Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine
Soryz is a new promising agricultural crop. Sorghum leaf spots are one of the most common and harmful diseases of these crops. Improving the technology of growing agricultural crops requires the development of methods of controlling their pathogens, based on data on their distribution and properties...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2023
|
| Online Zugang: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/178 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-178 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-12-22T16:38:39Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
Pseudomonas syringae soryz bacterial spot virulence serological properties fatty acids mass spectrometry Pseudomonas syringae сориз бактеріальна плямистість вірулентність серологічні властивості жирні кислоти мас-спектрометрія |
| format |
Article |
| author |
Reshetnikov, M.V. Butsenko, L.M. Pasichnyk, L.A. Решетніков, М.В. Буценко, Л.М. Пасічник, Л.А. |
| spellingShingle |
Reshetnikov, M.V. Butsenko, L.M. Pasichnyk, L.A. Решетніков, М.В. Буценко, Л.М. Пасічник, Л.А. Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| author_facet |
Reshetnikov, M.V. Butsenko, L.M. Pasichnyk, L.A. Решетніков, М.В. Буценко, Л.М. Пасічник, Л.А. |
| author_sort |
Reshetnikov, M.V. |
| title |
Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| title_short |
Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| title_full |
Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| title_fullStr |
Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| title_full_unstemmed |
Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine |
| title_sort |
biological properties of the agent of soryz bacterial spot in ukraine |
| title_alt |
Біологічні властивості збудника бактеріальної плямистості соризу в Україні |
| description |
Soryz is a new promising agricultural crop. Sorghum leaf spots are one of the most common and harmful diseases of these crops. Improving the technology of growing agricultural crops requires the development of methods of controlling their pathogens, based on data on their distribution and properties. There is no information on the taxonomic status and properties of the causative agents of soryz bacterial spot in Ukraine. The aim of the work was to identify the causative agent of bacterial spots of a new sorghum crop — soryz in Ukraine and to study its biological properties. Methods. Identification of the causative agent of soryz bacterial spots was carried out in the Cherkasy and Kyiv regions of Ukraine in 2019-2023. Isolation of the pathogen and study of its morphological-cultural, physiological-biochemical properties were carried out by classical microbiological methods using the NEFERMtest24 (MikroLaTEST®, ErbaLachema, Czech Republic) and API 20NE (Biomerieux, France) test systems. Electron microscopy, chromatographic separation, and identification of fatty acids were conducted at the Center for Collective Research of the Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine (IMV). The antigenic properties of isolated bacteria were investigated by the agglutination reaction with antisera to five serological groups of Pseudomonas syringae strains. Identification of the obtained bacteria was carried out on the basis of their phenotypic properties and the results of MALDI-TOF mass spectrometry on a VITEK MS mass spectrometer. Results. Affecting by spotting was noted in 2—27% of soryz plants, and the development of symptoms of damage was 1—4 points. Bacteria with sorghum disease symptoms were isolated, from which ten virulent isolates were studied in detail. According to the phenotypic properties, 9 isolates that were similar to the characteristics of the typical strain of P. syringae UCM B-1027T, were identified as P. syringae van Hall 1902. One isolate belongs to phytopathogenic bacteria of the genus Pseudomonas according to its main properties, but its taxonomic status within the genus needs to be clarified. In the cellular lipids strains isolated from affected soryz plants, as well as in the type strain of P. syringae UCM B-1027T, such fatty acids as dodecanoic, tetradecanoic, hexadecanoic, octadecanoic, cis-9-hexadecenoic, cis-11-octadecenoic, cis-9,10-methylene hexadecanoic, cis-9,10-methylene octadecanoic acids were identified. In the cellular lipids of strains from soryz, fatty acids with an even number of carbon atoms predominate, the total content of which is more than 60% of all detected fatty acids. Isolates from soryz also contain 3-hydroxydecanoic, 2-hydroxydodecanoic, and 3-hydroxydodecanoic fatty acids, the presence of which confirms the belonging of the isolated bacteria to the species P. syringae. According to the antigenic properties, nine strains of P. syringae isolated from soryz are homogeneous and belong to serogroup I. One strain of Pseudomonas sp. does not belong to any of the studied serogroups that parasitize grain crops. Belonging to the causative agent of soryz bacterial spots to the species P. syringae was confirmed by the MALDI-TOF mass spectrometry method. Conclusions. Therefore, on the base of our results, it has been established that the main causative agent of soryz bacterial spots in Ukraine is P. syringae. According to antigenic properties, the population of the causative agent of soryz bacterial spots is homogeneous, which makes it possible to develop serological rapid tests for the detection of the causative agent. By comparing the biological properties of collection strains from sorghum, a species of Pseudomonas holci, which does not exist in modern taxonomy, with the properties of strains from soryz, the typical strain of P. syringae UCM B-1027T, we established that P. holci bacteria isolated in the Department of Phytopathogenic Bacteria of the IMV in 1968-1971 belong to the species P. syringae. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/178 |
| work_keys_str_mv |
AT reshetnikovmv biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT butsenkolm biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT pasichnykla biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT rešetníkovmv biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT bucenkolm biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT pasíčnikla biologicalpropertiesoftheagentofsoryzbacterialspotinukraine AT reshetnikovmv bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní AT butsenkolm bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní AT pasichnykla bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní AT rešetníkovmv bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní AT bucenkolm bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní AT pasíčnikla bíologíčnívlastivostízbudnikabakteríalʹnoíplâmistostísorizuvukraíní |
| first_indexed |
2025-07-17T12:21:22Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:21:22Z |
| _version_ |
1850410693567709184 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1782023-12-22T16:38:39Z Biological Properties of the Agent of Soryz Bacterial Spot in Ukraine Біологічні властивості збудника бактеріальної плямистості соризу в Україні Reshetnikov, M.V. Butsenko, L.M. Pasichnyk, L.A. Решетніков, М.В. Буценко, Л.М. Пасічник, Л.А. Pseudomonas syringae soryz bacterial spot virulence serological properties fatty acids mass spectrometry Pseudomonas syringae сориз бактеріальна плямистість вірулентність серологічні властивості жирні кислоти мас-спектрометрія Soryz is a new promising agricultural crop. Sorghum leaf spots are one of the most common and harmful diseases of these crops. Improving the technology of growing agricultural crops requires the development of methods of controlling their pathogens, based on data on their distribution and properties. There is no information on the taxonomic status and properties of the causative agents of soryz bacterial spot in Ukraine. The aim of the work was to identify the causative agent of bacterial spots of a new sorghum crop — soryz in Ukraine and to study its biological properties. Methods. Identification of the causative agent of soryz bacterial spots was carried out in the Cherkasy and Kyiv regions of Ukraine in 2019-2023. Isolation of the pathogen and study of its morphological-cultural, physiological-biochemical properties were carried out by classical microbiological methods using the NEFERMtest24 (MikroLaTEST®, ErbaLachema, Czech Republic) and API 20NE (Biomerieux, France) test systems. Electron microscopy, chromatographic separation, and identification of fatty acids were conducted at the Center for Collective Research of the Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine (IMV). The antigenic properties of isolated bacteria were investigated by the agglutination reaction with antisera to five serological groups of Pseudomonas syringae strains. Identification of the obtained bacteria was carried out on the basis of their phenotypic properties and the results of MALDI-TOF mass spectrometry on a VITEK MS mass spectrometer. Results. Affecting by spotting was noted in 2—27% of soryz plants, and the development of symptoms of damage was 1—4 points. Bacteria with sorghum disease symptoms were isolated, from which ten virulent isolates were studied in detail. According to the phenotypic properties, 9 isolates that were similar to the characteristics of the typical strain of P. syringae UCM B-1027T, were identified as P. syringae van Hall 1902. One isolate belongs to phytopathogenic bacteria of the genus Pseudomonas according to its main properties, but its taxonomic status within the genus needs to be clarified. In the cellular lipids strains isolated from affected soryz plants, as well as in the type strain of P. syringae UCM B-1027T, such fatty acids as dodecanoic, tetradecanoic, hexadecanoic, octadecanoic, cis-9-hexadecenoic, cis-11-octadecenoic, cis-9,10-methylene hexadecanoic, cis-9,10-methylene octadecanoic acids were identified. In the cellular lipids of strains from soryz, fatty acids with an even number of carbon atoms predominate, the total content of which is more than 60% of all detected fatty acids. Isolates from soryz also contain 3-hydroxydecanoic, 2-hydroxydodecanoic, and 3-hydroxydodecanoic fatty acids, the presence of which confirms the belonging of the isolated bacteria to the species P. syringae. According to the antigenic properties, nine strains of P. syringae isolated from soryz are homogeneous and belong to serogroup I. One strain of Pseudomonas sp. does not belong to any of the studied serogroups that parasitize grain crops. Belonging to the causative agent of soryz bacterial spots to the species P. syringae was confirmed by the MALDI-TOF mass spectrometry method. Conclusions. Therefore, on the base of our results, it has been established that the main causative agent of soryz bacterial spots in Ukraine is P. syringae. According to antigenic properties, the population of the causative agent of soryz bacterial spots is homogeneous, which makes it possible to develop serological rapid tests for the detection of the causative agent. By comparing the biological properties of collection strains from sorghum, a species of Pseudomonas holci, which does not exist in modern taxonomy, with the properties of strains from soryz, the typical strain of P. syringae UCM B-1027T, we established that P. holci bacteria isolated in the Department of Phytopathogenic Bacteria of the IMV in 1968-1971 belong to the species P. syringae. Сориз є новою перспективною сільськогосподарською культурою. Плямистості листя соргових є одними з найпоширеніших і шкідливих хвороб цих культур. Удосконалення технології вирощування сільськогосподарських культур вимагає розроблення методів контролю їхніх збудників, що базуються на даних щодо їхнього поширення та властивостей. Відомості стосовно таксономічного статусу та властивостей збудників бактеріальних плямистостей соризу в Україні відсутні. Метою роботи було виявити збудника бактеріальної плямистості нової соргової культури — соризу в Україні та вивчити його біологічні властивості. Методи. Виявлення збудника бактеріальної плямистості соризу здійснювали у Черкаській та Київській областях України в 2019—2023 роках. Ізолювання збудника, вивчення його морфолого-культуральних, фізіолого-біохімічних властивостей проведено класичними мікробіологічними методами та з використанням тест-систем NEFERMtest24 (MikroLaTEST®, ErbaLachema, Czech Republic) і API 20NE (Biomerieux, France). Електронну мікроскопію, хроматографічне розділення та ідентифікацію жирних кислот виконано у Центрі колективного користування Інституту мікробіології і вірусології НАН України. Антигенні властивості ізольованих бактерій вивчені за реакцією аглютинації з антисироватками до штамів P. syringae п’яти серологічних груп. Ідентифікація виділених бактерій проведена на основі їхніх фенотипових властивостей та з використанням Малді-тоф мас-спектрометрії на мас—спектрометрі VITEK MS. Результати. Ураженість плямистістю відмічали у 2—27% рослин соризу за розвитком симптомів ураження 1—4 бали. З характерних для соргових симптомів захворювання виділені бактерії, з яких детально досліджено десять вірулентних ізолятів. З них за фенотиповими властивостями 9 ізолятів, подібними до характеристик типового штаму Pseudomonas syringae УКМ В-1027Т, були ідентифіковані як P. syringae van Hall 1902. Один ізолят за основними властивостями належить до фітопатогенних бактерій роду Pseudomonas, але його таксономічний статус в межах роду потребує уточнення. В жирнокислотному складі клітинних ліпідів, ізольованих з уражених рослин соризу штамів, як і у типового штаму P. syringae УКМ В-1027T та штаму P. holci 8300, ідентифіковано додеканову, тетрадеканову, гексадеканову, октадеканову, cis-9-гексадеценову, cis-11-октадеценову, cis-9,10- метиленгексадеканову, cis-9,10-метиленоктадеканову жирні кислоти. У клітинних ліпідах бактерій переважали жирні кислоти з парним числом вуглецевих атомів, сумарний вміст яких становив понад 60% від усіх виявлених жирних кислот. Ізольовані із соризу штами також містять 3-гідроксидеканову, 2-гідроксидодеканову і 3-гідроксидодеканову жирні кислоти, наявність яких підтверджує належність виділених із соризу бактерій до виду P. syringae. За антигенними властивостями дев’ять штамів P. syringae, ізольовані з соризу, однорідні і належать до серогрупи I. Один штам Pseudomonas sp. не належить до жодної з досліджених серогруп, що паразитують на зернових культурах. Належність цього збудника бактеріальної плямистості соризу до виду P. syringae було підтверджено методом мас-спектроскопії MALDI-TOF. Висновки. Отже, на основі наших результатів встановлено, що основним збудником бактеріальної плямистості соризу в Україні є P. syringae. За антигенними властивостями популяція збудника бактеріальної плямистості соризу є однорідною, що робить можливим розроблення серологічних швидких тестів для його виявлення. Порівнюючи біологічні властивості неіснуючого в сучасній систематиці колекційних штамів із сорго виду P. holci з властивостями штамів із соризу, типового штаму P. syringae УКМ В-1027T, ми встановили, що бактерії P. holci, виділені у відділі фітопатогенних бактерій у 1968—1971 рр., належать до виду P. syringae. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2023-12-21 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/178 10.15407/microbiolj85.06.048 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 85 No. 6 (2023): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 48-60 Мікробіологічний журнал; Том 85 № 6 (2023): Мікробіологічний журнал; 48-60 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj85.06 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/178/41 Copyright (c) 2023 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |