کارایی Pseudomonas fluorescens strain EB298 (UTPf298) علیه بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم Fusarium pseudograminearum و بهبود کارایی رنگدانه های کلروفیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه تهران

2 دانشجوی دانشگاه تهران

3 گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

گندم با سطح زیرکشت در حدود نیمی از اراضی زراعی ایران یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی است. بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم Fusarium pseudograminearum یکی از مخرب‌ترین عوامل قارچی در مناطق خشک ایران و جهان می باشد که میزان تولید این محصول را تحت تاثیر خود قرار می دهد. این بیماری با تخریب کلروفیل گیاه گندم باعث کاهش رشد گیاه و به مرور زمان باعث مرگ و خشک شدن کامل بوته گندم می شود. استفاده از سموم شیمیایی یکی از روش های کنترل خسارت ناشی از این بیماری است اما به دلیل خسارات زیست محیطی ناشی از این سموم، دانشمندان به دنبال روش جایگزین هستند. در این پژوهش با کمک جدایه باکتریایی Pseudomonas fluorescens strain EB298 (UTPf298) میزان بیماری‌زایی این قارچ در شرایط گلخانه به طور معنی در مقایسه با گیاه شاهد کاهش یافت. در شرایط آزمایشگاه نیز جدایه باکتری به میزان 70 درصد از رشد قارچ جلوگیری کرد. همچنین این جدایه با کاهش خسارات ناشی از قارچ میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل را به ترتیب تا 1، 0.5 و 5/1 میلی گرم/گرم افزایش داده است. جدایه Pseudomonas fluorescens strain EB298 (UTPf298) با تحریک رشد گیاه باعث افزایش وزن ریشه و ساقه به میزان 0.35 و 0.9 گرم و افزایش طول ریشه و ساقه به میزان 15 و 28 سانتی متر شد. از این رو در این پژوهش به دلیل کارایی جدایه Pseudomonas fluorescens strain EB298 (UTPf298) می توان به عنوان عاملی مناسب برای کنترل بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم Fusarium pseudograminearum استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


سمیعی، ف.، جوان نیکخواه، م.، زمانی زاده، ح.ر. و رفیعی کوهرودی، ز. 1387. واکنش تعدادی از ارقام گندم به قارچ Bipolaris sorokiniana عامل پوسیدگی معمولی ریشه. نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی). 22: 211-219.
Anagholi, A., Tabatabaii, S. and Fouman Ajirlou, A. (2010). Evaluation of Salt-tolarance of varieties of Sorgom using sensitivity and stress-tolerance indices. Agricultural Crop Production. 3(1): 89-102.
Baghbani, F., Lotfi, R,. Moharramnejad, S., Bandehagh, A., Roostaei, M,. Rastogi, A. and Kalaji, H. (2019). Impact of Fusarium verticillioides on chlorophyll fluorescence parameters of two maize lines. European Journal of Plant Pathology. 154: 337-346.
Dehghan, A., Gregorian, A. and Hashemi, M. (2013). Determine the damage caused by fungal root rot diseases of wheat in the province. Iranian Journal of Applied Plant Protection. 3(1): 273-279
Egamberdieva, D., Jabborova, D. and Hashem, A. 2015. Pseudomonas induces salinity tolerance in cotton (Gossypium hirsutum) and resistance to Fusarium root rot through the modulation of indole-3-acetic acid. Saudi Journal of Biological Sciences. 22: 773-779.
Fradkin, L. G., Yoshinaga, S. K., Berk, A. J. and Dasgupta, A. (1987). Mol. Cell. Biology, 7: 3880_3887.
Gunes, A., Inal, A., Alpaslan, M., Eraslan, F., Bagci, E. and Cicek, N. (2007). Salcylic acid indiuced changes on some physiological parameters symptomatic for oxidative stress and mineral nutrition in maize grown under salinity. Journal Plant Physiology, 164 (6): 728-36.
Iranian Agriculture News Agency -IANA. (2022). http://www.iana.ir.
Kazan, K. And Gardiner, D. M. (2018). Fusarium crown rot caused by Fusarium pseudograminearum in cereal crops: recent progress and future prospects. Molecular Plant Pathology, 19 (7); 1547–1562.
Marasco, R., Rolli, E., Ettoumi, B., Vigani, G., Mapelli, F., Borin, S. and Dafonchio, D. (2012). A drought tesistance_promoting microbiome is selected by root system. PloS ONE. 7 (10): e48479.
Nadeem, S., Zahir, Z. A., Naveed, M. and Arshad, M. (2007). Preliminary inverstigations on inducing salt tolerance in Canola through ACC-deaminase activity. Canadian Journal of Microbiology. 53(10):1141-1149.
Ongena, M. and Jacques, Ph. (2008). Bacillus lipopeptides: versatile weapons for plant disease biocontrol. Trends Microbiol. 16(3): 115-25.
PanelAbeer, H., Akhter,  A,.   Abdulaziz, A. A., Singh, G., Khalid. F. A. and Fathi, E. (2021).  Mycorrhizal fungi induced activation of tomato defense system mitigates Fusarium wilt stress. Saudi-journal-of-biological-sciences. 28 (10): 5442-5450.
Ravanbakhsh, M., Sasidharan, R,. Voesenek, L. A. C. J,. Kowalchuk, G. A. and Jousset, A. (2018). Microbial modulation of plant ethylene signaling: Ecological and Evolutionary Consequences, Microbiome . 6:52.
Rostami, A., Sadravi,  M., Rezaei, R. and Abdollahi, M. (2021). Biological control of Fusarium root rot of bean with two Trichoderma species and Pseudomonas fluorescens. Plant pathology science, 9(2): 234-240.
Saghaf, A. M., Aini, H., Zaman. H. and Hanif, M. (2013). Review of person re_identification techniques. The Institution of Enginnering and Technology, 6(8): 455_474.
 
Saravanakumar, D. and Samiyappan, R. (2007). ACC deaminase from Pseudomonas fluorescens mediated saline resistance in groundnut (Arachis hypogea) plants. Journal of Applied Microbiology, 120: 1283-1292.
Sharma, R. (2003). Barriers in using technology for education in developing countries. Singapore schools compututers and education, 41: 49_63.
Shaw, R. J. (1999). Soil salinity – electrical conductivity and chloride. In: Peverill KI, Sparrow LA, Reuter DJ (eds) Soil analysis: an interpretation manual. CSIRO Publishing, Melbourne. 129–146.
Smith, R. H., Hüberli, D., Sharma, D. L. and D’Antuono, M. F. (2019). Soil salinity exacerbates crown rot in wheat. Australasian Plant Pathology, doi.org/10.1007/s13313-019-00634-2.
Zhori, A., Meco, M., Brandl, H., and Bachofen, R. (2015). In situ chlorophyll fluorescence kinetics as a tool to quantify effects on photosynthesis in Euphorbia cyparissias by a parasitic infection of the rust fungus Uromyces pisi. BMC Research Notes, 8, 698.