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Bacillus lipopeptides as powerful pest control agents for a more sustainable and healthy agriculture: recent studies and innovations
Planta ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-02-21 , DOI: 10.1007/s00425-020-03357-7
Rafaela O Penha 1 , Luciana P S Vandenberghe 1 , Craig Faulds 2 , Vanete T Soccol 1 , Carlos R Soccol 1
Affiliation  

Lipopeptides could help to overcome a large concern in agriculture: resistance against chemical pesticides. These molecules have activity against various phytopathogens and a potential to be transformed by genetic engineering. The exponential rise of pest resistances to different chemical pesticides and the global appeal of consumers for a sustainable agriculture and healthy nutrition have led to the search of new solutions for pest control. Furthermore, new laws require a different stance of producers. Based on that, bacteria of the genus Bacillus present a great agricultural potential, producing lipopeptides (LPs) that have high activity against insects, mites, nematodes, and/or phytopathogens that are harmful to plant cultures. Biopesticide activity can be found mainly in three families of Bacillus lipopeptides: surfactin, iturin, and fengycin. These molecules have an amphiphilic nature, interfering with biological membrane structures. Their antimicrobial properties include activity against bacteria, fungi, oomycetes, and viruses. Recent studies also highlight the ability of these compounds to stimulate defense mechanisms of plants and biofilm formation, which is a key factor for the successful colonization of biocontrol organisms. The use of molecular biology has also recently been researched for continuous advances and discoveries of new LPs, avoiding possible future problems of resistance against these molecules. As a consequence of the properties and possibilities of LPs, numerous studies and developments as well as the attention of large companies in the field is expected in the near future.

中文翻译:

脂肽芽孢杆菌作为更可持续和更健康农业的强大害虫控制剂:最近的研究和创新

脂肽可以帮助克服农业中的一个大问题:对化学农药的抵抗力。这些分子具有抗各种植物病原体的活性,并有可能通过基因工程进行转化。害虫对不同化学杀虫剂的抗药性呈指数增长,以及全球消费者对可持续农业和健康营养的呼吁,促使人们寻找新的害虫防治解决方案。此外,新法律要求生产者采取不同的立场。基于此,芽孢杆菌属细菌具有巨大的农业潜力,可产生对昆虫、螨虫、线虫和/或对植物培养物有害的植物病原体具有高活性的脂肽 (LP)。生物农药活性主要存在于三个脂肽芽孢杆菌家族中:surfactin、iturin 和 fengycin。这些分子具有两亲性,干扰生物膜结构。它们的抗菌特性包括对细菌、真菌、卵菌和病毒的活性。最近的研究还强调了这些化合物刺激植物防御机制和生物膜形成的能力,这是生物防治生物成功定殖的关键因素。最近还研究了分子生物学的使用,以不断进步和发现新的 LP,避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。它们的抗菌特性包括对细菌、真菌、卵菌和病毒的活性。最近的研究还强调了这些化合物刺激植物防御机制和生物膜形成的能力,这是生物防治生物成功定殖的关键因素。最近还研究了分子生物学的使用,以不断进步和发现新的 LP,避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。它们的抗菌特性包括对细菌、真菌、卵菌和病毒的活性。最近的研究还强调了这些化合物刺激植物防御机制和生物膜形成的能力,这是生物防治生物成功定殖的关键因素。最近还研究了分子生物学的使用,以不断进步和发现新的 LP,避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。最近的研究还强调了这些化合物刺激植物防御机制和生物膜形成的能力,这是生物防治生物成功定殖的关键因素。最近还研究了分子生物学的使用,以不断进步和发现新的 LP,避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。最近的研究还强调了这些化合物刺激植物防御机制和生物膜形成的能力,这是生物防治生物成功定殖的关键因素。最近还研究了分子生物学的使用,以不断进步和发现新的 LP,避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。避免未来可能出现的对这些分子的耐药性问题。由于 LP 的特性和可能性,预计在不久的将来,该领域的大量研究和发展以及大公司的关注。
更新日期:2020-02-21
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