جلد 13، شماره 2 - ( بهار و تابستان 1403 )                   جلد 13 شماره 2 صفحات 88-77 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Hasani K, Shahryari F. (2024). Application of secondary metabolites of Streptomyces species in plant disease management. Plant Pathol. Sci.. 13(2), 77-88.
URL: http://yujs.yu.ac.ir/pps/article-1-458-fa.html
حسنی کیمیا، شهریاری فاطمه. کاربرد متابولیت های ثانویه گونه های Streptomyces در مدیریت بیماری های گیاهی دانش بیماری شناسی گیاهی 1403; 13 (2) :88-77

URL: http://yujs.yu.ac.ir/pps/article-1-458-fa.html


دانشگاه زنجان ، shahryari@znu.ac.ir
چکیده:   (144 مشاهده)

جنس Streptomyces متعلق به اکتینومیست­ها، شامل باکتری­های هوازی، گرم مثبت و چند سلولی است. گونه های این جنس بیشتر باکتری­های ساکن خاک شناخته می­شوند، با این حال در محیط­های مختلفی مانند رسوبات دریایی، اکوسیستم­های آب شیرین، همزیست با حشرات و اسفنج‌ها و اندوفیت‌های گیاهی یافت می­شوند. به طور خاص، در این جنس تنها چند گونه بیماری­زای گیاهی و انسانی شناسایی شده ­است. مهم­تر از گستره پراکنش، ویژگی‌های ژنومی خاص و حالت رشدی غیرمعمول قارچ‌مانند، داشتن قابلیت‌های متابولیک چشمگیر مانند توانایی تولید آنتی‌بیوتیک‌های متنوع و سایر محصولات طبیعی زیست فعال، گونه های این جنس را به موجودات جذابی برای مطالعه تبدیل کرده است. همچنین امیدوارکننده­ترین ریزجانداران برای بهبود سلامت کلی خاک و افزایش بهره­وری کشاورزی هستند. تقریباً دو سوم از آنتی­ بیوتیک­های شناخته شده در اکتینومیست­ها با گونه های این جنس تولید می­شوند. متابولیت­های این جنس دارای طیف گسترده­ای است و شامل پپتیدهای حلقوی و خطی، ترپنوئیدها، ماکرولاکتام­ها، ماکرولیدها، گلیکوزیدها، پلی­ آروماتیک­ها و پلی­ کتیدهای خطی است. کشف ترکیبات متعدد و گوناگون، پتانسیل بالای Streptomyces را به عنوان منبع محصول­های طبیعی جدید و جالب نشان می­دهد که این بررسی به معرفی و کاربرد برخی از این متابولیت­ها در مدیریت بیماری­های گیاهی پرداخته است.

متن کامل [PDF 681 kb]   (187 دریافت)    
نوع مطالعه: ترویجی | موضوع مقاله: روشهای مدیریت بیماریهای گیاهان
دریافت: 1403/7/6 | پذیرش: 1403/10/18

فهرست منابع
1. Bai, J.L., Wang, H.H., Zhang, J.M., Wu, Q.P., Mo, S.P., He, Y.L., Weng, S.Q., Yang, X.J. and Li, C.Z (2022). Postharvest quality maintenance of wax apple and guava fruits by use of a fermented broth of an ε-poly-l-lysine-producing Streptomyces strain. PLOS ONE 17(3): p.e0265457. [DOI:10.1371/journal.pone.0265457] [PMID] []
2. Bisset, K.A. and Moore, F.W. (1949). The relationship of certain branched bacterial genera. Microbiology 3(3):387-391. [DOI:10.1099/00221287-3-3-387] [PMID]
3. Carretero-Molina, D., Ortiz-López, F.J., Martín, J., Oves-Costales, D., Díaz, C., de la Cruz, M., Cautain, B., Vicente, F., Genilloud, O. and Reyes, F. (2019). New napyradiomycin analogues from Streptomyces sp. strain CA-271078. Marine Drugs 18(1): 22. [DOI:10.3390/md18010022] [PMID] []
4. Chevrette, M.G., Carlson, C.M., Ortega, H.E., Thomas, C., Ananiev, G.E., Barns, K.J., Book, A.J., Cagnazzo, J., Carlos, C., Flanigan, W. and Grubbs, K.J. (2019). The antimicrobial potential of Streptomyces from insect microbiomes. Nature Communications 10(1): 516. [DOI:10.1038/s41467-019-08438-0] [PMID] []
5. Chouyia, F.E., Ventorino, V. and Pepe, O. (2022). Diversity, mechanisms and beneficial features of phosphate-solubilizing Streptomyces in sustainable agriculture: A review. Frontiers in Plant Science 13:1035358. [DOI:10.3389/fpls.2022.1035358] [PMID] []
6. Cowley, M. A., Brown, W. A. and Considine, R. V. (2016). Obesity: The problem and its management. In: Jameson, J. L., De Groot, L. J., de Kretser, D. M., Giudice, L. C., Grossman, A. B., Melmed, S., Potts. Jr J. T, and Weir, G. C. (Eds.), Endocrinology: Adult & Pediatric (7th ed., pp. 468-478). [DOI:10.1016/B978-0-323-18907-1.00026-3]
7. Dimkpa, C.O., Svatoš, A., Dabrowska, P., Schmidt, A., Boland, W. and Kothe, E. (2008). Involvement of siderophores in the reduction of metal-induced inhibition of auxin synthesis in Streptomyces spp. Chemosphere 74(1):19-25. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.09.079] [PMID]
8. Donald, L., Pipite, A., Subramani, R., Owen, J., Keyzers, R.A. and Taufa, T. (2022). Streptomyces: Still the biggest producer of new natural secondary metabolites, a current perspective. Microbiology Research 13(3):418-465. [DOI:10.3390/microbiolres13030031]
9. Dong H, Guo T, Zhang W, Ying H, Wang P, Wang Y, Chen Y. (2019). Biochemical characterization of a nove azoreductase from Streptomyces sp.: Application in eco-friendly decolorization of azo dye wastewater. International Journal of Biological Macromolecules 1(140):1037-1046. [DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.08.196] [PMID]
10. Dow, L., Gallart, M., Ramarajan, M., Law, S.R. and Thatcher, L.F. (2023). Streptomyces and their specialised metabolites for phytopathogen control-comparative in vitro and in planta metabolic approaches. Frontiers in Plant Science 14:1151912. [DOI:10.3389/fpls.2023.1151912] [PMID] []
11. Drawz, S.M. and Bonomo, R.A. (2010). Three decades of β-lactamase inhibitors. Clinical Microbiology Reviews, 23(1), pp.160-201. [DOI:10.1128/CMR.00037-09] [PMID] []
12. Hamed, R.B., Gomez-Castellanos, J.R., Henry, L., Ducho, C., McDonough, M.A. and Schofield, C.J. (2013). The enzymes of β-lactam biosynthesis. Natural Product Reports, 30(1):21-107. [DOI:10.1039/C2NP20065A] [PMID]
13. Harir, M., Bendif, H., Bellahcene, M., Fortas, Z., Pogni, R. (2018). Streptomyces secondary metabolites. In: Enany, Sh. (Ed.) Basic Biology and Applications of Actinobacteria. First published in London, United Kingdom, by IntechOpen, 99-122. [DOI:10.5772/intechopen.79890]
14. Islan GA, Rodenak-Kladniew B, Noacco N, Duran N, Castro GR. (2022). Prodigiosin: a promising biomolecule with many potential biomedical applications. Bioengineered 13(6):14227-14258. [DOI:10.1080/21655979.2022.2084498] [PMID] []
15. Khushboo-Kumar, P., Dubey, K.K., Usmani, Z., Sharma, M. and Gupta, V.K., (2022). Biotechnological and industrial applications of Streptomyces metabolites. Biofuels, Bioproducts and Biorefining 16(1):244-264. [DOI:10.1002/bbb.2294]
16. Kim, H.J., Bo, A.B., Kim, J.D., Kim, Y.S., Khaitov, B., Ko, Y.K., Cho, K.M., Jang, K.S., Park, K.W. and Choi, J.S., (2020). Herbicidal characteristics and structural identification of the potential active compounds from Streptomyces sp. KRA17-580. Journal of Agricultural and Food Chemistry 68(52):15373-15380. [DOI:10.1021/acs.jafc.0c01974] [PMID]
17. Kim, J.D., Park, M.Y., Jeon, B.J. and Kim, B.S. (2019). Disease control efficacy of 32, 33-didehydroroflamycoin produced by Streptomyces rectiviolaceus strain DY46 against gray mold of tomato fruit. Scientific reports 9(1):13533. [DOI:10.1038/s41598-019-49779-6] [PMID] []
18. Komaki, H., (2023). Recent Progress of Reclassification of the Genus Streptomyces. Microorganisms 11(4):831. [DOI:10.3390/microorganisms11040831] [PMID] []
19. Lacey, H.J. and Rutledge, P.J., (2022). Recently discovered secondary metabolites from Streptomyces species. Molecules, 27(3):887. [DOI:10.3390/molecules27030887] [PMID] []
20. Le, K.D., Yu, N.H., Park, A.R., Park, D.J., Kim, C.J. and Kim, J.C., (2022). Streptomyces sp. AN090126 as a biocontrol agent against bacterial and fungal plant diseases. Microorganisms 10(4):791. [DOI:10.3390/microorganisms10040791] [PMID] []
21. Lyu, A., Liu, H., Che, H., Yang, L., Zhang, J., Wu, M., Chen, W. and Li, G., (2017). Reveromycins A and B from Streptomyces sp. 3-10: antifungal activity against plant pathogenic fungi in vitro and in a strawberry food model system. Frontiers in Microbiology, 8:550. [DOI:10.3389/fmicb.2017.00550]
22. McDonald, B.R. and Currie, C.R. (2017). Lateral gene transfer dynamics in the ancient bacterial genus Streptomyces. MBio, 8(3):10-1128. [DOI:10.1128/mBio.00644-17] [PMID] []
23. Narayana, K.J.P., Kumar, K.G. and Vijayalakshmi, M. (2008). L-asparaginase production by Streptomyces albidoflavus. Indian Journal of Microbiology 48:331-336. [DOI:10.1007/s12088-008-0018-1] [PMID] []
24. Nguyen, H.T.T., Park, A.R., Hwang, I.M. and Kim, J.C. (2021). Identification and delineation of action mechanism of antifungal agents: Reveromycin E and its new derivative isolated from Streptomyces sp. JCK-6141. Postharvest Biology and Technology 182:111700. [DOI:10.1016/j.postharvbio.2021.111700]
25. Pacios-Michelena, S., Aguilar Gonzalez, C.N., Alvarez-Perez, O.B., Rodriguez-Herrera, R., Chávez-González, M., Arredondo Valdes, R., Ascacio Valdes, J.A., Govea Salas, M. and Ilyina, A. (2021). Application of Streptomyces antimicrobial compounds for the control of phytopathogens. Frontiers in Sustainable Food Systems 5: 696518. [DOI:10.3389/fsufs.2021.696518]
26. Palaniyandi, S.A., Yang, S.H., Zhang, L. and Suh, J.W. (2013). Effects of actinobacteria on plant disease suppression and growth promotion. Applied Microbiology and Biotechnology 97:9621-9636. [DOI:10.1007/s00253-013-5206-1] [PMID]
27. Quinn, G.A., Banat, A.M., Abdelhameed, A.M. and Banat, I.M. (2020). Streptomyces from traditional medicine: Sources of new innovations in antibiotic discovery. Journal of medical microbiology 69(8):1040-1048. [DOI:10.1186/s12967-020-02494-7] [PMID] []
28. Sadeghi, A., Koobaz, P., Azimi, H., Karimi, E. and Akbari, A.R. (2017). Plant growth promotion and suppression of Phytophthora drechsleri damping-off in cucumber by cellulase-producing Streptomyces. BioControl 62:805-819. [DOI:10.1007/s10526-017-9838-4]
29. Schlimpert, S. and Elliot, M.A. (2023). The best of both worlds-Streptomyces coelicolor and Streptomyces venezuelae as model species for studying antibiotic production and bacterial multicellular development. Journal of Bacteriology, pp.e00153-23. [DOI:10.1128/jb.00153-23] [PMID] []
30. Ser, H.L., Law, J.W.F., Chaiyakunapruk, N., Jacob, S.A., Palanisamy, U.D., Chan, K.G., Goh, B.H. and Lee, L.H., (2016). Fermentation conditions that affect clavulanic acid production in Streptomyces clavuligerus: a systematic review. Frontiers in Microbiology, 7:183344. [DOI:10.3389/fmicb.2016.00522]
31. Sousa, J.A.D.J. and Olivares, F.L., (2016). Plant growth promotion by streptomycetes: ecophysiology, mechanisms and applications. Chemical and Biological Technologies in Agriculture 3(1):1-12. [DOI:10.1186/s40538-016-0073-5]
32. Suzuki, M.; Komaki, H.; Kaweewan, I.; Dohra, H.; Hemmi, H.; Nakagawa, H.; Yamamura, H.; Hayakawa, M. and Kodani, S. (2021). Isolation and structure determination of new linear azole-containing peptides spongiicolazolicins A and B from Streptomyces sp. CWH03. Applied Microbiology and Biotechnology 105:93-104. [DOI:10.1007/s00253-020-11016-w] [PMID]
33. Waksman, S.A. and Woodruff, H.B. (1940). Bacteriostatic and bactericidal substances produced by a soil Actinomyces. Proceedings of the society for Experimental Biology and Medicine 45(2):609-614. [DOI:10.3181/00379727-45-11768]
34. Waksman, S.A. and Woodruff, H.B. (1942). Selective antibiotic action of various substances of microbial origin. Journal of bacteriology, 44(3):373-384. [DOI:10.1128/jb.44.3.373-384.1942] [PMID] []
35. Watve, M.G., Tickoo, R., Jog, M.M. and Bhole, B.D. (2001). How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces? Archives of Microbiology 176:386-390. [DOI:10.1007/s002030100345] [PMID]
36. Wonglom, P., Suwannarach, N., Lumyong, S., Ito, S.I., Matsui, K. and Sunpapao, A., (2019). Streptomyces angustmyceticus NR8-2 as a potential microorganism for the biological control of leaf spots of Brassica rapa subsp. pekinensis caused by Colletotrichum sp. and Curvularia lunata. Biological Control, 138:104046. [DOI:10.1016/j.biocontrol.2019.104046]
37. Zhao, X., Zhou, J., Tian, R. and Liu, Y. (2022). Microbial volatile organic compounds: Antifungal mechanisms, applications, and challenges. Frontiers in Microbiology 13:922450. [DOI:10.3389/fmicb.2022.922450] [PMID] []

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به دانشگاه یاسوج دانش بیماری شناسی گیاهی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2025 CC BY-NC 4.0 | University of Yasouj Plant Pathology Science

Designed & Developed by : Yektaweb