Прямое антибиотическое действие бациллибактина расширяет спектр биологической защиты, обеспечиваемой Bacillus amyloliquefaciens MBI600

Bacillus amyloliquefaciens считают наиболее успешным средством биологической защиты растений благодаря способности колонизировать ризосферу и филлосферу, где он подавляет рост фитопатогенов за счёт конкуренции, антибиоза и индукции защитных реакций растений. Предполагается, что антимикробное действие этой бактерии обусловлено разнообразным спектром вторичных метаболитов, включая пептиды, циклические липопептиды и поликетиды, которые, как показано, воздействуют преимущественно на грибных фитопатогенов. В настоящем исследовании в условиях дефицита железа мы выделили и охарактеризовали сидерофор катехолатного типа бациллибактин, продуцируемый MBI600, а также выявили его потенциальную антибиотическую активность в отношении фитопатогенов. Полученные данные показали, что продукция бациллибактина подавляла рост фитопатогена Pseudomonas syringae pv., нечувствительного к MBI600. Примечательно, что с продукцией бациллибактина также было связано усиление противогрибковой активности MBI600. Помимо активации биосинтеза бациллибактина, дефицит железа приводил к повышению экспрессии специфических генов, участвующих в обеспечении жизнеспособности микроорганизма и конкуренции.

До настоящего времени сидерофоры в основном изучали в связи с их вкладом в жизнеспособность и вирулентность бактериальных патогенов. В этой работе мы впервые выделили и охарактеризовали сидерофор бациллибактин из коммерческого средства биологической защиты на основе бактерий. Мы доказали, что его присутствие в культуральной жидкости обеспечивает значимую биологическую защиту от нечувствительных к MBI600 бактериальных и грибных фитопатогенов. Кроме того, мы предполагаем, что это действие обусловлено новым механизмом — прямым антибиозом, а не конкуренцией за счёт связывания железа. Мы также показали, что биосинтез бациллибактина регулируется совместно с транскрипцией генов синтаз антимикробных метаболитов и регуляторных генов, обеспечивающих жизнеспособность микроорганизма и максимизирующих его конкурентоспособность. Наконец, эта работа показывает, что эффективность и спектр действия существующих средств биологической защиты на основе бактерий можно повысить и расширить посредством целенаправленного изменения условий культивирования микроорганизмов — агентов биологической защиты. B. amyloliquefaciens in vitro, in planta, томат. Значимость.