Biological control of quarantine bacterial plant diseases with Lactobacillus plantarum strains. Improvement of fitness and monitoring

Abstract

The fruit production is threatened by several bacterial diseases, such as fire blight of apple and pear, bacterial canker of kiwifruit, bacterial spot of stone fruits, and angular leaf spot of strawberry. The conventional pesticides that are available for the control of these diseases are mainly copper compounds and they have a limited efficacy and negative impact on environment. Therefore, there is a need to develop alternative and sustainable management tools. This Ph.D. Thesis contributes to the development of a novel microbial biopesticide based on lactic acid bacteria. Two Lactobacillus plantarum strains were selected due to their broad-spectrum activity. In order to improve the epiphytic survival of both strains in plants and to get more consistency in their biocontrol efficacy, a physiological adaptive strategy was defined to increase the water-stress tolerance. Also, a monitoring method was developed to evaluate the population dynamics of a L. plantarum strain.

La producció de fruita està afectada per diferents malalties bacterianes de quarantena com el foc bacterià de les pomeres i pereres, el xancre bacterià del kiwi, la taca bacteriana dels fruiters de pinyol i la taca angular de les fulles de maduixera. Els plaguicides disponibles pel seu control són principalment compostos cúprics els quals tenen una eficàcia limitada i un impacte negatiu en el medi ambient. Existeix la necessitat de desenvolupar eines de control alternatives i més sostenibles. Aquesta tesi contribueix en el desenvolupament d’un bioplaguicida microbià basat en bacteris de l’àcid làctic. Es van seleccionar dues soques de Lactobacillus plantarum amb activitat d’ampli espectre i es va definir una estratègia fisiològica d’adaptació per incrementar la tolerància a l’estrès per manca d’aigua i així millorar la supervivència epifítica a la planta. També es va desenvolupar un mètode de monitoratge per avaluar les dinàmiques poblacionals d’una soca de L. plantarum.