Evaluation of biological control agents for Fusarium wilt in Hiemalis begonia

Abstract

Five laboratory-isolated Bacillus subtilis strains: CB1, CGB, JHB1, SSB1 and WW4; and five commercial biocontrol agents: Actinovate® (Stretomyces lydicus strain WYEC108), Serenade® MAX (Bacillus subtilis strain QST713), Mycostop® (Streptomyces griseoviridis strain K61), RootShield® (Trichoderma harzianum strain T-22), and Prestop® WP (Gliocladium catenulatum strain J1446) were evaluated for their potential to inhibit Fusarium foetens both in vitro in Petri dishes and in the greenhouse using potted begonia plants. Bacillus subtilis strain JHB1 inhibited F. foetens mycelial growth by 76% compared with the untreated dishes after seven days of dual culturing; and also provided significant protection to potted begonia plants against F. foetens under greenhouse conditions (two trials) when applied as two soil drenches prior to pathogen inoculation. Compared with the pathogen-inoculated control, disease severity (DS) was reduced by 33% and 50% by JHB1 in trial one and two, respectively. All of the commercial biocontrol agents significantly reduced DS compared with the control when applied as soil drenches prior to pathogen inoculation. Most of the commercial products delayed plant disease symptom development by seven or more days. Moreover, Mycostop, Prestop, Actinovate, RootShield and Serenade all significantly reduced the DS, and increased the shoot dry weights and chlorophyll content index for over 28 days after inoculation compared with the control.

Résumé

Cinq souches de Bacillus subtilis isolées en laboratoire (CB1, CGB, JHB1, SSB1 et WW4) et quatre agents de lutte biologique produits commercialement (Actinovate^MD [Streptomyces lydicus, souche WYEC108], Serenade^MD MAX [Bacillus subtilis, souche QST713], Mycostop^MD [Streptomyces griseoviridis, souche K61], RootShield^MD [Trichoderma harzianum, souche T-22] et Prestop^MD WP [Gliocladium catenulatum, souche J1446]) ont été évalués pour leur capacité potentielle à inhiber Fusarium foetens in vitro, dans des boîtes de Petri et en serre sur des bégonias en pot. La souche JHB1 de B. subtilis avait inhibé la croissance mycélienne de F. foetens de 76 % au bout de sept jours de double culture, comparativement aux boîtes de Petri non traitées. Elle a également protégé adéquatement deux bégonias cultivés en pot en serre (deux essais) contre F. foetens lorsqu'elle était appliquée par trempage du sol préalablement à l'inoculation. Comparativement au témoin inoculé, la gravité de la maladie (GM) était réduite de 33 % et de 50 % par la souche JHB1 au cours des essais un et deux, respectivement. Tous les agents commerciaux de lutte biologique ont réduit significativement la GM comparativement aux témoins lorsqu'ils étaient appliqués par trempage du sol préalablement à l'inoculation. La plupart des produits commerciaux ont retardé le développement des symptômes de la maladie de sept jours ou plus. En outre, comparativement aux témoins, Mycostop, Prestop, Actinovate RootShield et Serenade ont tous significativement réduit la GM et accru le poids sec des pousses ainsi que l'indice normalisé de chlorophylle durant plus de 28 jours après l'inoculation.

Keywords:

• biocontrol
• disease management
• Fusarium foetens
• Hiemalis begonia
• root rot

Mots clés:

• bégonia hiemalis
• Fusarium foetens
• gestion des maladies
• lutte biologique
• pourridié

Acknowledgements

Ontario Centres of Excellence, Agriculture and Agri-Food Canada's Growing Forward Program, and The Canadian Ornamental Horticulture Alliance provided financial support for this research. We thank Denis Gaudet for his editorial comments. We thank Quarry Ridge Growers for providing begonia plants and Dr Allen Xue for providing the B. subtilis strains. We thank Plant Products, Koppert Biological Systems and UAP distributor for providing the commercially available biocontrol products.