عنوان پایان‌نامه
بررسی برخی پاسخ های Fusarium graminearum درمقابل Pseudomonas fluorescens و تاثیر برخی آلاینده های رایج کشاورزی بر این برهمکنش
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6566;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70973
- تاریخ دفاع
- ۰۹ آبان ۱۳۹۴
- دانشجو
- حدیث شهبازی
- استاد راهنما
- کیوان بهبودی
- چکیده
- توانایی کنترل بیولوژیکی سودومونادهای فلورسنت از رقابت بر سر فضا و مواد غذایی، آنتی¬بیوز و کلنیزاسیون ریزوسفر ناشی می¬شود. در این مطالعه، توانایی بیوکنترلی 39 جدایه Pseudomonas fluorescens در برابر قارچ Fusarium graminearum عامل پوسیدگی ریشه و بلایت خوشه گندم در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار¬گرفت. بازدارندگی از رشدF. graminearum با استفاده از آزمون کشت متقابل، ترکیبات فرار و غیر فرار ضدقارچی تولید شده توسط جدایه¬ها ارزیابی شد. در تمام این آزمایشات چهار جدایه P13، UTPf127، UTPf125 و UTPf105 که در کنترل بیمارگر موفق¬تر بودند و جدایه B4 که در تحقیقات قبلی کلنیزاسیون بالایی را در ریزوسفر گندم سبب شده بود، از نظر وجود ژن¬های hcnAB، phz، pltc، prnD و phlD و توانایی کلنیزاسیون اندو و اکتوریزوسفر گندم در شرایط گلخانه¬ای مورد بررسی قرار گرفتند. به¬منظور مطالعه قدرت کلنیزاسیون، جمعیت جهش یافته باکتری¬ها در ریزوسفر گندم، در سه دوره 14 روزه تعیین شد. تفاوت معنی¬داری میان جدایه¬های مختلف در کلنیزاسیون اکتو و اندوریزوسفر در روز¬های مختلف در خاک آلوده و سالم وجود داشت و با گذشت زمان جمعیت باکتری¬ها در ریزوسفر کاهش یافت. وجود زادمایه بیمارگر در بیشتر مواقع سبب افزایش کلنیزاسیون شد. جدایه UTPf127 در کاهش پوسیدگی ریشه موفق تر از سایر جدایه¬ها بود. جهت مطالعه تعامل قارچ-باکتری در شرایطی که مانند زیستگاه¬های طبیعی (خاک یا ریزوسفر) مواد¬غذایی کم باشد، در اولین گام یک سیستم مایکروکازم مناسب طراحی شد. پس از گذشت 24 ساعت از برهمکنش قارچ-باکتری، سیستم مایکروکازم توسط سایبرگرین (جهت رنگ¬آمیزی DNA) و کلکوفلوروایت (جهت رنگ-آمیزی کیتین) رنگ¬آمیزی شد. نتایج نشان¬داد که، جدایه¬های بیوکنترل سبب کاهش رشد میسلیوم قارچ شده و میزان جمعیت جدایه¬های مختلف باکتریایی در یک مایکوسفر یکسان، بصورت معنی¬داری متفاوت است. به¬منظور بررسی برخی پاسخ¬های قارچ بر برهمکنش با باکتری¬های بیوکنترل، میزان تنش اکسیداتیو، غشاهای سلولی، پتانسیل غشاء سلولی و میزان پراکسیداسیون لیپید در سلول زنده قارچ، به ترتیب توسط پروب-های فلورسنت، CellROX Green، Dioc3، DiBAC4 و کیت پراکسیداسیون لیپید، مورد ارزیابی قرار¬گرفت. نتایج نشان¬داد که جدایه UTPf127، با کاهش میزان میسلیوم و افزایش تنش¬های اکسیداتیو بیشترین تاثیر را روی قارچ
- Abstract
- Abstract The biological control ability of fluorescent Pseudomonas spp. results from space, nutrient competition, antibiosis and colonization in the rhizosphere. In this study, the biocontrol ability of 39 strains of biocontrol P. fluorescens was examined against Fusarium graminearum the causal agent of wheat Fusarium Head Blight in vitro. Growth inhibition of F. graminearum was examined by dual culture test and the antifungal activity of bacterial volatile and nonvolatile metabolites. The four strains of P. fluorescent P13, UTPf127, UTPf125 and UTPf105 that were most effective in controlling the pathogen and a strain B4 previously known to be effective was selected for screening of known antifungal antibiotic genes, hcnAB ،phz ،pltc ،prnD and phlD, and testing the bacterial colonization of the ectorhizosphere and endorhizosphere of wheat, as well as plant growth, under greenhouse conditions. Bacterial populations were significantly different in both the endo-and ectorhizosphere of pathogen-inoculated soil compared to in healthy soil controls. Although the population of all strains decreased by the time. UTPf127 was much more successful than the others in decreasing root rot. A microcosm system was established for studying fungal-bacterial interaction under lownutrient conditions simulating natural habitats like soil or the rhizosphere. After 24 h passing of fungal- bacterial interaction, the microcosm system was stained by SYBR Green ((SG) dyed DNA) and Calcofluor white ((CFW) dyed chitin) stains. Results showed that biocontrol strains decreased fungal growth and the growth of the bacterial strains were significant different to each other in the same mycosphere. For studying the fungal responses in bacterial interaction, oxidative stress, cell membrane, cell membrane potential and lipid peroxidation in alive fungal cell were estimated by fluorescent probes such as CellROX Green, Dioc3, DiBAC4 and lipid peroxidation kit. Results showed that UTPf127 strain was much more effective on fungi by decreasing fungal mycelia and increasing oxidative stress. Effect of two heavy metals, Cu and Fe, on fungal- bacterial interaction were studied. Low concentration of Cu, increased fungal and bacterial growth. Being both fungi and bacteria together helped them to increase their resistance to high concentration of Cu. Increasing Fe concentration to 400 ?M, increased fungal growth but more than this concentration caused to reduce fungal growth. Keywords: Colonization, microcosm, interaction, fluorescent probes, heavy metals
