آنتاگونیسم Streptomyces yangpuensis CM253 ریزوسفری علیه قارچ‌های بیماری‌زای عامل پوسیدگی بنه در زعفران (Crocus sativus L.)

بیماری‌های گیاهی منجر به کاهش قابل توجهی در خروجی و کیفیت داروهای گیاهی چینی می‌شود. اکتینومیست‌ها نقش حیاتی در اکوسیستم ریزوسفر ایفا می‌کنند. این امر به ویژه برای Streptomyces صادق است، که به دلیل مزایای خود در تولید متابولیت‌های ثانویه متنوع با ساختارهای نوین و فعالیت‌های بیولوژیکی قابل توجه، به عنوان منبع کنترل بیولوژیکی ارزشمندی تبدیل شده‌اند. هدف این مطالعه، جداسازی یک اکتینومیست آنتاگونیستی مؤثر علیه پاتوژن پوسیدگی بنه در زعفران بود. یک اکتینومیست آنتاگونیستی، CM253، از نمونه‌های خاک ریزوسفر Crocus sativus با هم‌کشت صفحه‌ای با چهار قارچ بیماری‌زا (Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Penicillium citreosulfuratum, و Penicillium citrinum) غربال شد. CM253 رشد و توسعه هیف‌های F. oxysporum را با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مهار کرد. علاوه بر این، با تحلیل آنزیم تخریب‌کننده، عملکرد رشددهنده، و ژنوم کامل سویه CM253، آن به عنوان Streptomyces yangpuensis شناسایی شد، که NH₃، پروتئاز، گلوکاناز، سلولاز، IAA و ACC دآمیناز تولید می‌کند. علاوه بر این، ۲۴ خوشه ژنی سنتز متابولیت ثانویه در antiSMASH پیش‌بینی شد. ما ژن‌های کدکننده 2,3-بوتان‌دیول؛ متیونین؛ ایزوپرن (metH, mmuM, ispEFH, gcpE, idi, و ilvABCDEH)؛ تشکیل بیوفیلم؛ و کلونیزاسیون (upp, rfbBC, efp, aftA, pssA, pilD, fliA, و dhaM) را شناسایی کردیم. در مجموع، S. yangpuensis CM253 پتانسیل توسعه آینده به عنوان یک عامل کنترل بیولوژیکی را نشان داد.

Plant diseases lead to a significant decline in the output and quality of Chinese herbal medicines. Actinomycetes play a vital role in the rhizosphere ecosystem. This is especially true for Streptomyces, which have become a valuable biological control resource because of their advantages in producing various secondary metabolites with novel structures and remarkable biological activities. The purpose of this study was to isolate an effective antagonistic actinomycete against the pathogen of corm rot in saffron. An antagonistic actinomycete, CM253, was screened from the rhizosphere soil samples of Crocus sativus, by plate co-culture with four pathogenic fungi (Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Penicillium citreosulfuratum, and Penicillium citrinum). CM253 inhibited the growth and development of F. oxysporum hyphae by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Furthermore, by analyzing the degrading enzyme, the growth-promoting performance, and the whole genome of strain CM253, it was identified as Streptomyces yangpuensis, which produces NH₃, protease, glucanase, cellulase, IAA, and ACC deaminase. In addition, 24 secondary metabolite synthesis gene clusters were predicted in antiSMASH. We identified genes encoding 2,3-butanediol; methionine; isoprene (metH, mmuM, ispEFH, gcpE, idi, and ilvABCDEH); biofilm formation; and colonization (upp, rfbBC, efp, aftA, pssA, pilD, fliA, and dhaM). Above all, S. yangpuensis CM253 showed the potential for future development as a biocontrol agent.