Identification of an Antifungal Chitinase from a Potential Biocontrol Agent, Bacillus cereus 28-9

Abstract

Bacillus cereus 28-9 is a chitinolytic bacterium isolated from lily plant in Taiwan. This bacterium exhibited biocontrol potential on Botrytis leaf blight of lily as demonstrated by a detached leaf assay and dual culture assay. At least two chitinases (ChiCW and ChiCH) were excreted by B. cereus 28-9. The ChiCW-encoding gene was cloned and moderately expressed in Escherichia coli DH5alpha. Near homogenous ChiCW was obtained from the periplasmic fraction of E. coli cells harboring chiCW by a purification procedure. An in vitro assay showed that the purified ChiCW had inhibitory activity on conidial germination of Botrytis elliptica, a major fungal pathogen of lily leaf blight.

Uji Antagonisme Bacillus cereus terhadap Rhizoctonia solani dan Sclerotium rolfsii

“…seperti B. subtillis dan B. cereus telah banyak dimanfaatkan sebagai agens hayati berbagai macam jamur penyabab penyakit tanaman seperti Alternaria citri dan Geotrichum candidum pada jeruk (Singh & Deverall 1984), Colletotrichum lagenarium dan Pythium aphanidermatum pada mentimun dan tomat (Ongena et al 2005), serta Penicillium italicum, P. digitatum, Botrytis cinerea, A. citri, dan C. gloeosporioides [Glomerella cingulata] (Arras 1993). Huang et al (2005) mengemukakan bahwa B. cereus merupakan kelompok bakteri gram positif yang dapat membentuk endospora dan mudah diisolasi dari tanah dan tanaman. B. cereus dapat menghasilkan dua macam senyawa antibiotik yang dapat menghambat jamur Phytophthora penyebab rebah kecambah dan busuk akar pada kedelai (Emmert & Handelsman 2006).…”

“…Pertumbuhan hifa R. solani lebih tebal pada perlakuan kontrol (A) dan lebih tipis pada perlakuan B. cereus (B) tabolit tertentu yang dapat menghambat pertumbuhan R. solani. Hasil penelitian Huang et al (2005) mengemukakan bahwa terbentuknya zona bening di sekitar sel bakteri mengindikasikan bahwa B. cereus dapat menghasilkan senyawa antifungi tertentu. Li et al (2012) menambahkan bahwa B. cereus dapat mengubah morfologi hifa serta menghambat pembentukan dan perkecambahan spora B. cinerea.…”

“…Li et al (2012) menambahkan bahwa B. cereus dapat mengubah morfologi hifa serta menghambat pembentukan dan perkecambahan spora B. cinerea. Huang et al (2005) mengemukakan bahwa bakteri B. cereus 28-9 dapat menghasilkan dua senyawa kitinase (ChiCW dan ChiCH) yang dapat menghambat perkecambahan konidia B. elliptica penyebab penyakit hawar daun pada bunga lili. Lebih lanjut Huang et al (2005) juga menambahkan bahwa uji in vivo pada daun lili menunjukkan bahwa mekanisme antagonisme yang terjadi tidak hanya ditunjukkan oleh keberadaan kitinase tetapi juga melibatkan terjadinya induksi ketahanan tanaman, terbentuknya senyawa metabolit antifungi, atau kompetisi di sekitar permukaan daun.…”

“…Huang et al (2005) mengemukakan bahwa bakteri B. cereus 28-9 dapat menghasilkan dua senyawa kitinase (ChiCW dan ChiCH) yang dapat menghambat perkecambahan konidia B. elliptica penyebab penyakit hawar daun pada bunga lili. Lebih lanjut Huang et al (2005) juga menambahkan bahwa uji in vivo pada daun lili menunjukkan bahwa mekanisme antagonisme yang terjadi tidak hanya ditunjukkan oleh keberadaan kitinase tetapi juga melibatkan terjadinya induksi ketahanan tanaman, terbentuknya senyawa metabolit antifungi, atau kompetisi di sekitar permukaan daun. Pada penelitian lain dengan menggunakan B. cereus strain 65 yang diaplikasikan ke tanah menunjukkan bahwa B. cereus dapat menekan kejadian penyakit busuk akar yang disebabkan oleh R. solani hingga 50% (Pleban et al 1997).…”

Defense gene expression in Sorghum bicolor against Macrophomina phaseolina in leaves and roots of susceptible and resistant cultivars

“…Chitinases, hydrolyze chitin, one of the major cell wall components of many pathogenic fungi (Borad & Sriram 2008). The chitinases cleave the cell wall chitin polymers in situ, resulting in a weakened cell wall and rendering fungal cells osmotically sensitive (Huang et al 2005). Many studies on the stress defense mechanisms of plants have been implemented on the basis of gene expression (de Leon & Montesano 2013).…”