Bài giảng Sinh thái vi sinh vật - Chương 4: Tương tác giữa vi sinh vật và thực vật

9/18/2020 1 Chương 4. Tương tác giữa vi sinh vật và thực vật • Các mối quan hệ cộng sinh liên quan đến vi khuẩn lam • Các mối tương tác trong vùng rễ • Nấm cộng sinh • Vi khuẩn cố định ni tơ và thực vật bậc cao • Vi khuẩn kích thích sinh trưởng ở thực vật • Các bề mặt lá và vi sinh vật • Các hoạt động bất lợi của vi sinh vật với thực vật • Kiểm soát sinh học sâu bệnh Giới thiệu chung 9/18/2020 2 Các mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn lam 9/18/2020 3 Đối tác Đặc điểm của mối quan hệ Các chi vi khuẩn lam quan trọng Ascidians (hải tiêu) Hải tiêu Synechocystis, Prochoron Azolla (bèo hoa dâu) Dương xỉ thủy sinh (bèo hoa dâu) Anabaena Cycads (cây mè) Một nhóm thực vật có hạt cổ - nơi có vi khuẩn lam cư trú Anabaena, Calothrix, Nostoc Diatoms (tảo cát) Tế bào đơn, sinh vật phù du với thành tế bào silica Calothrix, Cyanothece, Epithemia Dinoflagellates (tảo đỏ) Chứa vi khuẩn lam trong các cấu trúc chuyên biệt hoặc trong tế bào chất của tảo đỏ Rhopalodia, Richelia, Synechococcus Gunnera (thực vật hạt kín) Cây hạt kín thân thảo nhiệt đới Nostoc Hornworts (rong nước) Thực vật cổ xưa Chlorogloeopsis, Nostoc Lichen (địa y) Nấm và sinh vật quang hợp hình thành tản thực vật Fischerella, Gloeocapsa, Gloeothece, Hyella, Nostoc, Scytonema, Synechocystis Liveworts (rêu tản) Cây nguyên thủy có mạch không hạt với các lá được sắp xếp ở hai bên Chlorogloeopsis, Nostoc Marine sponges (bọt biển) Thực vật nguyên thủy đa bào không có các cơ quan; sinh sản hữu tính và vô tính Aphanocapsa, Oscillatoria, Phormidium, Synechocystis Mosses (rêu) Thực vật có rễ chùm, không có hoa hoặc hạt và lá che thân mỏng Anabaena, Oscillatoria, Phormidium Geosiphon (nấm) Một loại nấm không có vách ngăn ở trong đất có vi khuẩn lam trong tế bào chuyên biệt. Nostoc Sự tương tác trong vùng rễ - Khi đề cập tới vùng rễ là nói về đất còn lại trên rễ sau khi cây được lấy ra khỏi đất và lắc nhẹ (Lorenz Hiltner, 1904). - Các sinh vật ở vùng rễ được gọi chung là hệ vi thực vật vùng rễ (microflora) phát triển trong một quần xã phức hợp (Yanagita, 1990). - Hệ vi thực vật của mỗi loại cây trồng có những đặc điểm đặc trưng riêng. - Ở vùng rễ, vi khuẩn đất gram âm nhiều hơn vi khuẩn gram dương, và vi khuẩn tồn tại quanh khu vực rễ nhiều gấp 100 – 1000 lần so với vùng đất cách xa rễ 9/18/2020 4 - Các tế bào rễ chết, chất nhầy, và axit hữu cơ được tiết ra từ rễ (axit citric và axit malic) là nguồn cacbon cho vi khuẩn và nấm vùng rễ. - Việc giải phóng các axit hữu cơ và tiết chất nhầy từ rễ cây được gọi là rhizodeposition. - Ngoài rhizodeposition, các tế bào chết trên bề mặt rễ tạo ra các axit hữu cơ, protein, axit nucleic và phức hợp cacbon hydrat cho sự phát triển của vi sinh vật Rượu Axit hữu cơ Hợp chất hữu cơ nhỏ Hợp chất hữu cơ lớn Ethanol Axit isobutylic Axit amin Polysaccharide Isobutanol Axit Malic Nucleotide Enzyme Isoamyl alcohol Axit citric Đường Axit succinic Vitamin Một số hợp chất được tiết ra từ rễ cây - pH của vùng rễ thường có tính axit do quá trình tạo protein và giá trị pH nhỏ hơn tới 2 đơn vị so với trong đất. - Các vi sinh vật trên bề mặt rễ cây được gọi là rhizoplane và chúng chỉ chiếm 10-30% bề mặt rễ. - Các vi sinh vật không được mang theo khi rễ cây dài ra. 9/18/2020 5 Nấm cộng sinh (Mycorrhizae) 9/18/2020 6 - Thực vật trong mối quan hệ nấm rễ cộng sinh thường có khả năng phát triển trong đất có lượng chất dinh dưỡng thấp với tỷ lệ tăng trưởng và khả năng kháng bệnh tốt hơn các cây không có nấm cộng sinh. - Một lợi ích đáng kể mà cây trồng có được trong mối quan hệ nấm rễ trong và nấm rễ ngoài đó là sự tăng cường khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất. - Vùng hấp thụ chất dinh dưỡng nhờ lông hút chỉ khoảng vài milimet, trong khi ectomycorrhizae (nấm rễ ngoại cộng sinh) có thể hấp thụ dinh dưỡng trong khoảng 20 cm hoặc hơn tính từ rễ, còn endomycorrhizae chỉ hấp thụ dinh dưỡng trong vùng 8 cm tính từ rễ Trạng thái cộng sinh Loài nấm Thực vật Ectomycorrhizae (nấm rễ ngoài) Boletus elegans Boletus scaber Lactarius deliciosus Pisolithus tinctorus Russula emetica Larix sp. (thông) Birches (cây bulô) Pinus pinea Pinus taeda Pinus pinaster Endomycorrhizae (nấm rễ trong) Gigaspora margarita Cotton Ericoid mycorrhizae (nấm thạch nam) Pezizella ericae Heather (cây thạch nam) Orchid mycorrhizae (nấm rễ ở phong lan) Armillaria mellea Rhizoctonia solani Orchid (phong lan) 9/18/2020 7 - Ericoid mycorrhizae: Trong các loài thực vật thuộc họ Đỗ quyên (thạch nam), mối quan hệ nấm cộng sinh được gọi là mối quan hệ cộng sinh nấm thạch nam. Nấm cộng sinh được tìm thấy trong các sợi lông hút bao gồm chỉ vài lớp tế bào. Nấm xâm nhập vào tế bào biểu bì và hình thành các cuộn sợi nấm bên trong tế bào chủ. Nấm thạch nam thường là nấm túi hoặc nấm đảm, và sự hiện diện của chúng kích thích sự phát triển của thực vật và thúc đẩy khả năng đậu quả của cây - Orchid mycorrhizae: Mối quan hệ nấm rễ cộng sinh ở phong lan là một biến thể của nấm rễ trong. Đó là sự cộng sinh phức tạp giữa nấm và rễ của cây phong lan với vai trò thúc đẩy sự nảy mầm của phong lan. Không giống như các mối quan hệ nấm rễ cộng sinh khác thực vật cung cấp đường cho nấm, còn trong mối quan hệ nấm rễ ở phong lan thì nấm cung cấp cacbon hydrat cho cây chủ 9/18/2020 8 Vi khuẩn cố định Ni tơ và thực vật bậc cao Vi khuẩn cộng sinh Thực vật chủ Sự hình thành nốt rễ ở cây họ đậu Bradyrhizobium japonicum Mesorhizobium cicero Rhizobium leguminosarum bv. phaseoli Rhizobium leguminosarum bv. trifoli Rhizobium leguminosarum bv. viciae Sinorhizobium meliloti Đậu tương Đậu gà Đậu Cỏ ba lá Đậu hà lan Cỏ linh lăng Hình thành nốt sần trên thân cây Azorhizobium caulinodan Methylobacterium nodulans Cây họ đậu thủy sinh ở vùng nhiệt đới Cỏ ba lá Hình thành nốt sần trên rễ cây thân gỗ Frankia spp. 25 giống cây hai lá mầm Các mối quan hệ ở rễ: Legume Nodules 9/18/2020 9 - Vào cuối những năm 1600, Marcelo Malpighi đã thống kê những cây họ đậu có các nốt sần xuất hiện ở rễ. - Năm 1888, Martinus Beijerinck đã phân lập được các vi khuẩn từ các nốt sần ở rễ cây họ đậu và khám phá ra khả năng cố định nitơ của các chủng vi khuẩn này khi sống cộng sinh với thực vật. - Những vi khuẩn phát triển trên rễ cây họ đậu thông qua mối quan hệ cộng sinh được gọi là rhizobia. - Sự hình thành nốt rễ đòi hỏi vi khuẩn có thể cạnh tranh với các vi sinh vật ở vùng rễ cũng như việc hình thành mối quan hệ cộng sinh với rễ. - - Một đặc điểm quan trọng của vi khuẩn sống cộng sinh ở vùng rễ đó là nguồn dinh dưỡng sắt, Michael O’Connel đã nghiên cứu về khả năng tạo siderophore (đại thực bào mang sắt – thể mang sắt) của rhizobia. Mô hình đại diện cho một số bước liên quan tới quá trình hình thành nốt cố định nitơ 1. Rễ cây họ đậu tiết ra các hóa chất được biết đến là flavonoid, và các phân tử tín hiệu này khiến cho các rhizobia phát triển ở vùng rễ cây. 2. Các flavonoid cũng có thể làm cho quá trình phiên mã gen nod trong bộ gen của rhizobium diễn ra, từ đó tạo ra các oligosaccharide lipochitin được gọi là các yếu tố Nod. 3. Rễ cây có khả năng nhận biết các cấu trúc hóa học của nhân tố Nod, và những phân tử oligosaccharide lipochitin được hấp thụ bởi các thụ thể kinase ở các cây họ đậu. Các nhân tố Nod kích hoạt lông rễ, và điều này cũng chính là điểm đặc trưng trong mối quan hệ giữa vi khuẩn và cây họ đậu. 4. Vi khuẩn cộng sinh gắn vào lông rễ và xâm nhập vào rễ thông qua quá trình lây nhiễm ở rễ. 5. Các vi khuẩn tạo ra nang lipopolysaccharide cho phép các rhizobia tấn công hệ thống phòng thủ thực vật và xâm nhập vào rễ thông qua khu vực bị lây nhiễm. 6. Hooc môn thực vật được tiết ra bởi vi khuẩn nhằm kích thích sự phân chia tế bào rễ, và rễ cây sẽ nhanh chóng tạo ra một nốt sần. 7. Vi khuẩn nốt sần điều chỉnh nồng độ nitơ và lượng oxy thấp trong các nốt sần. 9/18/2020 10 Các mối quan hệ ở rễ: Actinorhizal Nodules - Đã phát hiện ít nhất 25 giống thực vật thuộc 8 họ thực vật tương tác với vi khuẩn được gọi là Frankia để tạo ra nốt sần ở rễ con. - Vi khuẩn Frankia được phân bố rộng rãi trong đất và phát triển trong sự sắp xếp đa bào điển hình của xạ khuẩn. - Sự tương tác giữa Frankia và rễ cây tạo ra nốt sần actinirhizae thông qua một quá trình tương tự như sự phát triển nốt cây họ đậu. - Sự phân loại các chủng Frankia vẫn chưa được thực hiện vì các xạ khuẩn này rất khó phát triển trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nghiên cứu lai tạo DNA cho thấy một số xạ khuẩn đã biết thuộc các loài Frankia. 9/18/2020 11 Các mối quan hệ ở chồi - Ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, các loài cây họ đậu thủy sinh có các nốt sần cố định nitơ ở trên thân của chúng. - Các nốt sần được tạo ra trên phần thân cây bị chìm trong nước hoặc phần thân ở ngay mặt nước. - Các hệ thống nghiên cứu tốt nhất về mối quan hệ giữa cây họ đậu Sesbania rostrata và Aesschynomene indica với chủng Bradyrhizobium BTAi1 được thực hiện. - Những vi khuẩn này có chứa bacteriochlorophyll a và thực hiện quá trình quang hợp hạn chế không sinh ra khí oxy ( Fleischman và Kramer, 1998). - Những vi khuẩn tạo nốt sần ở thân cố định nitơ ở các mô bên ngoài, trong khi đó vi khuẩn nốt sần ở rễ chỉ cố định nitơ khi phát triển trong mối quan hệ cộng sinh. 9/18/2020 12 Vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật Vi khuẩn Hoạt động liên quan đến thực vật Hooc môn giống thực vật được sản xuất Agrobacterium tumefaciens Bệnh nốt sần Auxin Rhodococus fascians Lây nhiễm các mầm cây tạo ra bệnh mọc chùm Cytokinin Pseudomonas amygdale Bệnh thối mục ở cây hạnh nhân Auxin Pseudomonas syringae Bệnh do vi khuẩn gây ra trên thực vật Auxin Bradyrhizobium sp. Vi khuẩn cộng sinh cố định nitơ Auxin Rhizobium sp. Auxin Frankia sp. Auxin Azotobacter vinelandii Vi khuẩn đất Auxin, gibberellin, cytokinin Azospirillum brasilense Auxin, gibberellin, axit abscissic, cytokinin Methylobacterium mesophylicum Vi khuẩn phát triển trên lá Cytokinin Nhiều vi khuẩn Phát triển ở vùng rễ Ethylene Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng - Vi sinh vật tồn tại nhiều nhất trong đất là vi khuẩn, chúng có thể làm ảnh hưởng tới sự phát triển của nấm rễ. - Các nhà khoa học nhận ra tầm quan trọng của vi khuẩn đất kích thích sinh trưởng và gọi chúng là Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) hoặc đơn giản hơn là Growth-Promoting Bacteria (Garbaye 1994; Schippers et al. 1987). - Một số vi khuẩn được cho là có tham gia vào việc tạo mối quan hệ cộng sinh nấm rễ, và chúng được gọi là Mycorrhization Helper Bacteria (MHB). - Một số hoạt động khác được cho là những hoạt động của vi khuẩn làm giảm sự phát triển của thực vật. Ví dụ, việc sản xuất cyanide của vi khuẩn đất khi chúng chuyển hóa glycine, serine, methionine, hoặc threonine. Sự xuất hiện của cyanide làm ức chế năng lượng ty thể của rễ, từ đó sự tăng trưởng thực vật và (hoặc) năng suất cây trồng có thể bị ức chế 10-40%. Với việc bổ sung vi khuẩn Pseudomonas thì các siderophore tạo phức với sắt được tạo ra và sự sản xuất cyanide bị loại bỏ. Vi khuẩn sinh cyanide không thể phát triển trong đất thiếu sắt bởi vì chúng không thể thu nhận sắt từ siderophore do Pseudomonas tạo ra. 9/18/2020 13 - Sự kết hợp của một số loài vi sinh vật có hiệu quả trong việc kích thích tăng trưởng thực vật hơn là một loại vi khuẩn hoặc nấm. - Các loài Bacillus được biết đến vai trò kích thích sự hấp thu phospho từ các hợp chất phospho hữu cơ khi cây Pinus caribaea có mối quan hệ cộng sinh với nấm rễ ngoài Pisolithus tinctorius. - Một số loài vi khuẩn đất bao gồm Pseudomonas spp. và Bacillus megaterium tạo ra các hooc môn thực vật giống gibberellin thúc đẩy sự phát triển rễ cây và kích thích sự hình thành mycorrhizae. - Sự hình thành nốt sần ở cây cỏ ba lá, Trifolium subterraneum, do sự nuôi cấy rhizobium thích hợp, được tăng cường rất nhiều nếu có sự xuất hiện của Pseudomonas putida và một loại nấm rễ trong. - Sự kích thích khả năng xâm nhập của nấm rễ trong tương tự xảy ra với Trifolium subterraneum khi có Pseudomonas putida. - Vi khuẩn trong một môi trường thúc đẩy sự tăng trưởng thực vật nhưng trong môi trường khác thì lại có hại cho sự phát triển của thực vật. - Một số vi khuẩn có vai trò kép được xác định là Pseudomonas fluorescens, P. putida, B. subtilis, Klebsiella, Enterobacter, và Arthrobacter. Rõ ràng, các chủng vi khuẩn được phân lập cũng quan trọng giống như các loài vi khuẩn cụ thể Cộng sinh ở cây xương rồng Một số vi khuẩn được tìm thấy dưới dạng nội ký sinh thực vật và chúng cũng có tồn tại ở trong các hạt giống cây xương rồng. Khi các hạt này rơi vào phân động vật sẽ phát triển với việc tạo ra các axit hữu cơ và chuyển các hòn đá nhỏ thành đất khoáng. Những vi khuẩn nội sinh thực vật này tiếp tục phát triển ở trong rễ cây xương rồng với việc tiết ra các axit hữu cơ liên tục và thực hiện quá trình cố định nitơ. 9/18/2020 14 Các bề mặt là và vi sinh vật - Thuật ngữ về phyllosphere (diện tích lá) đề cập đến diện tích của lá mà ở đó có nhiều hình thái của sự sống. Bề mặt lá là nơi mà các vi sinh vật (rêu, địa y, nấm, vi khuẩn) có thể tồn tại trong suốt thời gian dài (Lindow và Leveau, 2002). - Bề mặt lá là nơi mà nhiều vi sinh vật tồn tại, một nghiên cứu về proteogenomics đã cho thấy các vi khuẩn phyllosphere chủ yếu là các thành viên thuộc các chi Sphingomonas, Pseudomonas, và Methulobacterium - Tồn tại trên các lá cây nón của nhiều nhóm phân loại đó là các vi khuẩn có sắc tố màu tím – Methylobacterium mesophylicum. Vi khuẩn này phát triển nhờ methanol giải phóng từ thực vật biểu sinh và tiết ra hooc môn thực vật – cytokinin. - Hiện tượng tạo cấu trúc hạt nhân giống như đá băng có thể xảy ra trên các lá cây là do sự xuất hiện của các chủng như Pseudomonas, Erwinia, hay Xanthomonas. Những vi khuẩn này tăng trưởng trên lá cây mà không gây hại tới cây trong thời tiết lạnh, chúng sẽ thúc đẩy sự hình thành các tinh thể băng. Sự đóng băng cục bộ trên lá dẫn tới việc giải phóng các dòng chảy từ các tế bào thực vật, và những vật liệu này cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn phát triển. 9/18/2020 15 Các hoạt động bất lợi của vi sinh vật với thực vật Vi sinh vật gây bệnh Thực vật chủ Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens Corynebacterium insidiosum Corynebacterium michiganense Erwinia amylophorus Pseudomonas solanacearum Pseudomonas syringae Spiroplasma citri Xanthomonas hyacinthia Bệnh nốt sần Bệnh héo rũ cỏ linh lăng dại Bệnh làm thối cà chua Bệnh làm thối lê táo Bệnh héo rũ ở cây thuốc lá Bệnh làm thối quả hạch Bệnh trên cây cam quýt và bệnh khiến ngô còi cọc Củ giống dạ lan hương bị nhiễm bệnh Nấm Ceratocystis ulmi Claviceps purpurea Cylindrocladium scoparium Erysiphe graminis Fusarium lycopersici Fusarium solani Heterobasidion annosum Melamphsora lini Phytophthora infestans Plasmodiophora brassicae Puccinia graminis Ustalago avenae Ustalago maydis Venturia inaequalis Verticillium dahliae Bệnh làm chết cây du do nấm gây ra Ngộc độc nấm trên các cây ngủ cốc Bệnh thối rữa thân và rễ ở nhiều cây Bệnh nấm mốc sương trên cây lúa mì Thối cà chua Thối rữa rễ cây đậu và các cây khác Thối rữa rễ của nhiều loài cây lá kim khác nhau Bệnh rỉ sét trên cây lanh Thối cà chua Bệnh sùi gốc cây cải bắp Bệnh rỉ sét trên cây ngũ cốc Cây yến mạch Bệnh than ở ngô Bệnh nấm vẩy trên cây táo Cây cotton và các cây khác Tăng trưởng cao vọt Bệnh sùi gốc Bệnh làm quăn lá Mụn cây Mở rộng phần rễ Lá cong, vênh Sự tăng trưởng của các mô thực vật bị bao phủ bởi các sợi nấ Hoại tử Thối Thối mục Ngập nước Bệnh đốm lá Thối rễ Bệnh nấm vẩy Lá và cánh hóa chuyển sang màu nâu và chết Phần phía dưới bề mặt của thân bị nhiễm bệnh và khiến cho cây bị suy yếu Khiến cho các cây giống con chết nhanh Tổn thương do các tế bào chết ở trên lá Hệ thống rễ của cây bị phân hủy Tổn thương tăng lên, tạo các vùng lõm hoặc đóng vẩy trên quả, củ, hoặc lá Hoạt động trên bề mặt hoặc trên toàn hệ thống Nấm mốc sương Bệnh gỉ sét Thối Xuất hiện các vùng màu trắng hoặc xám trên lá cây do các sợi nấm hoặc bào tử nấm gây ra Xuất hiện màu nâu đỏ trên lá hoặc thân là do các vùng tổn thương nhỏ. Lá hoặc chồi bị rụng sự sưng phồng biến mất, nguyên nhân có thể là do thay đổi ở gốc hoặc thân. Đặc điểm đặc trưng của các bệnh thực vật do nấm và vi khuẩn 9/18/2020 16 Nấm kí sinh Các loại nấm gây bệnh được coi là ký sinh trùng trên thực vật, khi đó các cây bị nhiễm bệnh cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm phát triển. Mốt số loại nấm là ký sinh bắt buộc, trong khi một số khác là ký sinh không bắt buộc có thể phát triển từ nguồn dinh dưỡng trong đất. Có các kiểu hình thành bệnh trên thực vật như sau 1. Bào tử nấm hoặc các tế bào sinh dưỡng của nấm tiếp xúc với thực vật 2. Nấm xâm nhập vào thực vật thông qua các vết thương, khí khổng, và các lỗ hở khác trong tế bào thực vật. 3. Khi nấm phát triển cả ở vùng nội bào và ngoại bào khiến cho cây bị nhiễm bệnh. 4. Các mô khác bị tấn công, và mầm bệnh lan truyền khắp cây. 5. Tùy thuộc vào mầm bệnh, cây trồng có thể chết trong vài ngày hoặc vài tuần. Độc tố vi khuẩn - Những bệnh do vi khuẩn gây ra trên thực vật thường xảy ra khi một số enzyme thủy phân do vi khuẩn tiết ra tác động lên bề mặt cây giúp cho vi khuẩn dễ dàng xâm nhập vào bên trong. Sự tăng trưởng của các vi khuẩn này bên trong cây diễn ra giữa các tế bào nhu mô. - Trong một số trường hợp, vi khuẩn tạo ra pectinase thủy phân thành tế bào thực vật và khiến cho các cây trồng bị suy yếu. Trong những trường hợp khác, các tế bào vi khuẩn lại tập trung vào tế bào rây và làm giảm dòng chảy trong xylem hoặc phloem, từ đó khiến cho thực vật bị chết. - Vi khuẩn Agrobacteriu`m tumefacien tạo ra các khối u trên các cây thuộc nhóm hai lá mầm tại bề mặt vùng rễ. Do đó bệnh này được gọi là bệnh sùi cành (bệnh nốt sần). - Các tế bào A. tumefacien không xâm nhập vào tế bào thực vật; mà thay vào đó, một plasmid lớn hơn sẽ được chuyển từ vi khuẩn sang cây. 9/18/2020 17 Các hoạt động vùng rễ và bệnh thực vật Tăng sức chống chịu với nhiệt độ nhờ nấm - Một hệ thống cộng sinh ba chiều dẫn đến sự tăng tính chống chiu nhiệt độ của một số cây xanh. Khi nấm Curvularia protuberate lây nhiễm lên một loài cỏ nhiệt đới Dichantheilum lanuginosum thì loại cỏ này phát triển được ở nhiệt độ 65oC. Tuy nhiên, để có khả năng chịu nhiệt như vậy thì nấm cần phải bị lây nhiễm dsRNA virus gồm hai đoạn, và virus này đã được chỉ định là Curvularia thermal tolerance virus (CThTV). - Tương tự như vậy khả năng chịu nhiệt cao của cây cà chua Solanum lycopersicon xảy ra khi các cây này nhiễm nấm Curvularia mang CThTV. 9/18/2020 18 Kiểm soát sinh học đối với sâu bệnh - Pseudomonas tổng hợp chất kháng sinh pyoluteorin và 2,4- diacetylphloroglucinol, ức chế nấm bệnh Pythium ultimum. Chính vì vậy, việc sử dụng các chủng Pseudomonas cho các cánh đồng trồng khoai tây đã làm tăng sản lượng khoai tây rât nhiều. Bên cạnh đó, các vi khuẩn có khả năng tạo ra siderophores được đề xuất sử dụng nhằm giảm tối đa lượng sắt có trong môi trường, và từ đó các chủng nấm gây bệnh không thể hấp thu sắt để tăng trưởng. - Nấm có thể là ký sinh bắt buộc hoặc không đối với nematodes. Nấm có thể bẫy nematode là do có các sợi nấm dính hoặc vòng thắt và giữ nematode với sự tiêu hóa được thực hiện bởi các enzyme do nấm tiết ra. - Nấm Cordyceps sp. ký sinh trên côn trùng, động vật chân đốt, sâu bướm ăn rau. Sự lây nhiễm số lượng lớn vật chủ theo hình thức này là do có khoảng 300 loài khác nhau thuộc Cordyceps. Các chủng thuộc Ascomytete có thể có hiệu quả trong việc kiểm soát sinh học sâu bệnh ở các vùng nhiệt đới. - Một số chủng Bacillus thuringiensis tạo ra protein để kiểm soát côn trùng. Nấm Arthrobotrys conoides hình thành vòng thắt 9/18/2020 19 Nấm Arthrobotrys oligospora tạo ra bẫy dính Nấm Catenaria anguillulae tấn công lớp biểu bì của Nematode 9/18/2020 20