COMPATIBILITY OF BIOLOGICAL PLANT PROTECTION AGENTS PSEUDOMONAS PUTIDA PCL1760 AND TRICHODERMA ASPERELLUM T302
УДК: 631.11 DOI: 10.12737/2782-490X-2026-5-1-64-71
Keywords:
biological plant protection, Pseudomonas putida, Trichoderma asperellum, Fusarium oxysporum, strain compatibility, root rot, rhizosphere colonizationAbstract
Biological plant protection is a safe alternative to chemical pesticides, however, the effectiveness of biological agents often varies depending on application conditions. Combining different biological control agents can improve the consistency of their protective effect, but requires preliminary assessment of their compatibility. The study aimed to evaluate the compatibility of Pseudomonas putida strain PCL1760 and Trichoderma asperellum strain T302 under in vitro conditions, in a gnotobiotic system and in the biological control of tomato Fusarium root rot. No mutual antagonism interactions between strains were observed in in vitro experiments. In a gnotobiotic system, co-inoculation with T. asperellum strain T302 increased the population density of P. putida PCL1760 on the apical part of tomato roots from 1.4×10⁶ to 11.5×10⁶ cells per 1 cm of root, i.e., 8.2 times compared to inoculation with strain PCL1760 alone. However, the presence of strain PCL1760 did not significantly affect the colonization of tomato roots by strain T302. When used separately and in combination, both strains maintained a bioprotective effect against Fusarium root rot of tomatoes, reducing the disease index from 0.68 to 0.13-0.26, with no statistically significant difference between variants treated with biocontrol agents. Combined inoculation of these two strains also effectively suppressed root rot development, reducing the disease index to 0.23. The obtained results demonstrate the compatibility of P. putida PCL1760 and T. asperellum T302 strains and highlight the potential of their combined application for protecting tomatoes from root rot diseases.
References
Montesinos E. Development, registration and commercialization of microbial pesticides for plant protection // Int. Microbiol. 2003. Vol. 6. P. 245–252. doi: 10.1007/s10123-003-0144-x.
Сафроновская Г. Биопестициды – перспективный сегмент рынка средств защиты растений // Наше сельское хозяйство. 2021. № 1(249). С. 28–35. EDN OKXYHL.
Lugtenberg B., Kamilova F. Plant-growth-promoting rhizobacteria // Annual Review of Microbiology. 2009. Vol. 63. P. 541-556. doi: 10.1146/annurev.micro.62.081307.162918.
Haas D., Defago G. Biological control of soil-borne pathogens by fluorescent pseudomonads // Nat. Rev. Microbiol. 2005. Vol. 3. P. 307–319. doi: 10.1038/nrmicro1129.
Атаев Г., Рахманов С., Досназарова А., Довлеттелдиев Д. Использование биоудобрений и биопестицидов для экологически чистого земледелия // Ею ирозо. 2024. № 12. С. 65–67. EDN KBGNBW.
Агиева Г.Н., Нижегородцева Л.С., Диабанкана Р.Ж.К. Приемы повышения эффективности применения биологических препаратов в растениеводстве // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. Т. 15. № 4(60). С. 5–9. doi: 10.12737/2073-0462-2021-5-9.
Алферов А.А. Влияние почвенно-климатических условий на эффективность биопрепаратов и азотных удобрений при выращивании ячменя // Агрохимический вестник. 2017. № 6. С. 38–42. EDN SZIIRD.
Алексеева К.Л., Аникеева Н.А. Защита огурца от корневых гнилей при совместном действии биопрепаратов и регуляторов роста // Аграрный вестник Урала. 2009. № 11(65). С. 49–50. EDN LALSCR.
Каримова Л.З., Валидов Ш.З., Рахманова Г.Ф., Валиев А.Р. Ростстимулирующий эффект микроорганизмов и химических фунгицидов при комплексном применении на томатах // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2025. Т. 20. № 4(80). С. 39–46. doi: 10.12737/2073-0462-2025-20-4-39-46.
Keel C., Schnider U., Maurhofer M., Voisard C., Laville J., Burger U., Wirthner P., Haas D., Defago G. Suppression of root diseases by Pseudomonas fluorescens CHA0: importance of the bacterial secondary metabolite 2,4-diacetyl phloroglucinol // Mol. Plant-Microbe Interact. 1992. Vol. 5(1). P. 4–13. doi: 10.1094/MPMI-5-004.
Chin-A-Woeng T.F.C., Bloemberg G.V., Lugtenberg B.J.J. Phenazines and their role in biocontrol by Pseudomonas bacteria // New Phytol. 2003. Vol. 157. P. 503–523. doi: 10.1046/j.1469-8137.2003.00686.x.
Makhlouf K.E., Boungab K., Mokrani S. Synergistic effect of Pseudomonas azotoformans and Trichoderma gamsii in management of Fusarium crown rot of wheat // Arch. Phytopathol. Plant Protect. 2023. Vol. 56(2). P. 108–126. doi: 10.1080/03235408.2023.2172964.
Validov S., Kamilova F., Qi S. Selection of bacteria able to control Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici in stonewool substrate // J. Appl. Microbiol. 2007. Vol. 102(2). P. 461–471. doi: 10.1111/j.1365-2672.2006.03083.x.
Залялютдинова Л.М., Бикмуллин А.Г., Тухбатова Р.И. Выделение, очистка и биологическая активность вторичных метаболитов Trichoderma asperellum F-1087 // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54(2). С. 201–205. doi: 10.7868/S0555109918020207.
Afordoanyi D.M., Diabankana R.G.C., Miftakhov A.K. Genomic Features of Pseudomonas putida PCL1760: A Biocontrol Agent Acting via Competition for Nutrient and Niche // Appl. Microbiol. 2022. Vol. 2(4). P. 749–765. doi: 10.3390/applmicrobiol2040051.
Pierson L.S. III, Thomashow L.S. Cloning and heterologous expression of the phenazine biosynthetic locus from Pseudomonas aureofaciens 30-84 // Mol. Plant-Microbe Interact. 1992. Vol. 5(4). P. 330–339. doi: 10.1094/MPMI-5-330.
Komissarov E.N., Diabankana R.G.C., Abdeeva I. Genomic Differences Between Two Fusarium oxysporum Formae Speciales Causing Root Rot in Cucumber // J. Fungi. 2025. Vol. 11(2). P. 140. doi: 10.3390/jof11020140.
Wu J., Chen Y., Xu X., Ren W., Zhang X., Cai X., Huang A., Zeng Y., Long H., Xie Z. Screening of bioflocculant and cellulase-producing bacteria strains for biofloc culture systems with fiber-rich carbon source // Front. Microbiol. 2022. Vol. 13. P. 969664. doi: 10.3389/fmicb.2022.969664.
Simons M., van der Bij A.J., Brand I., de Weger L.A., Wijffelman C.A., Lugtenberg B.J.J. Gnotobiotic system for studying rhizosphere colonization by plant growth-promoting Pseudomonas bacteria // Mol. Plant Microbe Interact. 1996. Vol. 9(7). P. 600–607. doi: 10.1094/MPMI-9-0600.
Validov S.Z., Kamilova F.D., Lugtenberg B.J.J. Monitoring of pathogenic and non-pathogenic Fusarium oxysporum strains during tomato plant infection // Microb. Biotechnol. 2011. Vol. 4(1). P. 82–88. doi: 10.1111/j.1751-7915.2010.00208.x.
Carbone I., Kohn L.M. A method for designing primer sets for speciation studies in filamentous ascomycetes // Mycologia. 1999. Vol. 91(3). P. 553–556. doi: 10.2307/3761358.
Кунгуров Г.А., Максимова К.В., Куватова А.В., Валидов Ш.З. Сравнительная оценка действия нафталин-1,2-диоксигеназы на продуктивность синтеза индол-3-уксусной кислоты и ростостимулирующую активность бактерий рода Pseudomonas // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2026. Т. 168(1). С. 109–123. doi: 10.26907/2542-064X.2026.1.109-123.
Validov S.Z., Kamilova F., Lugtenberg B.J.J. Pseudomonas putida strain PCL1760 controls tomato foot and root rot in stonewool under industrial conditions in a certified greenhouse // Biol. Control. 2009. Vol. 48(1). P. 6–11. doi: 10.1016/j.biocontrol.2008.08.008.
Bolwerk A., Lagopodi A.L., Lugtenberg B.J., Bloemberg G.V. Visualization of interactions between a pathogenic and a beneficial Fusarium strain during biocontrol of tomato foot and root rot // Mol Plant Microbe Interact. 2005. Vol. 18(7). P. 710-21. doi: 10.1094/MPMI-18-0710.
Lorito M., Farkas V., Rebuffat S., Bodo B., Kubicek C.P. Cell wall synthesis is a major target of mycoparasitic antagonism by Trichoderma harzianum // J. Bacteriol. 1996. Vol. 178(21). P. 6382–6385. doi: 10.1128/jb.178.21.6382-6385.1996.
Алимова Ф.К. Некоторые вопросы применения препаратов на основе грибов рода Trichoderma в сельском хозяйстве // Агро XXI. 2006. № 4–6. С. 18–21. EDN IAKWEP.
Harman G.E., Howell C.R., Viterbo A., Chet I., Lorito M. Trichoderma species – opportunistic, avirulent plant symbionts // Nat. Rev. Microbiol. 2004. Vol. 2(1). P. 43–56. doi: 10.1038/nrmicro797.
