عنوان پایان‌نامه
کنترل بیولوژیک بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا توسط باکتری آنتاگونیست و قارچ تریکودرما در تلفیق با سیلیکون
- رشته تحصیلی
- مهندسی‌کشاورزی-بیماری‌شناسی‌گیاهی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 848;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71442
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- الهه خسروانجم
- چکیده
- هدف از این پژوهش بررسی توان بیوکنترلی جدایه T9 قارچ Trichoderma hamatum، چند سویه باکتری آنتاگونیست از جمله Pseudomonas spp. و Bacillus spp. و نیز دی اکسید سیلیکون (SiO2) که القا کننده مقاومت می باشد و بررسی اثر هم افزایی آن ها در کنترل بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا ناشی از قارچ Fusarium solani f. sp. phaseoli در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای بود. جدایه F52 قارچ عامل بیماری جدا شده از مناطق کشت لوبیا در استان مرکزی به دست آمد و سویه های باکتری های باسیلوس و سودوموناس و همچنین قارچ آنتاگونیست تریکودرما از آزمایشگاه قارچ شناسی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران دریافت گردیدند. در ابتدا 33 سویه باکتری به روش کشت چهار نقطه ای مورد بررسی قرار گرفتند؛ از میان آنها 20 سویه که فعالیت بازدارندگی بیشتری را نشان دادند، انتخاب و به روش آزمون کشت متقابل مورد بررسی قرار گرفتند. از بین آنها چهار سویه که بیشترین فعالیت بازدارندگی را نشان دادند، انتخاب و در آزمون های سنجش تولید ترکیبات فرار ضد قارچی و ترکیبات خارج سلولی بررسی شدند که در نهایت سویه P11 (P. fluorescens) به عنوان موثرترین سویه در بازدارندگی از رشد قارچ عامل بیماری برای آزمایشات بعدی انتخاب شد. توانایی بیوکنترلی جدایه T9 قارچ تریکودرما با انجام آزمون های کشت متقابل و آزمون ترکیبات فرار ضد قارچی و مشاهده درصد بازدارندگی بالا، تایید و از آن برای آزمایشات تکمیلی استفاده شد. سپس رشد هر دو قارچ عامل بیماری و آنتاگونیست در حضور غلظت های 0، 1، 2، 3، 4، 5، 6 و 7 میلی مولار دی اکسید سیلیکون در شرایط درون شیشه ای در محیط کشت PDA سنجیده شد که در غلظت دو میلی مولار کمترین و بیشترین رشد به ترتیب در F52 و T9 مشاهده شد. رشد جدایه آنتاگونیست تریکودرما نیز در هفت غلظت سیلیکون مورد سنجش قرار گرفت که غلظت دو میلی مولار باعث بیشترین افزایش رشد تریکودرما شد. در ادامه تاثیر غلظت های مختلف سیلیکون روی رشد سویه باکتری P11 در محیط کشت NB مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که تمامی غلظت های یک تا شش میلی مولار سیلیکون باعث افزایش جمعیت باکتری بعد از 24 و 48 ساعت شد و تنها در غلظت هفت میلی مولار جمعیت باکتری کاهش یافت. آزمون کشت متقابل سودوموناس و فوزاریوم، تریکودرما و فوزاریوم، سودوموناس و تریکودرما در حضور غلظت های مختلف سیلیکون انجام گرفت و در نهایت بیشترین بازدارندگی از رشد بیمارگر و کمترین اختلال در رشد عوامل آنتاگونیستی در کشت های انفرادی و توام در غلظت دو میلی مولار به دست آمد؛ بنابراین غلطت دو میلی مولار سیلیکون برای آزمایشات گلخانه ای انتخاب شد.در بررسی های گلخانه ای از گیاه لوبیا رقم والنتینو (Valentino) و مایه زنی به روش آلوده سازی خاک استفاده گردید. مایه های قارچ عامل بیماری و قارچ آنتاگونیست بر روی بذور اتوکلاو شده گندم تهیه و به میزان 30 گرم از هر کدام در زمان کاشت بذور لوبیا به گلدان های حاوی یک کیلوگرم خاک اضافه شد. سوسپانسیون باکتری با جمعیت 109 واحد تشکیل دهنده کلنی در هر میلی لیتر و محلول دی اکسید سیلیکون با غلظت دو میلی مولار نیز به میزان 100 میلی لیتر در زمان کاشت اضافه گردید. نتایج آزمون های گلخانه ای نشان داد که تیمارهای استفاده شده تریکودرما، سودوموناس و سیلیکون؛ سودوموناس و سیلیکون؛ تریکودرما و سیلیکون؛ و سودوموناس و تریکودرما در حضور قارچ بیمارگر باعث افزایش تعداد گیاهان سالم، ارتفاع بوته، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و کاهش شدت آلودگی به بیماری نسبت به شاهد آلوده می شود که بیشترین تاثیر را تیمار قارچ تریکودرما و باکتری به همراه دی اکسید سیلیکون نشان داد. میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در روزهای 1، 3، 5 و 7 پس از مایه زنی قارچ عامل بیماری اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد که عوامل آنتاگونیستی مذکور و دی اکسید سیلیکون موجب افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز می گردند، بنابراین هر سه عامل به عنوان محرک قادر به القای واکنش های دفاعی گیاه هستند.در نهایت، از آنجایی که مبارزه شیمیایی قطعی برای مدیریت و کنترل این بیماری وجود ندارد و بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، کاربرد دی اکسید سیلیکون و جدایه آنتاگونیست تریکودرما و استرین باکتری سودوموناس فلورسنت را می توان به عنوان روش جایگزین مناسب برای مبارزه شیمیایی پیشنهاد کرد.
- Abstract
- The present research was performed to evaluate biocontrol ability of Trichoderma hamatum isolate T9, some antagonist strains of Pseudomonas spp. and Bacillus spp., and the plant resistant inducer, silicon dioxide (SiO2) against root rot disease of bean caused by Fusarium solani f. sp. phaseoli (Fsp) in both laboratory and greenhouse conditions. The Fsp isolate F52 was obtained from bean fields in Markazi province, the bacterial strains T. hamatum (Th) isolate T9 were obtained from the department of Plant Pathology, Aburaihan Campus, University of Tehran. In the first, the growth inhibition activities of 33 bacterial strains were evaluated by four point tests; the 20 top growth inhibiting strains were selected and their inhibition activities were re-evaluated by dual culture test. The four top strains were tested for production of antifungal volatile metabolites, and finally P. fluorescens (Pf) strain P11 was identified as the most effective one and used for later experiments. Growth inhibition activity of T9 isolate was confirmed by dual culture and volatile metabolites tests. The effects of silion dioxide on mycelial growth of F52 and T9 isolates were evaluated on PDA media amended with 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 mM SiO2. At the concentrations of 2 mM SiO2, the minimum and maximum mycelial growths were observed for F52 and T9, respectively. Amendment of NB media with the same concentrations of SiO2 revealed that growth of P11 strain was increased by 1-6 mM SiO2, while decreased by 7 mM SiO2. Dual culture tests (Pf+Fsp, Th+Fsp and Pf+Th) were also performed at different concentrations of silicon dioxide. The highest inhibition of pathogen growth and the best growth of antagonists were observed at the concentration of 2 mM SiO2, too. Greenhouse experiments were performed on bean cultivar Valentino by soil treatment method. Pre-seeding treatments included soil infestation by Fsp or Th grown on autoclaved wheat seeds (30 g/kg soil). Bacterial (Pf) suspension (109 cfu/ml) or a solution of 2mM SiO2 were added to the soil at a ratio of 1:10 (v/w) at the time of sowing. The greenhouse experiments showed that application of biocontrol agents (Th+Pf+Si, Pf+Si, Th+Si and Pf+Th) in the present of pathogen could increas the number of healthy plants, plant height, fresh and dry weights of roots and foliage, and decrease disease severity in comparison with the infection control, with the Th+Pf+Si treatment as the most effective. The activity of peroxidase enzyme was measured in two- day intervals, at 1st, 3th, 5th and 7th days post inoculation. The results showed that the biocontrol agents and silicon dioxide could increase the activity of peroxidase enzyme so can be considered as elicitors inducing the defence responses of plant. Finally, as chemical control methods are not promising for Fusarium root rot of bean, the results of this study might provide a better management tool for the disease.
