Agronomie 16 (1996) 721-729
DOI: 10.1051/agro:19961017

Mechanisms involved in biocontrol by microbial inoculants

C. Dunne, I. Delany, A. Fenton and F. O'Gara

Department of Microbiology, University College Cork, Cork, Ireland

Abstract - Biological control offers alternative environmentally friendly strategies for the control of phytopathogens in agriculture and horticulture. Biocontrol metabolites are designed so that they do not have any adverse effects on host plants or on indigenous microflora and, in addition, resistance to these metabolites does not appear to develop. As promising alternatives to chemical pesticides, some biocontrol agents have been found to produce a variety of antifungal secondary metabolites and lytic enzymes. The 2,4-diacetylphloroglucinol is a secondary metabolite produced by Pseudomonas fluorescens F113, a strain capable of protecting sugar beet against the causal agent of 'damping off', Pythium ultimum; environmental and genetic factors involved in 2,4-diacetylphloroglucinol production are discussed. Stenotrophomonas maltophilia strain W81 (P) produces chitinase and protease enzymes and is capable of conferring plant protection against the disease-causing activity of Pythium ultimum in vitro; transposon mutagenesis and subsequent in vivo assays have demonstrated that the biocontrol ability of W81 (P) is mediated by lytic enzyme production.

Résumé - Mécanismes impliqués dans le biocontrôle par des inoculants microbiens. Le contrôle biologique offre une stratégie alternative et respectueuse de l'environnement pour le contrôle d'agents phytopathogènes. Les métabolites de biocontrôle sont conçus de façon à ne pas avoir des effets négatifs sur les plantes hôtes et sur la microflore indigène ; de plus, ces métabolites ne semblent pas développer des phénomènes de résistance à leur action. En tant qu'alternative encourageante aux pesticides chimiques, des agents de biocontrôle peuvent produire une variété importante de métabolites secondaires et d'enzymes lytiques. Le 2,4 diacéthylfluoroglucinol est un métabolite secondaire produit par Pseudomonas fluorescens F113, une souche capable de protéger la betterave à sucre vis-à-vis de Pythium ultimum, agent de fonte de semis ; les facteurs environnementaux et génétiques conditionnant la production du 2,4 diacéthylfluoroglucinol sont discutés. Stenotrophomonas maltophilia strain W81 (P) produit des chitinases et des protéases capables de conférer une protection vis-à-vis des maladies induites par le Pythium ultimum. Après mutagenèse par transposon et des essais in vivo, il a été démontré que l'activité de biocontrôle de Stenotrophomonas maltophilia se fait effectivement via la production d'enzymes lytiques.

Key words: Pseudomonas fluorescens / 2,4-diacetylphloroglucinol / Stenotrophomonas maltophilia / hydrolytic enzymes / Pythium ultimum

Mots clés : Pseudomonas fluorescens / 2,4-diacétylphloroglucinol / Stenotrophomonas maltophilia / enzymes hydrolytiques / Pythium ultimum