Life of Pseudomonas syringae pv. Actinidiae in actinidia sap and its interaction with resident bacterial community

Abstract

Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) è l'agente causale del cancro batterico del kiwi, è una minaccia globale e fatale per la coltivazione di Actinidia spp. in tutto il mondo. Per ridurre i danni causati da Psa, il suo controllo è centrato principalmente sull'impiego di composti di a base di rame associato a pratiche culturali appropriate. È stato dimostrato nel recente passato che questo batterio è in grado di colonizzare e di muoversi nel sistema vascolare delle piante di Actinidia (Renzi et al., 2012). In questo studio, l’isolamento di un gran numero di batteri provenienti dalla linfa di Actinidiae deliciosa (cv. Hayward) e Actinidiae chinensis (cv. Jintao) affetti o no da Psa sia nel 2013 e che nel 2014, ha portato alla selezione di due potenziali BCA endofitici. Questi isolati hanno mostrato una attitudine notevole per inibire la crescita di ceppi noti di Psa in vitro. Tutti i ceppi isolati da linfa, durante i campionamenti sono stati in primo luogo caratterizzati fisiologicamente, identificati tramite le regioni 16S e ITS del Dna ribosomiale e quelli diversi da Psa, inoltre, sono stati caratterizzati anche per la loro potenziale capacità di produrre pigmenti fluorescenti, produrre la capsula di Levano, la colorazione di Gram, la risposta di ipersensibilità sul tabacco e produzione di biofilm. In questo lavoro sono stati eseguiti tre diversi saggi di antagonismo: saggio degli spot, saggio in brodo minimal medium e saggio del filtrato batterico. In tutte queste prove Pseudomonas fluorescens II e Pseudomonas sp. P25 hanno mostrato una forte attività antagonista con la produzione evidente di sostanze antibiotiche imputabili alla frazione non proteica. Inoltre è stata anche saggiata la diffusione di questi BCA nei tessuti fogliari di Actinidia, con risultati incoraggianti per prove future in campo.

Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) is the causal agent of kiwifruit bacterial canker, it’s a global and fatal threat to the cultivation of Actinidia spp. worldwide. To reduce Psa damages, its control is mainly centred on the use of copper compounds associated with proper cultural practices. It has been demonstrated in the recent past that this bacterium is able to colonize and to move in the vascular system of the kiwifruit plants (Renzi et al., 2012). In this study, the screening of a huge number of bacteria isolated from the sap of Actinidiae deliciosa (cv. Hayward) and Actinidiae chinensis (cv. Jintao) affected or not by Psa in 2013 and 2014, has led to the selection of two endophytic potential BCA. These isolates have shown a remarkable aptitude to inhibit the growth of known Psa isolates in vitro. All the strains isolated by sap, during repeated samplings were firstly characterized physiologically, identified by 16S and ITS ribosomal Dna typing and, those different from Psa, moreover, they have been characterized also for their potential ability to produce fluorescent pigments, produce Levano capsule, Gram staining, Hypersensitive response on tobacco and biofilm. It was performed three different tests of antagonism in this work: spot test, broth minimal medium test and filtered culture test. in all these tests Pseudomonas fluorescens II and Pseudomonas sp. P25 showed a strong antagonistic activity with evident production of antibiotic substances attributable to the fraction not protein catabolites products.It has also tested the spread of these BCA in leaf tissues of Actinidia, with encouraging results for future field trials.