Пектатлиазная активность разных видов пектобактерий при заражении стеблей и клубней картофеля

  • Чэнюе Шао Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Анатолий Николаевич Евтушенков Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Пектатлиазная активность является важнейшим фактором вирулентности фитопатогенных бактерий рода Pectobacterium. Значительный уровень пектатлиазной активности отмечен в пораженных пектобактериями тканях стеблей картофеля, он в несколько раз превышал уровень пектатлиазной активности в мацерированных тканях клубней картофеля, что может быть связано с разным биохимическим составом тканей. Выявлена зависимость пектатлиазной активности в тканях клубней картофеля от сорта растения. Пектатлиазная активность бактерий P. carotovorum, P. parmentieri, P. brasiliense и P. atrosepticum в пораженных тканях клубней сорта Винета была достоверно выше таковой в пораженных тканях клубней сорта Палац. Наиболее высокие уровни пектатлиазной активности зарегистрированы при заражении клубней картофеля бактериями P. brasiliense, а наиболее низкие – при заражении клубней картофеля бактериями P. parmentieri. Устойчивость клубней картофеля к мацерирующему действию пектобактерий связана с видовой принадлежностью фитопатогена. Клубни картофеля сорта Палац оказались более устойчивыми к мацерирующему действию бактерий P. carotovorum и P. parmentieri, но менее устойчивыми к мацерирующему действию бактерий P. brasiliense по сравнению с клубнями картофеля сорта Винета. Стебли картофеля сорта Винета слабее поражались черной ножкой, чем стебли картофеля сорта Палац.

Биографии авторов

Чэнюе Шао , Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирант кафедры молекулярной биологии биологического факультета. Научный руководитель – А. Н. Евтушенков

Анатолий Николаевич Евтушенков, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор биологических наук, профессор; профессор кафедры молекулярной био­логии биологического факультета

Литература

  1. Dye DW. A taxonomic study of the genus Erwinia. I. The amylovora group. New Zealand Journal of Science. 1968;11(4):590–607.
  2. Adeolu M, Alnajar S, Naushad S, Gupta RS. Genome-based phylogeny and taxonomy of the «Enterobacteriales»: proposal for Enterobacterales ord. nov. divided into the families Enterobacteriaceae, Erwiniaceae fam. nov., Pectobacteriaceae fam. nov., Yersiniaceae fam. nov., Hafniaceae fam. nov., Morganellaceae fam. nov., and Budviciaceae fam. nov. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2016;66(12):5575–5599. DOI: 10.1099/ijsem.0.001485.
  3. Mansfield J, Genin S, Magori S, Citovsky V, Sriariyanum M, Ronald P, et al. Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology. 2012;13(6):614–629. DOI: 10.1111/j.1364-3703.2012.00804.x.
  4. Toth IK, van der Wolf JM, Saddler G, Lojkowska E, Hélias V, Pirhonen M, et al. Dickeya species: an emerging problem for potato production in Europe. Plant Pathology. 2011;60(3):385–399. DOI: 10.1111/j.1365-3059.2011.02427.x.
  5. Pérombelon MCM, Kelman A. Ecology of the soft rot erwinias. Annual Review of Phytopathology. 1980;18:361–387. DOI: 10.1146/annurev.py.18.090180.002045.
  6. Cappaert MR, Powelson ML, Franc GD, Harrison MD. Irrigation water as a source of inoculum of soft rot erwinias for aerial stem rot of potatoes. Phytopathology. 1988;78(12):1668–1672. DOI: 10.1094/Phyto-78-1668.
  7. Rossmann S, Dees MW, Perminow J, Meadow R, Brurberg MB. Soft rot Enterobacteriaceae are carried by a large range of insect species in potato fields. Applied and Environmental Microbiology. 2018;84(12):e00281-18. DOI: 10.1128/AEM.00281-18.
  8. Pérombelon MCM. Potato diseases caused by soft rot erwinias: an overview of pathogenesis. Plant Pathology. 2002;51(1):1–12. DOI: 10.1046/j.0032-0862.2001.Shorttitle.doc.x.
  9. Barras F, van Gijsegem F, Chatterjee AK. Extracellular enzymes and pathogenesis of soft-rot Erwinia. Annual Review of Phyto¬ pathology. 1994;32:201–234. DOI: 10.1146/annurev.py.32.090194.001221.
  10. Evtushenkov AN, Fomichev YuK. Pectate lyase activity of the bacteria of the genus Erwinia. Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta imeni V. I. Lenina. Seriya 2, Khimiya. Biologiya. Geografiya. 1978;2:25–28. Russian. EDN: LOLKIH.
  11. Komar EI, Shavel’ MI, Pesnyakevich AG. Identification of gram-negative pectolytic phytopathogenic bacteria that cause potato disease in Belarus. Vestnik BGU. Seriya 2, Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2014;2:54–60. Russian. EDN: SIBRTB.
  12. Shao Chengyue, Gorovik YuN, Sidorova SG, Evtushenkov AN. Identification of pectolytic bacterial species isolated during plant bacteriosis in the Republic of Belarus. Experimental Biology and Biotechnology. 2022;3:64–72. Russian. DOI: 10.33581/2957- 5060-2022-3-64-72.
  13. Evtushenkov AN, Shevchik VE, Popova LB, Fomichev YuK. Purification and properties of two extracellular endopectate lyases of Erwinia chrysanthemi ENA49. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 1986;22(2):187–192. Russian. EDN: XIWZZB.
  14. Motyka-Pomagruk A, Zoledowska S, Sledz W, Lojkowska E. The occurrence of bacteria from different species of Pectobacteriaceae on seed potato plantations in Poland. European Journal of Plant Pathology. 2021;159(2):309–325. DOI: 10.1007/s10658-020- 02163-x.
  15. Oulghazi S, Sarfraz S, Zaczek-Moczydłowska MA, Khayi S, Ed-Dra A, Lekbach Y, et al. Pectobacterium brasiliense: geno¬ mics, host range and disease management. Microorganisms. 2021;9(1):106. DOI: 10.3390/microorganisms9010106.
  16. Shao Chengyue, Akhremchuk AE, Valentovich LN, Nikolaichik YA, Evtushenkov AN. First report of Pectobacterium brasi¬ liense causing blackleg disease of potato plants in Belarus. Journal of Plant Pathology. 2023;105(4):1735. DOI: 10.1007/s42161-023- 01487-x.
  17. Zheng Y, Xiao G, Zhou W, Gao Y, Li Z, Du G, et al. Midgut microbiota diversity of potato tuber moth associated with potato tissue consumed. BMC Microbiology. 2020;20:58. DOI: 10.1186/s12866-020-01740-8.
  18. Joshi JR, Yao L, Charkowski AO, Heuberger AL. Metabolites from wild potato inhibit virulence factors of the soft rot and blackleg pathogen Pectobacterium brasiliense. Molecular Plant-Microbe Interactions (MPMI). 2021;34(1):100–109. DOI: 10.1094/MPMI-08-20- 0224-R.
  19. Shao Chengyue, Evtushenkov AN. Virulent properties of pectobacteria isolated from plant samples on the territory of Belarus. Experimental Biology and Biotechnology. 2023;2:44–51. Russian. EDN: RAKYZR.
Опубликован
2024-11-11
Ключевые слова: пектатлиаза, мацерация клубней, черная ножка, картофель, сорт Винета, сорт Палац, Pectobacterium
Как цитировать
Шао , Ч., & Евтушенков, А. Н. (2024). Пектатлиазная активность разных видов пектобактерий при заражении стеблей и клубней картофеля. Экспериментальная биология и биотехнология, 3, 30-36. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/6152
Раздел
Биотехнология и микробиология