عنوان پایان‌نامه
غربالگری قارچ های فیتوپاتوژن از خاک به منظور کنترل برخی از علفهای هرز شایع در مزارع ایران
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی علوم میکروبیولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5736;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69245
- تاریخ دفاع
- ۱۴ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- حمید چراغیان رادی
- استاد راهنما
- جواد حامدی, حمید مقیمی
- چکیده
- علف های هرز مهمترین دسته از آفت ها در تولید محصولات کشاورزی هستند و هر ساله باعث از بین رفتن 8 تا 12 درصد از محصولات کشاورزی می شوند و مبارزه با آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگرچه کاربرد علف کش های شیمیایی به عنوان روش اصلی برای مقابله با علف های هرز در نظر گرفته می شود اما اثرات مضر این علف کش ها بر سلامت انسان و حیوانات، آلودگی های زیست محیطی، از بین بردن ارگانیسم های غیرهدف و افزایش مقاومت علف های هرز در برابر علف کش های شیمیایی، توجه دانشمندان را به توسعه روش های ایمن تر برای مبارزه با این آفات سوق داده است. هم اکنون علف کش های زیستی به عنوان یک روش جایگزین مناسب برای کنترل علف های هرز در نظر گرفته می شوند. پژوهش حاضر با هدف غربالگری قارچ های فیتوپاتوژن به منظور کنترل علف های هرز مزارع گندم صورت گرفته است. در این پژوهش، ابتدا 150 نمونه قارچ جداسازی شده از نقاط مختلف تحت غربالگری اولیه روی برگ گیاه آفتابگردان قرار گرفتند. در ادامه اثر علف کشی ایزوله های منتخب در مرحله قبل روی برخی از مهمترین گیاهان هرز مزارع کشور، بخصوص مزارع گندم، مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، توانایی ایزوله های منتخب در کنترل علف های هرز جودره، گارس، پیچک صحرایی و قیاق در گلدان و همچنین مهار جوانه زنی و ریشه-زایی آن ها بررسی شد. در نهایت طیف میزبانی ایزوله های منتخب و بهینه سازی غلظت های اسپور روی گلدان-های بالغ علف های هرز مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده در این پژوهش، ایزوله HC38 دارای پتانسیل علف کشی بالایی روی علف های هرز جودره، گارس، قیاق و پیچک صحرایی، ایزوله HC99 دارای پتانسیل علف کشی بالایی روی گیاهان هرز جودره، گارس و پیچک صحرایی و ایزوله HC109 دارای پتانسیل علف کشی بالایی روی علف های هرز جودره، قیاق و پیچک صحرایی بود. بعد از شناسایی ملکولی مشخص شد که ایزوله HC38 به میزان 100% با Pestalotiopsis vismiae، ایزوله HC99 به میزان 100% با Aspergillus westerdijkiae و ایزوله HC109 به میزان 93% با Peacilomyces sp قرابت دارند. این سویه ها به ترتیب با نام های Pestalotiopsis vismiae UTMC 5019، Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040 و UTMC 5020 Peacilomyces sp در کلکسیون میکروبی دانشگاه تهران ثبت شدند. نتایج نشان داد که سویه های منتخب توانایی بالایی در کاهش توان ریشه زایی و جوانه زنی علف های هرزی مورد آزمایش، دارند. همچنین، Pestalotiopsis vismiae UTMC 5019 در غلظت اسپوری 107 در هر میلی لیتر رشد علف های هرز جودره، گارس، قیاق و پیچک صحرایی و UTMC 5020 Peacilomyces sp در همین غلظت رشد علف های هرز جودره، قیاق و پیچک صحرایی را مهار کرد. در بخش دیگر این پژوهش، متابولیت های سویه های منتخب بوسیله 3 حلال آلی هگزان، کلروفرم و اتیل استات استخراج شدند که در نهایت مشخص شد که Pestalotiopsis vismiae UTMC 5019 در غلظت 1000میکروگرم بر میلی لیتر علف های هرز جودره و قیاق، Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040 علف های هرز جودره و گارس و Peacilomyces sp UTMC 5020 قادر به مهار علف هرز قیاق در همان غلظت 1000 میکروگرم بر میلی لیتر بودند. در بخش طیف میزبانی، نتایج نشان داد که Pestalotiopsis vismiae UTMC 5019 از بین 24 گونه گیاهی مورد آزمایش، در 4 گیاه جودره، گارس، قیاق و پیچک صحرایی، Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040 در 4 گیاه جودره، گارس، پیچک صحرایی و کدو و Peacilomyces sp UTMC 5020 نیز در 4 گیاه جودره، قیاق، پیچک صحرایی و کدو باعث ایجاد نکروز می شوند.
- Abstract
- Weeds are one of the most important groups of agricultural pests that cause 8-10% of crop production loss annually, therefore controlling of them has a particular importance. lthough, chemical herbicides are proposed as the main method for controlling the weeds, because of their pernicious effects on the health of human and animals, environmental pollution, destroying non-desired microorganisms and increase in the resistance against chemical herbicides, scientists are trying to develop safer ways to fight these pests. Nowadays, bio-herbicides are considered as suitable alternatives for the weed control. The aim of this study was to screen the phytopathogenic fungi in order to control the weeds in wheat fields. Consequently, first for primary screening, 150 fungi samples isolated from different regions were assayed on the leaves of sun flower plant. Followed by examining the herbicide effect of selected isolates on some of the most important weeds in Iran fields.Then, the ability of selected isolates for controlling the weeds, preventing from seed germination and repressing the root growth was examined in Hordeum spontanum, Eremopyrum bonaepartis, Sorghum halepense and Convolvulus arvensis. Finally, the host range for selected strains and optimization of spore concentrations were evaluated on the mature samples of mentioned weeds. According to the obtained results, the HC38 isolate was a high potent isolate to control H. spontanum, E. bonaepartis, S. halepense and C. arvensis, the HC99 isolates had a great ability to control H. spontanum, E. bonaepartis and C. arvensis and the HC109 isolate had considerable capability to control H. spontanum, S. halepense and C. arvensis. Molecular identification of these isolates showed that HC38, HC99 and HC109 had the similarities of 100% to Pestalotiopsis vismiae, 100% to Aspergillus westerdijkiae and 93% to Peacilomyces sp., respectively. These isolates were confirmed and preserved in University of Tehran Microbial collection (UTMC) and named P. vismiae UTMC 5019, A. westerdijkiae UTMC 5040 and Peacilomyces sp UTMC 5020. Results showed that these isolates were significantly potent in preventing from seed germination and suppressing the root growth in the weeds which were inhibited from growth by them. P. vismiae UTMC 5019 in the concentration of 107 spores/ ml caused growth inhibition in H. spontanum, E. bonaepartis, S. halepense and C.arvensis, and the strain Peacilomyces sp UTMC 5020 in the same concentration showed a great potential to make necrosis in H. spontanum, E. bonaepartis, and C. arvensis. In the other examination, extracted metabolites of selected isolates were extracted by 3 organic solvents including hexan, chlroform, and ethyl acetate. P. vismiae UTMC 5019 in the concentration of 1000 µg/ml made severe effects on H. spontanum and S. halepense leaves, extracted metabolites of A.westerdijkiae UTMC 5040 in the same concentration of ethyl acetate made necrosis on the leaves of H. spontanum and E. bonaepartis, and Peacilomyces sp UTMC 5020 with this mentioned solvent produce necrosis spots only on S. halepense leaves. In host range study, results indicated that among 24 species of tested plants, P. vismiae UTMC 5019 caused necrosis in 4 plants including H. spontanum, E.bonaepartis, S. halepense and C. arvensis, A. westerdijkiae UTMC 5040 in 4 plants including H. spontanum, E.bonaepartis, C. arvensis and C. moschata, and finally, Peacilomyces sp UTMC 5020 in 4 plants including H. spontanum, S. halepense and C. arvensis and C.moschata.
