Flüchtige Stoffe von Bacillus reduzieren Grauschimmel auf Erdbeeren.

Flüchtige organische Verbindungen, die von Bacillus velezensis CT32 produziert werden, reduzierten das Wachstum und die Pathogenität von Botrytis cinerea, dem Erreger des Grauschimmels an Erdbeeren. Die Vorbehandlung des Pilzes mit diesen flüchtigen Verbindungen verringerte das Auftreten der Krankheit an den Früchten um 51,35 %. In In-vitro-Tests ging das Myzelwachstum um 43,17 % zurück.

Die Forscher identifizierten 30 flüchtige Verbindungen, die von den Bakterien produziert werden. Aldehyde machten 50,32 % der relativen Häufigkeit aus. Alkohole erreichten einen Anteil von 24,31 % und Ketone von 11,28 %. Dodecanal war mit 48,56 % die vorherrschende Verbindung.

Veränderte Struktur

Die Exposition veränderte die Hyphenstruktur von Botrytis cinerea. Mikroskopische Untersuchungen zeigten raue, deformierte, kollabierte und aufgebrochene Oberflächen. Die Transkriptomanalyse identifizierte 2.328 Transkripte mit differentieller Expression. Davon wiesen 1.171 eine reduzierte Expression auf.

Die flüchtigen Verbindungen reduzierten die Expression von Genen, die mit der Pathogenität von Botrytis cinerea in Zusammenhang stehen. Dieser Effekt betraf Gene, die mit der Synthese der Phytotoxine Botrydial und Botcinsäure verknüpft sind, sowie Gene, die am Abbau der pflanzlichen Zellwand beteiligt sind.

Stoffwechselwege

Die Behandlung beeinflusste auch den Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsel, das Proteasom und die Autophagie. Alle 23 untersuchten Autophagie-bezogenen Gene zeigten eine Tendenz zu reduzierter Expression. Fluoreszenzanalysen und Elektronenmikroskopie konnten selbst unter Stickstoffmangel keine autophagischen Strukturen im exponierten Myzel nachweisen.

Laut der Studie beruht die fungizide Wirkung auf mehreren Verbindungen und zellulären Zielstrukturen. Die Ergebnisse deuten auf das Potenzial der flüchtigen Stoffe von Bacillus velezensis CT32 für den zukünftigen Einsatz in der Biofumigation zur Nacherntebehandlung von Grauschimmel an Erdbeeren hin (doi 10.3390/jof12100731).