Controle genômico e biológico de Sclerotinia sclerotiorum usando um extrato extracelular de Bacillus velezensis 20507

Introdução Sclerotinia sclerotiorum é um patógeno conhecido que prejudica culturas e vegetais. Infelizmente, há uma falta de medidas efetivas de controle biológico para esse patógeno. Bacillus velezensis 20507 tem um forte efeito antagônico sobre S. Sclerotiorum; no entanto, a base biológica de seu efeito antifúngico não é completamente compreendida. Métodos Neste estudo, os microrganismos antagônicos de amplo espectro de B. velezensis 20507 foram investigados, e os ingredientes antifúngicos ativos nesta cepa foram isolados, purificados, identificados e experimentos de estabilidade térmica foram realizados para explorar seu mecanismo antifúngico. Resultados O genoma de B. velezensis 20507 compreendeu um cromossomo circular com um comprimento de 4.043.341 bp, incluindo 3.879 genes, 185 repetições em tandem, 87 tRNAs e 27 rRNAs. A análise genômica comparativa revelou que nossa cepa sequenciada tinha a relação genética mais próxima com Bacillus velezensis (ID do GenBank: NC 009725.2); no entanto, houveram diferenças significativas nas posições dos genes dentro dos dois genomas. Prevê-se que B. velezensis 20507 codifica 12 metabólitos secundários, incluindo difficidin, macrolactina H, fengicina, surfactina, bacilibactina, bacilotalazol A-N, butirosina a/b e bacilaeno. Os resultados mostraram que B. velezensis 20507 produziu vários efeitos antagônicos em seis cepas de patógenos de plantas: Exserohilum turcicum, Pyricularia oryzae, Fusarium graminearum, Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum e Fusarium verticillioides. A precipitação ácida seguida pela lixiviação com 80% de metanol é um método eficaz para isolar o componente antifúngico ME80 em B. velezensis 20507, que pode danificar as membranas das hifas de S. sclerotiorum e possui boa resistência ao calor. Utilizando cromatografia líquida de alta performance e análise de espectrometria de massas, acredita-se que fengicina C72H110N12O20 é a principal substância antifúngica ativa. Discussão Este estudo fornece novos recursos para o controle biológico de S. Sclerotiorum em soja e uma base teórica para uma maior clareza sobre o mecanismo de ação de B. velezensis 20507.