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Competition and antibiosis in the biological control of potato scab

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Abstract:

Nonpathogenic, antibiotic-producing streptomycetes have been shown to reduce potato scab when added to disease-conducive soil. Spontaneous mutants of the pathogenic Streptomyces scabies RB4 that are resistant to at least one antibiotic activity produced by the nonpathogenic suppressive isolates Streptomyces diastatochromogenes strain PonSSII and S. scabies PonR have been isolated. To determine the importance of antibiosis in this biocontrol system, these mutants were investigated for their ability to cause disease in the presence of the two pathogen antagonists in a greenhouse assay. Disease caused by one of the mutant strains was reduced in the presence of both suppressive isolates, whereas disease caused by the other five mutants was not significantly reduced by either suppressive strain. In addition, a nonpathogenic mutant of S. scabies RB4 was isolated, which produced no detectable in vitro antibiotic activity and reduced disease caused by its pathogenic parent strain when the pathogen and mutant were coinoculated into soil. Population densities of the pathogen were consistently lower than those of the suppressive strains when individual strains were inoculated into soil. When a pathogen was coinoculated with a suppressive strain, the total streptomycete population density in the pot was always less than that observed when the suppressive isolate was inoculated alone. When the pathogens were inoculated individually into soil, a positive correlation was seen between population density and disease severity. In coinoculation experiments with pathogen and suppressive strains, higher total streptomycete population densities were correlated with lower amounts of disease.Key words: Streptomyces scabies, biological control, antibiotic resistance, potato scab disease.

Nous avons démontré que des streptomycètes non-pathogènes producteurs d'antibiotiques pouvaient réduire la gale de la pomme de terre lorsqu'ajoutés à du sol infectieux. Des mutants spontanés de la souche pathogène Streptomyces scabies RB4 résistants à au moins une activité antibiotique produite par les isolats suppresseurs non-pathogéniques de la souche Streptomyces diastatochromogenes PonSSII et de la souche S. scabies PonR ont été isolés. Afin de déterminer l'importance de l'antibiose dans ce système de lutte biologique, ces mutants ont été analysés pour leur capacité à provoquer des maladies en présence de deux pathogènes antagonistes, lors d'une expérience effectuée en serre. La maladie causée par une des souches mutantes à été diminuée en présence des deux isolats suppresseurs, tandis que la maladie causée par les cinq autres mutants n'a pas été réduite de manière significative par les souches suppressives. De plus, un mutant non-pathogène de la souche S. scabies RB4 a été isolé; il ne produisait aucune activité antibiotique in vitro et pouvait réduire la maladie causé par sa souche parentale pathogène lorsque le mutant et le pathogène étaient co-inoculés dans le sol. Les densités de population de la souche pathogène étaient constamment plus basses que celles des souches suppressives lorsque les souches étaient inoculées individuellement dans le sol. Lorsqu'un pathogène était co-inoculé avec une souche suppressive, la densité de population de streptomycètes totale dans le pot était toujours moindre que ce qui était observé alors que la souche suppressive était inoculée seule. Lorsque les pathogènes furent inoculés individuellement dans le sol, une corrélation positive fut observée entre la densité de population et la sévérité de la maladie. Lors des expériences de co-inoculation avec des pathogènes et des souches suppressives, les plus hauts taux de densité de populations de streptomycètes totales étaient corrélés avec des plus bas niveaux de maladie.Mots clés : Streptomyces scabies, lutte biologique, résistance aux antibiotiques, maladie de la gale de la pomme de terre.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: Streptomyces scabies; antibiotic resistance; biological control; lutte biologique; maladie de la gale de la pomme de terre; potato scab disease; résistance aux antibiotiques

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-04-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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