Antifungal activity against Sclerotium rolfsii by antagonistic microorganisms isolated from soil and Dendrobium orchid

การต่อต้านเชื้อรา Sclerotium rolfsii โดยจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ที่คัดแยกจากดินและกล้วยไม้สกุลหวาย

Name: Chutima Kuekulvong

LCSH: Phytopathogenic microorganisms -- Biological control

Abstract: Sclerotium rolfsii, a soil-borne fungal pathogen, causes Sclerotium wilt disease on a wide range of agricultural crops, particularly Dendrobium orchid, resulting in yield loss. The Dendrobium orchid is an important economic plant in Thailand. To reduce or substitute agricultural chemical fungicides, the aim of this study was isolation and screening of the antagonistic microorganisms from soil and the Dendrobium orchid with a high potential for inhibiting the growth of S. rolfsii. Firstly, bacteria were isolated from parts of Dendrobium orchid. Actinomycetes were isolated from the soil in orchid gardens and rhizosphere soil in paddy fields. Then, all of the isolated microorganisms were tested for antagonistic activity toward S. rolfsii by the dual culture technique. Potent antagonists were determined by the levels of chitinolytic and β-1,3-glucanolytic activities. Finally, extracellular antifungal metabolites produced by selected antagonists were evaluated for antifungal potential toward S. rolfsii. The 201 bacterial and 146 actinomycete strains were isolated. The potent antagonists against S. rolfsii, designated strain NBR41 and SRA14, were selected and identified as Pseudomonas sp. and Streptomyces sp., respectively. Pseudomonas sp. NBR41 and Streptomyces sp. SRA14 produced both extracellular chitinase and β-1,3-glucanase enzymes during the exponential phase. Cell-free culture filtrates collected from the exponential and stationary phases of both Pseudomonas sp. NBR41 and Streptomyces sp. SRA14 inhibited the growth of S. rolfsii, indicating that growth suppression was due to extracellular antifungal metabolites present in the culture filtrates. The percentages of fungal growth inhibition by the stationary-culture filtrates of both antagonist strains were significantly higher than those of exponential-culture filtrates. Additionally, morphological changes such as hyphal swelling and abnormal shapes of S. rolfsii were observed in potato dextrose agar that contained the culture filtrates. However, the antifungal activity of exponential-culture filtrate of Pseudomonas sp. NBR41 and Streptomyces sp. SRA14 toward S. rolfsii were significantly reduced after boiling for 45 min or after treatment with 10 μg/ml proteinase K. There were no significant decreases in the percentages of fungal growth inhibition by the stationary-culture filtrates of strain NBR41 and SRA14 after treatment as above. These data indicate that the antifungal potential of the exponential-culture filtrates was related to the activities of both extracellular chitinase and β-1,3-glucanase enzymes, whereas the antifungal activity of the stationary-culture filtrate was involved in the action of unknown thermostable antifungal compound(s).

Abstract: Sclerotium rolfsii เป็นราที่พบในดินและเป็นสาเหตุของโรคเน่าแห้งในพืชหลายชนิด โดยเฉพาะต้นกล้วยไม้ซึ่งเป็นพืชเศรษฐกิจของประเทศไทย ดังนั้นจุดประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้ เพื่อยแยกและคัดเลือกจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ที่มีประสิทธิภาพต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของรา S. ralfsii จากกล้วยไม้และดิน โดยการศึกษาเริ่มจากการแยกแบคทีเรียจากส่วนต่างๆ ของกล้วยไม้ และแอคติโนมัยสีเทจากดินบริเวณสวนกล้วยไม้ รวมถึงดินบริเวณรอบรากข้าว ต่อจากนั้นนำทุกโอโซเลทที่มีประสิทธิภาพสูงในการยังยั้งรา S. ralfsii โดยวิธีการเพาะเลี้ยเชื้อร่วมกัน (dual culture) คัดเลือกไอโซเลทที่มีประสิทธิภาพสูงในการยับยั้งรา S. ralfsii มาตรวจวัดการสร้างเอนไซม์ไคติเนสและกลูคาเนส สุดท้ายประเมินศักยภาพของน้ำเลี้ยงเชื้อจากแบคทีเรียและแอคติโนมัยสีทที่คัดเลือกต่อการเจริญเติบโตของรา S. ralfsii จากการศึกษาพบว่าสามารถแยกแบคทีเรียได้ 201 ไอโซเลท และแคอคติโนมัยสีท 146 ไอโซเลท จากการทอสอบการปฏิปักษ์ต่อรา S. ralfsii โดยวิธีการเพาะเลี้ยงเชื้อร่วมกันพบว่าสายพันธุ์ NBR41 ซึ่งระบุเชื้อว่าเป็น Pseudomonas sp. และสายพันธุ์ SRA14 ซึ่งระบุเชื้อว่าเป็น Pseudomonas sp. มีประสิทธิภาพสูงสุดในการยังยั้งรา S. ralfsii จากการตรวจวัดการสร้างเอนไซม์ไคติเนสและกลูคาเนส พบว่าทั้งสองสายพันธุ์สามารถสร้างเอนไซม์ไคติเนสและกลูคาเนสในระยะ exponential น้ำเลี้ยงเชื้อจากสายพันธุ์ SBR41 และ SRA14 ในระยะ exponential และ stationary สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตในอาหารเหลงของ S. ralfsii น้ำเลี้ยงเชื้อจากทั้งสองสายพันธุ์ในระยะ stationary มีเปอร์เซนต์การยับยั้งการเจริญเติบโตของรา S. ralfsii สูงกว่าในระยะ exponential อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของรา S. ralfsii ประกอบด้วย การบวม และรูปร่างเปลี่ยนไป อย่างไรก็ตามเมื่อนำน้ำเลี้ยงเชื้อในระยะ exponential ของทั้งสองสายพันธุ์ไปต้มเป็นเวลา 45 นาที กับการเติมเอนไซม์โปรติเนส เค พบว่าประสิทธิภาพการยับยั้งรา S. ralfsii ลดลดอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกันน้ำเลี้ยงเชื้อของทั้งสองสายพันธุ์ในระยะ stationary พบว่าประสิทธิภาพในการยับยั้งไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า น้ำเลี้ยงเชื้อในระยะ exponential ประกอบด้วยเอนไซม์ไคติเนสและกลูคาเนส ส่วนน้ำเลี้ยงเชื้อของทั้งสองสายพันธุ์ในระยะ stationary มีองค์ประกอบของสารที่ทนความร้อนและประสิทธิภาพในการยับยั้งรา S. ralfsii

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Benjaphorn Prapagdee

Role: Thesis Advisors

Created: 2008

Modified: 2553-06-22

Issued: 2010-06-16

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH C564a 2008

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Appropriate Technology for Resources and Environmental Development

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4837324.pdf	3.86 MB	58	2021-11-30 17:34:08

ใช้เวลา

0.287912 วินาที