de a solubiliza fosforul din compușii săi insolubili. Pentru determinarea capacității de solubilizare a fosforului mineral s-a utilizat mediul agarizat Pikovskaya, care conține (per litru): 0,5 g extract drojdie, 10 g glucoză, 5 g Ca3(PO4)2, 0,5 g (NH4)2SO4, 0,2 g KCI, 0,1 g MgSO4.7H2O, 0,0001 g MnSO4.H2O, 0,0001 g FeSO4.7H2O și 15 g agar. Pe acest mediu bacteriile tulpinii B100au produs halou în jurul coloniilor, deci au solubilizat fosforul mineral.In another series of experiments the ability of B100de bacteria to solubilize phosphorus from its insoluble compounds was tested. To determine the solubility of mineral phosphorus, the Pikovskaya agar medium was used, which contains (per liter): 0.5 g yeast extract, 10 g glucose, 5 g Ca 3 (PO 4 ) 2 , 0.5 g (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.2 g KCl, 0.1 g MgSO 4 .7H 2 O, 0.0001 g MnSO 4 .H 2 O, 0.0001 g FeSO 4 .7H 2 O and 15 g agar. In this environment, B100 strain bacteria produced halo around the colonies, so they solubilized mineral phosphorus.

Capacitatea de a solubiliza fosforul organic s-a testat pe mediul PSM (phytate screening medium), care conține (per litru): 10 g glucoză, 4 g fitat de sodiu, 2 g CaCI2, 5 g NH4NO3, 0,5 g KCI, 0,5 g MgSO4-7H2O, 0,01 g FeSO4-7H2O, 0,01 g MnSO4H2O, 15 g agar. Si pe acest mediu bacteriile tulpinii B100au produs halou în jurul coloniilor, deci au solubilizat și fosforul organic din fitați.The ability to solubilize organic phosphorus was tested on PSM (phytate screening medium), which contains (per liter): 10 g glucose, 4 g sodium phytate, 2 g CaCl 2 , 5 g NH 4 NO 3 , 0.5 g KCI, 0.5 g MgSO 4 -7H 2 O, 0.01 g FeSO 4 -7H 2 O, 0.01 g MnSO 4 H 2 O, 15 g agar. And on this medium the bacteria of strain B100 produced halo around the colonies, so they solubilized the organic phosphorus from phytates.

Pentru a se determina influența tulpinii B100 asupra biodisponibilității seleniului pentru plantele de grâu și porumb au fost realizate experimente de seră și câmp. In cadrul experimentelor de seră s-a lucrat cu substrat de creștere (preluvosol roșcat: mraniță: nisip - 2:1:1, repartizat în vase de vegetație cu suprafața de 0,050 m2 și cu un volum de 15 I), la care s-a aplicat tratamente ale solului la locul de însămânțare (în brazdă) în raport de 1 ml per vas de vegetație (corespunzând la 200 l/ha).In order to determine the influence of strain B100 on the bioavailability of selenium for wheat and maize plants, greenhouse and field experiments were performed. In the greenhouse experiments we worked with growth substrate (red preluvosol: meal: sand - 2: 1: 1, distributed in vegetation vessels with an area of 0.050 m 2 and with a volume of 15 l), to which treatments were applied of soil at the seeding site (in the furrow) at a ratio of 1 ml per vegetation vessel (corresponding to 200 l / ha).

Boabele de porumb (PR36D79 Pioneer) și grâu (cv. Boema) au fost dezinfectate prin menținere 5 min în hipoclorit 5% și spălări repetate cu apă distilată. Boabele astfel dezinfectate au fost plasate în vasele de vegetație (2 boabe de porumb într-un singur cuib, 20 boabe de grâu uniform distribuite). La locul de însămânțare a fiecărui bob s-au aplicat tratamente cu soluția de aplicare, 1 ml pentru cele două boabe de porumb, câte 50 pl pentru fiecare bob de grâu. Soluția de aplicare conținea 107 sau 108 ufc tulpina B100, 3,0g/l zaharoză; 0,5g/l K2HPO4; 0,2g/l MgSO4x7H2O; 0,1 g/l NaCI; 7 g/l plasmolizat de drojdieCorn kernels (PR36D79 Pioneer) and wheat (cv. Boema) were disinfected by maintaining 5 minutes in 5% hypochlorite and repeated washing with distilled water. The disinfected grains were placed in the vegetation vessels (2 corn kernels in one nest, 20 uniformly distributed wheat grains). At the sowing place of each grain were applied treatments with the solution of application, 1 ml for the two corn kernels, 50 pl for each grain of wheat. The application solution contained 10 7 or 10 8 cfu strain B100, 3,0g / l sucrose; 0.5g / l K 2 HPO 4 ; 0.2g / l MgSO 4 x7H 2 O; 0.1 g / l NaCl; 7 g / l yeast plasma

^2010-01379-2 1 -12- 2010^ 2010-01379-2 1-12-2010

suplimentat cu 100±5 mg Se/1OO plasmolizat 0,5g/l glutamat de sodiu; 0,2g/l K2M0O4. Bacteriile au introduse ca suspensie concentrată în soluția obținută prin dizolvarea pe rând a fiecăruia ingredient în apă dură standard (considerată în literatura de specialitate ca fiind un etalon pentru apa de fântână).supplemented with 100 ± 5 mg Se / 1OO plasmolysed 0.5g / l sodium glutamate; 0.2g / l K2M0O4. Bacteria introduced as a concentrated suspension in the solution obtained by dissolving each ingredient in standard hard water in a row (considered in the literature as a standard for well water).

Apa dură standard s-a obținut prin amestecarea a 68,5ml soluție A cu 17ml soluție B într-un berzelius de 1000ml. S-a diluat apoi cu circa 800ml apă distilată și s-a adus pH-ul la 6...7 prin adăugare de NaOH O,1N. S-a transferat într-un vas cotat de 1000ml și s-a adus la semn cu apă distilată.Standard hard water was obtained by mixing 68.5ml solution A with 17ml solution B in a 1000ml berzelius. It was then diluted with about 800ml of distilled water and the pH was brought to 6-7 with the addition of O, 1N NaOH. It was transferred to a 1000 ml graduated flask and made with distilled water.

Soluția A s-a preparat astfel: S-au cântărit 4g carbonat de calciu și s-au transferat într-un flacon conic de 50ml, cu o cantitate minimă de apă distilată. Sau adăugat încet 82 ml HCI 1N, agitând conținutul. Când tot carbonatul de calciu s-a dizolvat, s-a diluat soluția la circa 4OOml cu apă distilată și s-a fiert pentru eliminarea CO2. S-a răcit soluția și apoi s-au adăugat două picături soluție roșu de metil și s-a neutralizat cu soluție de amoniac 1N până la culoare intermediară portocalie. S-a transferat cantitativ într-un balon cotat de 1000ml.Solution A was prepared as follows: 4g of calcium carbonate were weighed and transferred into a 50ml conical flask, with a minimum amount of distilled water. Or slowly added 82 ml of 1N HCl, stirring the contents. When all the calcium carbonate was dissolved, the solution was diluted to about 4OOml with distilled water and boiled to remove CO 2 . The solution was cooled and then two drops of methyl red solution were added and neutralized with 1N ammonia solution to an intermediate orange color. It was transferred quantitatively into a 1000ml graduated flask.

Soluția B s-a preparat astfel: s-au cântărit exact 1,613g oxid de magneziu și s-au transferat într-un flacon de 500ml cu o cantitate minimă de apă distilată. S-au adăugat 82 ml HCI 1N. S-a reîncălzit încet până la dizolvare, s-a diluat la circa 400ml cu apă distilată și s-a fiert pentru eliminarea CO2. S-a răcit soluția și apoi s-au adăugat două picături soluție roșu de metil și s-a neutralizat cu o soluție de amoniac 1N până la culoare intermediară portocalie. S-a transferat cantitativ într-un balon cotat de 1000ml, s-a adus la semn cu apă distilată și s-a transvazat pentru păstrare într-un flacon de polietilenăSolution B was prepared as follows: exactly 1,613g of magnesium oxide was weighed and transferred into a 500ml vial with a minimum amount of distilled water. 82 ml of 1N HCl was added. It was slowly reheated until dissolved, diluted to about 400 ml with distilled water and boiled to remove CO 2 . The solution was cooled and then two drops of methyl red solution were added and neutralized with a 1N ammonia solution to an intermediate orange color. It was transferred quantitatively into a 1000 ml graduated flask, made up to the mark with distilled water and transferred to storage in a polyethylene bottle.

Variantele experimentale care au fost realizate sunt:The experimental variants that have been realized are:

V-ι - martor netratat cu (semințe / sol);V-ι - untreated control with (seeds / soil);

V2 - martor tratat în brazdă cu soluția de aplicare seleniată, nebacterizat;V 2 - control treated in the furrow with seleniated application solution, not bacterial;

V3 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciens B100 107 în soluția de aplicare;V 3 - soil treated with B. amyloliquefaciens B100 10 7 in the application solution;

V4 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciens B1OO 108 în soluția de aplicareV 4 - soil treated with B. amyloliquefaciens B1OO 10 8 in the application solution

V5 - martor tratament foliar ziua a 14-a de la răsărire (5 ml soluție 0,1 mg% Se sub formă de selenat de sodiu, echivalent a 10 g/ha seleniu).V 5 - control foliar treatment on the 14th day after sunrise (5 ml solution 0.1 mg% Se as sodium selenate, equivalent to 10 g / ha selenium).

Din experimentele realizate s-au recoltat cca. 2..3 g de material vegetal, atunci când grâul a ajuns la faza de înfrățire, respectiv când porumbul a ajuns în faza de 8 frunze complete. Materialul vegetal s-a cântărit cu o precizie de 1 mg și s-a adus într-un balon cu dop rodat de 250 cm3. S-au adăugat 20 cm3 de acid azotic concentrat și s-a lăsat 2 zile la temperatura camerei. După aceea s-au adăugat 2 cm3 acid percloric concentrat; iar la balon s-a atașat un refrigerent cuFrom the experiments carried out, approx. 2..3 g of vegetable material, when the wheat has reached the twinning phase, respectively when the corn has reached the phase of 8 complete leaves. The plant material was weighed to an accuracy of 1 mg and brought into a 250 cm 3 stoppered balloon. 20 cm 3 of concentrated nitric acid were added and left at room temperature for 2 days. Thereafter, 2 cm 3 concentrated perchloric acid was added; and a refrigerant with

Μ-2 Ο 1 ο - ο 1 3 7 9 - 2 1 -12- 2010 spirală. S-a pus pe baie de nisip cu temperatura de 180 °C, la nișă chimică și s-a fiert timp de 16 ore. S-a demontat refrigerentul, sa-u adăugat 1 cm3 de acid sulfuric concentrat, după care s-a continuat evaporarea sub nișă cca. 3 ore, până la un volum de 1-2 cm3. Soluția s-a răcit, s-a adăugat 1 cm3 de acid azotic concentrat și s-a ținut pe baia de apă timp de 10 minute. Mineralizatul astfel obținut s-a transvazat cantitativ într-un pahar Berzelius de 100 cm3. La proba astfel dezagregat s-au adăugat 5 cm3 soluție de mascare după care pH-ul soluției s-a adus la 2 cu soluție de hidroxid de amoniu. S-au adăugat 5 cm3 de soluție 0,1% 2,3-diamino-naftalină după care s-a lăsat în întuneric două ore. După formarea complexului soluția s-a transvazat cantitativ într-o pâlnie de separare. Complexul piazselenolic format a fost extras repetat cu ciclohexan 2x5 cm3 agitând intens 2 minute. Fazele organice s-au reunit și s-a determinat fluorescența la o lumină de excitare de 380 nm și la o emisie de 519 nm. Rezultatele obținute sunt prezentate în tab. 11. Ele demonstrează că tulpina B100 este o tulpină care are capacitate ridicată de a biodisponibiliza seleniul pentru plantele de grâu și porumb.Μ-2 Ο 1 ο - ο 1 3 7 9 - 2 1 -12- 2010 spiral. It was placed on a sand bath with a temperature of 180 ° C, at the chemical niche and boiled for 16 hours. The refrigerant was removed, 1 cm 3 of concentrated sulfuric acid was added, followed by evaporation under the niche for approx. 3 hours, up to a volume of 1-2 cm 3 . The solution was cooled, 1 cm 3 of concentrated nitric acid was added and kept on the water bath for 10 minutes. The mineralized thus obtained was transferred quantitatively into a Berzelius glass of 100 cm 3 . To the sample thus disaggregated were added 5 cm 3 masking solution after which the pH of the solution was brought to 2 with ammonium hydroxide solution. 5 cm 3 of 0.1% 2,3-diamino-naphthalene solution was added and left in the dark for two hours. After the formation of the complex, the solution was transferred quantitatively into a separating funnel. The piazselenolic complex formed was repeatedly extracted with cyclohexane 2x5 cm 3, stirring intensely for 2 minutes. The organic phases were combined and the fluorescence was determined at an excitation light of 380 nm and an emission of 519 nm. The obtained results are presented in the tab. 11. They demonstrate that strain B100 is a strain that has high ability to bioavailable selenium for wheat and maize plants.

Tab.11. Nivelele de seleniu total (gg/kg) în țesuturile plantelor provenite din semințe tratate în brazdă cu o soluție seleniată și tulpina B100.Tab.11. Levels of total selenium (gg / kg) in plant tissues from seeds treated in the furrow with a selenium solution and strain B100.

Varianta experimentală Experimental variant Grâu Wheat Porumb Corn Vi - martor netratat (semințe / sol); Vi - untreated control (seeds / soil); 44,3±5,2C 44.3 ± 5.2 C 46,3±4,5C 46.3 ± 4.5 C V2 - martor tratat în brazdă cu soluția de aplicare seleniată, nebacterizatV 2 - control treated in the furrow with the seleniated application solution, not bacterialized 54,6±4,6b 54.6 ± 4.6 b 56,7±3,7b 56.7 ± 3.7 b V3 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciens B100 107 în soluția de aplicareV 3 - Soil treated with B. amyloliquefaciens B100 10 7 in the application solution 66,2±5,5ab 66.2 ± 5.5 ab 64,6±6,3ab 64.6 ± 6.3 ab V4 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciens B100 108 în soluția de aplicareV 4 - Soil treated with B. amyloliquefaciens B100 10 8 in the application solution 72,4±4,8a 72.4 ± 4.8 a 72,8±5,3a 72.8 ± 5.3 a V5 - martor tratament foliar ziua a 14V 5 - control foliar treatment day 14 68,8±7,1a 68.8 ± 7.1 a 71,2±5,6a 71.2 ± 5.6 a

Tulpina B100 a fost testată și în cadrul unui experiment de câmp amplasat în Dobrogea, pe suprafețe mari. Bacteriile au fost aplicate în brazdă concomitent cu semănatul prin utilizarea de echipamente agricole specifice de aplicare soluții în brazdă, la presiuni de lucru cuprinse între 0,5 ... 3 bar a echipamentului de aplicare prin pulverizare în brazdă și la o viteză medie de deplasare a agregatului de semănat de 7 km/h. Soluția de aplicare a inclus aceleași componente, care însă au fost dizolvate în apă de fântână. Experimentul a fost realizat în pătrat latin, cu 4 variante în 4 repetiții.The B100 strain was also tested in a large field experiment in Dobrogea. The bacteria were applied in the furrow at the same time as the sowing by the use of specific agricultural equipment for applying solutions in the furrow, at working pressures between 0.5 ... 3 bar of the application equipment by the spray in the furrow and at an average speed of movement of the sowing unit of 7 km / h. The application solution included the same components, which were dissolved in well water. The experiment was performed in Latin square, with 4 variants in 4 repetitions.

Cele 4 variante ale experimentului de câmp au fost:The 4 variants of the field experiment were:

V1 - martor netratat cu (semințe / sol);V 1 - untreated control (seeds / soil);

ce 2 3 1 Ο - Ο 1 3 7 9 - 2 ί -12- 2010ce 2 3 1 Ο - Ο 1 3 7 9 - 2 ί -12- 2010

V2 - martor tratat în brazdă cu soluția de aplicare seleniată, nebacterizat;V 2 - control treated in the furrow with seleniated application solution, not bacterial;

V3 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciens B1OO, 108 în soluția de aplicare;V 3 - soil treated with B. amyloliquefaciens B1OO, 10 8 in the application solution;

V4 - martor tratament foliar ziua la faza de spic în burduf (500 litri soluție 2 mg % Se, sub formă de selenat de sodiu echivalent a 10 g/ha seleniu).V 4 - day foliar treatment control during spike phase in bellows (500 liters 2 mg% Se solution, in the form of sodium selenate equivalent to 10 g / ha selenium).

Din experiment au fost prelevate probe în fenofaza de formare a boabelor și la recoltare, probe de boabe. In aceste probe s-a determinat nivelul de seleniu total prin digestia umedă a probelor de sol cu un amestec de acizi azotic, sulfuric, percloric pentru transformarea tuturor speciilor moleculare Se în seleniat (SeO4 2), reducerea acestuia cu NaBH4 la H2Se și dozarea lui prin HG-AAS (generare de hidrură cu dozarea seleniului prin spectroscopie de absorbție atomică în flacără). Rezultatele sunt prezentate în tab. 12.From the experiment were taken samples in the phenophase of grain formation and at harvest, grain samples. In these samples the total selenium level was determined by wet digestion of soil samples with a mixture of nitric, sulfuric, perchloric acids for the conversion of all molecular species Se into selenate (SeO 4 2 ), its reduction with NaBH 4 to H 2 Se and its dosing by HG-AAS (hydride generation with selenium dosing by flame atomic absorption spectroscopy). The results are presented in the tab. 12.

Tab.12. Influența tratamentului de inoculare în brazdă cu tulpina B1OO de B. amyloliquefaciens asupra preluării și acumulării de seleniu (pg/kg).Tab.12. Influence of inoculation treatment in the furrow with B1OO strain of B. amyloliquefaciens on selenium uptake and accumulation (pg / kg).

Varianta experimentală Experimental variant Material vegetal Plant material Grâu boabe Wheat grains Vi - martor netratat (semințe / sol); Vi - untreated control (seeds / soil); 39,5±5,2C 39.5 ± 5.2 C 106,3±4,5c 106.3 ± 4.5 c V2 - martor tratat în brazdă cu soluția de aplicare seleniată, nebacterizatV 2 - control treated in the furrow with the seleniated application solution, not bacterialized 53,6±4,6bc 53.6 ± 4.6 bc 116,7±5,7b 116.7 ± 5.7 b V3 - sol tratat în brazdă cu B. amyloliquefaciensBIOO 108 în soluția de aplicareV 3 - soil treated with B. amyloliquefaciensBIOO 10 8 in the application solution 79,8±8,2a 79.8 ± 8.2 a 142,7±12,3a 142.7 ± 12.3 a V4 - martor tratament foliar ziua a 14V 4 - control foliar treatment day 14 62,8±7,1b 62.8 ± 7.1 b 121,±7,9b 121, ± 7.9 b

Tulpina B100 de B. amyloliquefaciens stimulează acumularea și preluare seleniului de către plantele de grâu în condiții de câmp și poate fi utilizată pentru biofortifierea cu seleniu a recoltei de grâu.B100 strain of B. amyloliquefaciens stimulates the accumulation and uptake of selenium by wheat plants under field conditions and can be used for selenium biofortification of wheat harvest.

Claims (1)

1. Tulpina de Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum B100, cu numărul de depozit NCAIM (P) B001362, caracterizată prin aceea că este antagonistă față de ciuperci fitopatogene de sol Fusarium graminearum, Alternaria spp, Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium cepivorum, Gaeumannomyces graminis, Pythium debaryanum, Verticillium dahliae, Rhizoctonia solani, Fusarium oxisporum f. sp. radicis-lycopersici, Sclerotium bataticola și față de bacteriile care afectează pomii fructiferi în timpul înfloritului, Erwinia amylovora, Pseudomonas ice+, datorită producerii de antibiotice lipopeptidice și policetidice și de enzime hidrolitice, protează și lactonază, și care are și activitate de stimulare a creșterii plantelor, datorită producerii endofite de factori de creștere, și capacitate de mineralizare a materialului vegetal, datorită producerii de amilază, fitază și celulază, și care solubilizează fosforul anorganic, biodisponibilizează seleniului și stimulează preluarea și acumularea seleniului de către plantele de grâu și porumb.1. Stem of Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum B100, with deposit number NCAIM (P) B001362, characterized in that it is antagonistic to phytopathogenic fungi of the soil Fusarium graminearum, Alternaria spp, Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium cepivorum, Gaeumannomythia rhyme, Pyramidium, Pyramidium, Pyramids solani, Fusarium oxisporum f. sp. radicis-lycopersici, Sclerotium bataticola and against the bacteria that affect the fruit trees during the flowering, Erwinia amylovora, Pseudomonas ice + , due to the production of lipopeptide and polycetidic antibiotics and of hydrolytic enzymes, proteases and lactonase, and which also stimulates activity plants, due to the endophyte production of growth factors, and mineralization capacity of the plant material, due to the production of amylase, phytase and cellulase, and which solubilizes inorganic phosphorus, bioavailability to selenium and stimulates the taking and accumulation of selenium by wheat and maize plants.
ROA201001379A 2010-12-21 2010-12-21 Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops RO127468A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001379A RO127468A2 (en) 2010-12-21 2010-12-21 Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201001379A RO127468A2 (en) 2010-12-21 2010-12-21 Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO127468A2 true RO127468A2 (en) 2012-06-29

Family

ID=46319341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201001379A RO127468A2 (en) 2010-12-21 2010-12-21 Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO127468A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176867A (en) * 2015-08-28 2015-12-23 福建省农业科学院农业生物资源研究所 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum strain for producing cellulase
RU2599416C1 (en) * 2015-09-02 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "БИСОЛБИ ПЛЮС" Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum BS89 STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PRODUCTIVITY OF PLANTS AND PROTECTION THEREOF FROM DISEASES
CN112501053A (en) * 2020-11-09 2021-03-16 山东省花生研究所 Bacillus amyloliquefaciens HBNS-1, application thereof and obtained agricultural fertilizer
CN117070392A (en) * 2023-04-17 2023-11-17 广西大学 A selenium-resistant and phosphate-solubilizing strain Bacillus amyloliquefaciens G02 and its application

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176867A (en) * 2015-08-28 2015-12-23 福建省农业科学院农业生物资源研究所 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum strain for producing cellulase
RU2599416C1 (en) * 2015-09-02 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "БИСОЛБИ ПЛЮС" Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum BS89 STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PRODUCTIVITY OF PLANTS AND PROTECTION THEREOF FROM DISEASES
CN112501053A (en) * 2020-11-09 2021-03-16 山东省花生研究所 Bacillus amyloliquefaciens HBNS-1, application thereof and obtained agricultural fertilizer
CN117070392A (en) * 2023-04-17 2023-11-17 广西大学 A selenium-resistant and phosphate-solubilizing strain Bacillus amyloliquefaciens G02 and its application
CN117070392B (en) * 2023-04-17 2025-10-14 广西大学 A selenium-resistant and phosphate-solubilizing strain Bacillus amyloliquefaciens G02 and its application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tapia-Vázquez et al. Isolation and characterization of psychrophilic and psychrotolerant plant-growth promoting microorganisms from a high-altitude volcano crater in Mexico
Suman et al. Endophytic microbes in crops: diversity and beneficial impact for sustainable agriculture
Xu et al. Biocontrol of Fusarium crown and root rot and promotion of growth of tomato by Paenibacillus strains isolated from soil
Sabaté et al. Decrease in the incidence of charcoal root rot in common bean (Phaseolus vulgaris L.) by Bacillus amyloliquefaciens B14, a strain with PGPR properties
Wu et al. Effects of bio-organic fertilizer on pepper growth and Fusarium wilt biocontrol
Kulimushi et al. Efficacy of Bacillus amyloliquefaciens as biocontrol agent to fight fungal diseases of maize under tropical climates: from lab to field assays in south Kivu
CN108048356B (en) Preparation method and application of Bacillus amyloliquefaciens, cultured spores and inoculum
Das et al. Assessment of soil yeasts Papiliotrema laurentii S-08 and Saitozyma podzolica S-77 for plant growth promotion and biocontrol of Fusarium wilt of brinjal
Bhakat et al. Plant growth promotion and lipopeptide-mediated biological control of chilli pathogen Colletotrichum siamense by endophytic Bacillus sp.
KR20230105465A (en) Development of a multifunctional biopesticide controlling anthracnose and bacterial diseases with plant growth stimulating effects
Cai et al. An endophytic Paenibacillus polymyxa hg18 and its biocontrol potential against Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum
Chen et al. Biocontrol of Fusarium wilt disease in strawberries using bioorganic fertilizer fortified with Bacillus licheniformis X-1 and Bacillus methylotrophicus Z-1
Alhaddad et al. Diversity, characterization, and potential applications of bacterial endophytes isolated from the halophyte Limonium axillare
CN117229950A (en) Siamese bacillus CAU-Y3, biological microbial inoculum and application
RO127468A2 (en) Strain of bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum having various beneficial effects on crops
Siddiqui et al. Effect of seed bacterization on plant growth response and induction of disease resistance in chilli
RO127514B1 (en) Strain of bacillus subtilis with an activity of fighting soil phytopathogenic agents, stimulating plant growth and for controlled biodegradation of vegetable material
Mageshwaran et al. Current insights into the role of rhizosphere bacteria in disease suppression in millets
Lim et al. Isolation of auxin-and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase-producing bacterium and its effect on pepper growth under saline stress
Kashyap et al. Effect of native bioinoculants on vegetable crops grown on alkaline soil under field conditions
Raghuwanshi et al. Performance of vesicular-arbuscular mycorrhizae in saline-alkali soil in relation to various amendments
Chakraborty et al. PGPR in managing root rot disease and enhancing growth in mandarin (Citrus reticulata Blanco.) seedlings
Alzahrani et al. Plant Growth-Promotion Activities of Endophytic Bacteria Associated with The Medicinal Plant Areva javanica (Family: Amaranthaceae).
Elemam et al. The potentiality of nodule-inhabiting fungi to control the growth of Fusarium oxysporum
Liu et al. Improvement in continuous cropping of cut chrysanthemum by phanerochaete chrysosporium