The role of Bacillus spp. in sustainable agriculture and biocontrol
Ескіз недоступний
Дата
2024
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
2076-0558
E-ISSN
2307-4663
Назва тому
Видавець
Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова
Анотація
This work aims to explore the potential applications of Bacillus spp. in biological plant control and the promotion of sustainable agriculture, drawing insights from an analysis of literature data. Literature review. Plants that interact with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) exhibit improved growth and enhanced resistance to stress. Among PGPR, Bacillus spp. are widely used in agriculture to boost crop yields and stress tolerance. However, their effectiveness varies under different conditions, emphasizing the need for further research to bridge the gap between laboratory and field results. Species such as Bacillus subtilis enhance nitrogen fixation, facilitate phosphorus mobilization, and increase iron uptake in plants. Additionally, Bacillus spp. produce phytohormones and other compounds that regulate the hormonal balance in plants. These bacteria protect plants from pathogens by producing antimicrobial substances such as lipopeptides and antibiotics. B. subtilis also modulates the expression of plant genes to support colonization. Biofilm formation on plant roots, regulated by quorum sensing, further promotes effective bacterial colonization. Conclusions. Studies on plant-bacteria interactions in the rhizosphere reveal that beneficial bacteria like Bacillus spp. enhance plant growth and resilience through hormone regulation, biofilm formation, modulation of plant immune responses, and improved nutrient availability and stress tolerance. B. subtilis and related species are particularly effective in increasing crop yields and combating plant diseases. Their ability to improve drought and salt tolerance is especially noteworthy, making Bacillus spp. promising candidates for sustainable agriculture.
Метою даної роботи є аналіз літератури щодо потенційного використання Bacillus spp. у біологічному контролі рослин та розвитку сталого землеробства. Огляд літератури. Рослини, які взаємодіють із PGPR (ризобактеріями, що стимулюють ріст рослин), краще розвиваються і є більш стійкими до стресу. Bacillus spp. використовуються у сільському господарстві як PGPR для підвищення врожайності та стресостійкості культур, проте ефективність їх використання може змінюватися за різних умов. Відмінності у результатах випробувань між лабораторними і польовими умовами підкреслюють необхідність подальших досліджень у цій сфері. Bacillus spp., наприклад, B. subtilis, покращують фіксацію азоту, беруть участь у мобілізації фосфору та збільшують вміст заліза в рослинах. Крім того, Bacillus spp. виробляють фітогормони та сполуки, які регулюють гормональний баланс рослин. Бацили захищають рослини від патогенів, виробляючи антимікробні сполуки, такі як ліпопептиди та антибіотики. З метою кращої колонізації B. subtilis модулюють експресію генів рослин і утворюють біоплівки у процесі, що регулюється системою quorum sensing. Висновки. Дослідження взаємодії рослин і бактерій у ризосфері показали, що корисні бактерії, такі як Bacillus spp., покращують ріст і стійкість рослин шляхом регуляції гормонів, утворення біоплівок, впливу на імунні відповіді рослин, покращення доступності поживних речовин і стійкості до стресу. B. subtilis та інші види бацил є особливо ефективними у підвищенні врожайності культур та зменшенні захворюваності. Особливо важливою є їх здатність підвищувати стійкість рослин до посухи та солоності. Ці характеристики роблять Bacilli spp. перспективними та цінними для використання у сталому сільському господарстві.
Метою даної роботи є аналіз літератури щодо потенційного використання Bacillus spp. у біологічному контролі рослин та розвитку сталого землеробства. Огляд літератури. Рослини, які взаємодіють із PGPR (ризобактеріями, що стимулюють ріст рослин), краще розвиваються і є більш стійкими до стресу. Bacillus spp. використовуються у сільському господарстві як PGPR для підвищення врожайності та стресостійкості культур, проте ефективність їх використання може змінюватися за різних умов. Відмінності у результатах випробувань між лабораторними і польовими умовами підкреслюють необхідність подальших досліджень у цій сфері. Bacillus spp., наприклад, B. subtilis, покращують фіксацію азоту, беруть участь у мобілізації фосфору та збільшують вміст заліза в рослинах. Крім того, Bacillus spp. виробляють фітогормони та сполуки, які регулюють гормональний баланс рослин. Бацили захищають рослини від патогенів, виробляючи антимікробні сполуки, такі як ліпопептиди та антибіотики. З метою кращої колонізації B. subtilis модулюють експресію генів рослин і утворюють біоплівки у процесі, що регулюється системою quorum sensing. Висновки. Дослідження взаємодії рослин і бактерій у ризосфері показали, що корисні бактерії, такі як Bacillus spp., покращують ріст і стійкість рослин шляхом регуляції гормонів, утворення біоплівок, впливу на імунні відповіді рослин, покращення доступності поживних речовин і стійкості до стресу. B. subtilis та інші види бацил є особливо ефективними у підвищенні врожайності культур та зменшенні захворюваності. Особливо важливою є їх здатність підвищувати стійкість рослин до посухи та солоності. Ці характеристики роблять Bacilli spp. перспективними та цінними для використання у сталому сільському господарстві.
Опис
Ключові слова
Bacillus spp., plant growth promoting rhizobacteria, biocontrol, biofilm, sustainable agriculture, ризобактерії, біоплівка, стале землеробство, біоконтроль
Бібліографічний опис
Galkin M. B. The role of Bacillus spp. in sustainable agriculture and biocontrol / M. B. Galkin, B. P. Ruzhanskyi // Мікробіологія і біотехнологія. – 2024. – № 3(62). – С. 6–32.
УДК
606:631.8:579.6