بررسی مکانیسم های آنتاگونیستی Bacillus spp.در کنترل پوسیدگی ریشه و طوقه خیار در اثر Pythium ultimum و P. aphanidermatum

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چکیده
تعداد 270 استرین باکتری از خاک ریزوسفر خیار در مزارع شهرستان تنکابن (استان مازندران) خالص سازی گردید. قابلیت آنتاگونیستی استرین-های باکتری در مقابل دو گونه Pythium ultimum و P. aphanidermatum به روش کشت متقابل مورد ارزیابی قرار گرفت. 13 جدایه که هاله بازدارندگی بیش از 10 میلیمتر ایجاد کردند به عنوان استرین برتر برای مطالعات بیشتر انتخاب شد. بررسی های مرفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیائی و نقوش پروتئینی استرین های برتر نشان داد که این استرین ها متعلق به 4 گونه B. subtilis (B2، B3، B4، B5، B6 و (B7 ، B. marinus B1) و (B13، B. licheniformis B8) و (B9، B. circulance (B10 ،(B12 بوده و استرین B11 به عنوان Bacillus sp. شناسائی گردید. مکانیسم آنتاگونیستی استرین ها از نظر تاثیر ترشحات مایع، ترکیبات فرار ،آنزیم های سلولاز، پروتئاز و آنتی بیوتیک سورفکتین روی رشد پیتیوم های ذکر شده در شرایط in-vitro مورد بررسی قرار گرفت. از این نظر استرین ها رفتاری بسیار متفاوت نشان دادند. فعال ترین آنها از نظر ترشحات مایع و ترکیبات فرار به ترتیب استرین های B12، B11، B7، B3 و B9، B8، B6، B5 بودند که 100 درصد از رشد کلنی P. ultimum جلوگیری کردند. در حالیکه استرین های B14 (ترشحات مایع) و B11 (ترکیبات فرار) تنها توانستند 7/13 و 44/4 درصد رشد کلنی P. ultimum را کاهش دهند. بررسی های گلخانه ای روی قابلیت بیوکنترلی استرین ها نشان داد که تمامی آنها قادر به کاهش پوسیدگی های ناشی از دو گونه پیتیوم روی گیاهچه خیار می باشند. موثرترین آنها استرین های B7، B8، B13 و B14 بودند که توانستند بیماری ناشی از هر دو گونه پیتیوم را بطور توام بین 75 تا 100درصد کنترل کنند. از نظر اثر رشدی استرین ها روی گیاه مشخص شد که استرینB7 روی رقم سوپردومینوس و استرین B13 روی رقم نت وت فرانسه به ترتیب با ایجاد 6/85 و 4/44 درصد افزایش وزن تر گیاهچه ها نسبت به شاهد بهتر از دیگر استرین ها می-باشند. بررسی همبستگی بدست آمده بین شاخص های مربوط به مکانیسم های آنتاگونیستی استرین ها در شرایط آزمایشگاه و قابلیت بیوکنترلی آنها در شرایط گلخانه نشان داد که همبستگی قابل قبولی بین شاخص مربوط به اثر ترشحات مایع استرین ها روی بازدارندگی از رشد میسلیومی دو گونه پیتیوم در شرایط in-vitro و قابلیت بیوکنترلی آنها در شرایط گلخانه وجود دارد، این همبستگی برایP. ultimum و aphanidermatum P. به ترتیب ns45/0- و **67/0- تعیین گردید. در حالیکه همبستگی بالا و معنی داری به ترتیب **93/0- و **79/0- (در مورد دو گونه ذکر شده) بین اثر رشدی استرین ها روی گیاهچه و شاخص پوسیدگی ریشه آنها در شرایط گلخانه مشاهده شد.

واژه های کلیدی: پوسیدگی ریشه و طوقه خیار، Pythium aphanidermatum، P. ultimum، Bacillus، آنتاگونیست

عنوان مقاله [English]

Study of Antagonistic Mechanisms of Bacillus spp. in Biocontrol of Cucumber Root and Foot rot Caused by Pythium ultimum and P. aphanidermatum

نویسندگان [English]

  • fatemeh Safari Asl
  • Hamid Rouhani 1
  • M. Falahati Rastegar 2
  • Vahid Jahanbakhsh 1
1 Ferdouwsi university of mashhad
2 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Abstract
A total of 270 Bacillus strains were isolated from bulk soil and rhizospheric of cucumber in the Tonekabon fields (Mazandaran province). Antifungal activity of Bacillus strains was evaluated against Pythium aphanidermatum and P. ultimum using dual culture method. 13 strains with more than 10 mm inhibition zone were selected for further study. Morphological, physiological, biochemical and protein pattern study of the strains showed that they are belong to Bacillus subtilis (B2, B3, B4, B5, B6, B7), B. marinus (B1, B13) B. licheniformis (B9, B8), B. circulans (B10, B12), and Bacillus sp.(B11). Antifungal activity of the liquid and volatile metabolites of the strains of Bacillus spp. on Pythium spp. as well as, their potential to produce antibiotic surfactin and enzymes protease and cellulose were studied as antagonistic mechanisms of the bacterial strains. Results indicated very different comportment of strains against two Pythium species. More important variation was noted for liquid and volatile metabolites of strains on the mycelial growth of Pythium strains B12, B11, B7, B3 and B9, B8, B6, B3 inhibited 100% mycellial growth of P. ultimum respectively. While B14 (liquid metabolites) and B11 (volatile metabolites). Showed very weak inhibitory effect (13.7, 4.44. % ). In greenhouse experiment all strains were able to control of the diseases intensity of seedlings in different rates. Strains B7, B8, B13, and B14 were more efficient, they reduced the rate of rotted roots caused by both Pythium species between 75 to 100%. Strains B7 and B13 demonstrated also important growth promoting effect on the cucumber seedlings. They increased the seedling wet weight of the varieties superdominos and French Net- wet at the rate of 85.6 and 44.4% related to control respectively. The correlation between antagonistic mechanism index, evaluated in vitro, and biocontrol potential of strains in greenhouse indicated, that there is a good correlation between inhibitory effect of liquid metabolite on mycelia growth of Pythium species and their biocontrol potential index. The correlation index were -0.67 and -0.45 for P. aphanidermatum and P. ultimum respectively. There was a high and significant correlation between the effect of strains on seedling growth and the root rot index in greenhouse. The correlation index was -0.93 and -0.79 for P. aphanidermatum and P. ultimum respectively.

Keywords: Root and foot rot of cucumber, Pythium aphanidermatum, P. ultimum.، Bacillus., antagonists

ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار