کنترل بیولوژیک آفات و بیماری های گیاهی

کنترل بیولوژیک آفات و بیماری های گیاهی

ارزیابی برخی قارچ‌های اندوفیت گیاهی در کنترل بیولوژیک بیماری‌ پژمردگی ورتیسیلیومی گوجه‌فرنگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
کیوان بهبودی 1
خلیل بردی فتوحی فر 2
محدثه زراعتکار 3
1 عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
2 هیات علمی
3 دانش آموخته بیماری شناسی گروه گیاه پزشکی دانشگاه تهران
10.22059/jbioc.2021.313455.294
چکیده
بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی با عامل Verticillium dahliaeیکی از بیماری‌های مهم گوجه‌فرنگی می‌باشد، به همین دلیل کنترل این بیماری و از جمله کنترل بیولوژیک آن مورد توجه جدی می باشد. قارچ های اندوفیت‌ یکی از عوامل کنترل بیولوژیک محسوب می شوند که علاوه بر کنترل بیماری‌های گیاهی باعث بهبود رشد در گیاه میزبان می‌شوند. در این پژوهش پتانسیل بیوکنترلی چند جدایه از قارچ‌های اندوفیت گیاهی علیه عامل پژمردگی ورتیسیلیومی گوجه‌فرنگی، به ترتیب به روشهای کشت متقابل در محیط غذایی PDA، آزمون های مختلف آزمایشگاهی و گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده، سه گونه قارچ اندوفیت Nigrospora oryzae، Chaetomium globosum و Coniolariella limonispora انتخابی از آزمون کشت متقابل، علاوه بر کاهش میزان جوانه زنی میکرواسکلروت های V. dahliae قادر به تولید آنزیم‌های سلولاز و کیتیناز و همچنین تولید هورمون اکسین بودند، و قارچ N. oryzae با تولید میزان 625/17 میلی گرم در لیتر بیشترین میزان هورمون اکسین را تولید کرد. در بررسی‌های گلخانه‌ای و تحت شرایط آلودگی مصنوعی در خاک گلدان، قارچ اندوفیت N. oryzae سبب بیشترین میزان کاهش شدت علائم پژمردگی ورتیسیلیومی (61/67 درصد) در نشاهای گوجه فرنگی رقم حساس فلات در مقایسه با شاهد شد. مقایسه میانگین‌های برخی شاخص های رشد نشان داد که این قارچ (N. oryzae) تاثیر معنی داری درافزایش طول ساقه، ریشه و وزن تر گیاه نسبت به سایر تیمارها داشت. قارچ اندوفیت Nigrospora oryzae به عنوان قارچ اندوفیت برتر در این بررسی با بیشترین تاثیر بر کاهش شدت بیماری V. dahliae و افزایش طول ساقه، ریشه و وزن تر گیاه انتخاب شد.
کلیدواژه‌ها
کشاورزی پایدار
قارچ
بیماری گیاهی
Verticillium dahliae
  1. Abdollahi-Aghdam Sh, Fotouhifar KhB (2017) Introduction of some endophytic fungi of sour cherry trees (Prunus cerasus) in Iran. Rostaniha 18(1): 77–94.
  2. Achouak W, Conrod S, Cohen V, Heulin, T (2004) Phenotypic variation of Pseudomonas brassicacearum as a plant root-colonization strategy. Molecular plant-microbe interactions 17 (8): 872-879.
  3. Akrami M, Yousefi, Z (2015) Biological control of Fusarium wilt of tomato (Solanum lycopersicum) by Trichoderma as antagonist fungi. Biological Forum 7 (1): 887-892.
  4. Daguerre Y, Siegel K, Edel-Hermann V, Steinberg C (2014) Fungal proteins and genes associated with biocontrol mechanisms of soil-borne pathogens: a review. Fungal biology reviews 28 (4): 97-125.
  5. Ding L, Yuan W, Peng Q, Sun H, Xu S (2016) Secondary metabolites isolated from the sponge-associated fungus Nigrospora oryzae. Chemistry of Natural Compounds 52 (5): 969-970.
  6. Dutta BK, (1981) Studies on some fungi isolated from the rhizosphere of tomato plants and the consequent prospect for the control of Verticillium wilt. Plant and Soil 63 209–216.
  7. Fravel DR, Roberts DP (1991) In situ evidence for the role of glucose oxidase in the biocontrol of Verticillium wilt by Talaromyces flavus. Biocontrol Science and Technology 1 (2): 91-99.
  8. Gao F, Dai CC, Liu XZ (2010) Mechanisms of fungal endophytes in plant protection against pathogens. African Journal of Microbiology Research 4 (13): 1346-1351.
  9. Gautam AK, Avasthi S (2019) Fungal endophytes: potential biocontrol agents in agriculture, In: Kumar A, et al. (Eds.), Role of plant growth promoting microorganisms in sustainable agriculture and nanotechnology. Elsevier Inc. pp. 240-298.
  10. Ghose TK (1987) Measurement of cellulase activities. Pure and applied Chemistry 59 (2): 257-268.
  11. Hsu SC, Lockwood JL (1975) Powdered chitin agar as a selective medium for enumeration of actinomycetes in water and soil. Applied Environmental Microbiology 29 (3): 422-426.
  12. Jabnoun-Khiareddine H, Daami-Remadi M, Ayed FE, Mahjoub M (2009) Biological control of tomato Verticillium wilt by using indigenous Trichoderma The African Journal of Plant Science and Biotechnology 3 (1): 26-36.
  13. Jam Ashkezari S, Fotouhifar Kh-B (2017) Diversity of endophytic fungi of common yew (Taxus baccata) in Iran. Mycological Progress 16: 247–256.
  14. Klosterman SJ, Atallah ZK, Vallad GE, Subbarao KV (2009) Diversity, pathogenicity, and management of VerticilliumAnnual review of phytopathology 47: 39-62.‏
  15. Liu CH, Zou WX, Lu, H, Tan RX (2001) Antifungal activity of Artemisia annua endophyte cultures against phytopathogenic fungi. Journal of biotechnology 88 (3): 277-282.
  16. Mishra Y, Singh A, Batra A, Sharma MM (2014) Understanding the biodiversity and biological applications of endophytic fungi: a review. Journal of microbial biochemical technology science: 6 (8) 1-11.
  17. Masih EI, Paul B (2002) Secretion of β-1, 3-glucanases by the yeast Pichia membranifaciens and its possible role in the biocontrol of Botrytis cinerea causing grey mold disease of the grapevine. Current microbiology 44 (6): 391-395.
  18. Morid B, Hajmansoor S (2017) Assessment of tomato genotypes resistance to Verticillium and Fusarium wilt disease using molecular marker. Journal of the World of Microbes 10 (1): 80-93. (in Farsi).
  19. Murashima K, Kosugi A, Doi RH (2003) Synergistic effects of cellulosomal xylanase and cellulases from Clostridium cellulovorans on plant cell wall degradation. Journal of Bacteriology 185 (5): 1518-1524.
  20. Naraghi L, Heydari A, Rezaee S, Razavi M, Jahanifar H, Khaledi E (2010) Biological control of tomato Verticillium wilt disease by Talaromyces flavus. Journal of Plant Protection Research 50 (3): 360-365.
  21. Patten CL, Glick BR (2002) Role of Pseudomonas putida indoleacetic acid in development of the host plant root system. Applied Environmental Microbiology 68 (8): 3795-3801.
  22. Pawle G, Singh SK (2014) Antimicrobial, antioxidant activity and phytochemical analysis of an endophytic species of Nigrospora isolated from living fossil Ginkgo biloba. Current Research in Environmental and Applied Mycology 4 (1): 1-9.
  23. Portes CDS, Oliveira AVD, Simer P, Lunkes A M, Coelho AR (2013) Role of killer factors in the inhibitory activity of bio-control yeasts against Penicillium expansum and Aspergillus ochraceus. Brazilian Archives of Biology and Technology 56(4): 619-627.
  24. Sica VP, Figueroa M, Raja HA, El-Elimat T, Darveaux BA, Pearce CJ, Oberlies NH (2016) Optimizing production and evaluating biosynthesis in situ of a herbicidal compound, mevalocidin, from ConiolariellaJournal of industrial microbiology & biotechnology 43 (8): 1149-1157.
  25. Sonawane A, Mahajan M, Renake S (2015) Antifungal activity of a fungal isolates against Pomegranate wilt pathogen Fusarium. International Journal of Current Microbiology and Applied Science 2: 48-57.
  26. Stosz SK, Fravel DR, Roberts DP (1996) In vitro analysis of the role of glucose oxidase from Talaromyces flavus in biocontrol of the plant pathogen Verticillium dahliae. Applied and Environmental Microbiology 62 (9): 3183-3186.
  27. Tjamos EC, Antoniou PP, Tjamos SE (2000) Implementation of soil solarization in Greece: conclusions and suggestions. Crop Protection 19 (8-10): 843-846.
  28. Tranier MS, Pognant-Gros J, Quiroz RDLC, González CNA, Mateille T, Roussos S (2014) Commercial biological control agents targeted against plant-parasitic root-knot nematodes. Brazilian Archives of Biology and Technology 57 (6): 831-841.
  29. Uppal AK, Hadrami A, Adam LR, Tenuta, M, Daayf F (2008) Biological control of potato Verticillium wilt under controlled and field conditions using selected bacterial antagonists and plant extracts. Biological control 44 (1): 90-100.
  30. Wang X, Wang C, Xie C, Yang X (2014) Advances in molecular mechanisms of Verticillium pathogenicity and plant resistance to Verticillium wilt. Journal of Henan Agricultural Sciences 43 (1): 1-6.
  31. Wang Y, Xu L, Ren W, Zhao D, Zhu Y, Wu X (2012) Bioactive metabolites from Chaetomium globosum L18, an endophytic fungus in the medicinal plant Curcuma wenyujin. Phytomedicine 19 (3-4): 364-368.
  32. Xiao CL, Subbarao KV (2000) Effects of irrigation and Verticillium dahliae on cauliflower root and shoot growth dynamics. Phytopathology 90 (9): 995-1004.
  33. Zheng Y, Xue QY, Xu, LL, Xu Q, Lu S, Gu C, Guo, JH (2011) A screening strategy of fungal biocontrol agents towards Verticillium wilt of cotton. Biological Control 56 (3): 209-216.

 

کنترل بیولوژیک آفات و بیماری های گیاهی
دوره 9، شماره 2
بهمن 1399
صفحه 103-114