Fusarium wilt of banana cannot be effectively controlled by current control strategies. The most virulent form that caused major losses in the banana production is Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 (Foc-TR4). Biocontrol of Foc-TR4 using microbial antagonists offers a sustainable and eco-friendly alternative. A consortium of biocontrol agents (BCAs), Pseudomonas aeruginosa DRB1 and Trichoderma harzianum CBF2 was formulated into pesta granules, talc powder, alginate beads and liquid bioformulations. Previous study indicated bioformulations containing both BCAs successfully reduced the disease severity of Foc-TR4. To date, the biocontrol mechanism and plant growth promoting (PGP) traits of a consortium of BCAs on infected bananas have not been explored. Therefore, the study was undertaken to investigate the effect of a consortium of DRB1 and CBF2 in the growth and biochemical changes of Foc-TR4 infected bananas. Results indicated pesta granules formulation produced bananas with higher biomass (fresh weight: 388.67 g), taller plants (80.95 cm) and larger leaves (length: 39.40 cm, width: 17.70 cm) than other bioformulations. Applying bioformulations generally produced plants with higher chlorophyll (392.59 μg/g FW-699.88 μg/g FW) and carotenoid contents (81.30 μg/g FW-120.01 μg/g FW) compared to pathogen treatment (chlorophyll: 325.96 μg/g FW, carotenoid: 71.98 μg/g FW) which indicated improved vegetative growth. Bioformulation-treated plants showed higher phenolic (49.58-93.85 μg/g FW) and proline contents (54.63 μg/g FW-89.61 μg/g FW) than Foc-TR4 treatment (phenolic: 46.45 μg/g FW, proline: 28.65 μg/g FW). The malondialdehylde (MDA) content was lower in bioformulation treatments (0.49 Nm/g FW-1.19 Nm/g FW) than Foc-TR4 treatment (3.66 Nm/g FW). The biochemical changes revealed that applying bioformulations has induced host defense response by increasing phenolic and proline contents which reduced root damage caused by Foc-TR4 resulting in lower MDA content. In conclusion, applying bioformulations containing microbial consortium is a promising method to improve growth and induce significant biochemical changes in bananas leading to the suppression of Foc-TR4.
Penyakit layu Fusarium pisang tidak boleh dikawal secara efektif dengan strategi kawalan semasa. Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 (Foc-TR4) adalah penyakit paling virulen yang menyebabkan kerugian besar dalam pengeluaran pisang. Kawalan biologi Foc-TR4 dengan penggunaan mikrob antagonis merupakan alternatif yang mampan dan mesra alam. Campuran agen-agen kawalan biologi (BCA), Pseudomonas aeruginosa DRB1 dan Trichoderma harzianum CBF2 telah diformulasikan kepada empat bioformulasi iaitu butiran pesta, serbuk talkum, butiran alginat dan formulasi cecair. Kajian terdahulu menunjukkan bioformulasi yang mengandungi kedua-dua BCA berjaya mengurangkan masalah penyakit pisang Foc-TR4. Setakat ini, mekanisme kawalan biologi dan ciri-ciri penggalak tumbesaran pokok bagi campuran BCA terhadap pokok pisang berpenyakit belum dikaji. Justeru, kajian ini dijalankan untuk mengkaji kesan campuran DRB1 dan CBF2 terhadap tumbesaran dan perubahan biokimia bagi pokok pisang yang dijangkiti Foc-TR4. Keputusan kajian menunjukkan formulasi butiran pesta menghasilkan pokok pisang yang tinggi (80.95 cm), mempunyai biomas tinggi (berat segar: 388.67 g) dan daun lebih besar (panjang: 39.40 cm, keluasan: 17.70 cm) berbanding formulasi lain. Aplikasi bioformulasi secara amnya menghasilkan pokok yang mempunyai kandungan klorofil (392.59 μg/g FW–699.88 μg/g FW) dan karotenoid (81.30 μg/g FW–120.01 μg/g FW) yang tinggi berbanding rawatan patogen (klorofil: 325.96 μg/g FW, karotenoid: 71.98 μg/g FW) dan keputusan ini adalah petunjuk kepada tumbesaran pokok yang baik. Pokok pisang yang dirawat dengan bioformulasi menunjukkan kandungan fenolik (49.58–93.85 μg/g FW) dan prolina (54.63 μg/g FW–89.61 μg/g FW) yang tinggi berbanding rawatan Foc-TR4 (fenolik: 46.45 μg/g FW, prolina: 28.65 μg/g FW). Kandungan malondialdehyde (MDA) juga lebih rendah dalam rawatan bioformulasi (0.49 Nm/g FW–1.19 Nm/g FW) berbanding rawatan Foc-TR4 (3.66 Nm/g FW). Perubahan biokimia dalam pokok pisang menunjukkan bahawa aplikasi bioformulasi telah mengakibatkan respons pertahanan pokok dengan meningkatkan kandungan fenolik, prolina serta mengurangkan kandungan MDA. Kandungan MDA rendah menunjukkan kerosakan akar pisang adalah minimum. Secara keseluruhannya, aplikasi bioformulasi yang mengandungi campuran mikrob dapat menggalakkan tumbesaran pokok dan mengaruhkan perubahan biokimia yang signifikan dalam kawalan penyakit Foc-TR4.
Keywords: Banana; Biocontrol Agents; Bioformulations; Fusarium Wilt.
© Penerbit Universiti Sains Malaysia, 2021.