بررسی امکان مهار زیستی پژمردگی باکتریایی لوبیا ناشی ازCurtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens با استفاده از ریزوباکترهای همزیست و غیرهمزیست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان. بیماری شناسی گیاهی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران.

2 گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان. رفسنجان، ایران.

چکیده

پژمردگی باکتریایی ناشی از Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) یکی از مهم‌ترین بیماری‌های لوبیای معمولی است. این بیماری صنعت حبوبات خوراکی را در سراسر جهان تهدید می‌کند. از این رو مدیریت این بیماری بخصوص مهار زیستی آن مورد توجه جدی می‌باشد. ریزوباکترها یکی از عوامل مهار زیستی محسوب می‌شوند که از طریق مکانیسم‌های مختلف علاوه بر کنترل عوامل بیماریزای گیاهی، باعث بهبود رشد درگیاه میزبان می‌شوند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی امکان کنترل زیستی بیماری پژمردگی باکتریایی لوبیا (Cff) با استفاده از ریزوباکترهای همزیست و غیرهمزیست انجام گرفت. در مجموع 100 جدایه باکتریایی از ناحیه ریزوسفر و گره ریشه گیاهان لوبیا، سویا، عدس، نخود، شنبلیله، یونجه زرد و خارشتر جداسازی شدند و برخی ویژگی‌های آنتاگونیستی و بهبود دهندگی رشد در آن‌ها (هاله‌ی بازدارندگی برابرCff ، توانایی انحلال فسفات، تولید آنزیم لیپاز و توان تولید سیانید هیدروژن) مورد ارزیابی قرار گرفت. یازده جدایه دارای ویژگی مناسب انتخاب شده و توانایی آن‌ها در القای مقاومت روی گیاهان لوبیای محلی خمین در برابرCff  در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن، سطح آنزیم‌های دفاعی پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، فنیل آلانین آمونیالیاز و محتوای فنل کل در تیمارهای مختلف مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که سطح این آنزیم‌ها در تیمارهای ترکیب رایزوبیوم و بیمارگر افزایش یافته است. نتایج آزمون‌های بیوشیمیایی و آنالیز ترادف نوکلئوتیدی ناحیه 16S rRNA نشان داد که یازده جدایه برتر متعلق به جنس‌های Sinorhizobium، Pantoea، Xanthomonas، Enterobacter وRhizobium می‌باشند. یافته‌های ما نشان داد که تعدادی از این ریزوباکترها علاوه بر توانایی بالقوه در تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، دارای توان آنتاگونیستی نیز می‌باشند. با توجه به محدودیت‌های استفاده از نهاده‌های شیمیایی، استفاده از این باکتری‌ها می‌تواند به عنوان جایگزینی ایمن، مؤثر و پایدار در سیستم‌های کشاورزی مورد توجه باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biocontrol of bacterial wilt of bean (Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens) using symbiotic and non-symbiotic rhizobacteria

نویسندگان [English]

  • Sedighe Mohammadikhah 1
  • Pejman Khodaygan 1
  • Khalil Malekzadeh 2
  • Roohallah Saberi Riseh 1
1 Department of Plant Protection, Vali-E-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran.
2 Department of Genetics and Plant Production, Vali-E-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran.
چکیده [English]

Bacterial wilt caused by Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) is one of the most important diseases of common bean that threatens the dry bean industry worldwide. The management of this disease especially its biological control remains as a serious problem. The use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) is a proven environment friendly way of controlling plant disease and increasing crop yield. The purpose of this study is to isolate and identify symbiotic and non-symbiotic rhizobacteria against bacterial wilt of common bean and to evaluate the beneficial characteristics of bacterial isolates. A total of 100 bacterial isolates were isolated from the rhizosphere and root nodules of bean, soybean, lentil, chickpea, fenugreek, yellow alfalfa and alhagi. Strains were screened for their antagonistic activity such as inhibitory halo and plant growth-promoting characteristics including production of either, solubilization lipase and hydrogen cyanide and solubilization of phosphate. Eleven isolates were selected and their ability to induce resistance in bean plants (cv. Khomein) against Cff was tested in greenhouse conditions. Morewer, defense enzymes such as peroxidase, polyphenol oxidase, phenylalanine ammonialyase, and total phenols contents were determined in different treatments. The results showed that the level of these enzymes increased in the combination of rhizobium and pathogen. Analysis of the16SrRNA gene sequences revealed that representative isolates belongs to the genera Pantoea, Sinorhizobium, Enterobacter, Xanthomonas, and Rhizobium. Our research revealed that the isolated rhizobacteria strains exhibit both potential for biological nitrogen fixation and antagonistic activity.Given the constraints associated with chemical compounds, the employment of these bacteria as a viable solution in the management of bacterial wilt of bean appears crucial and essential for a safe, efficient, and sustainable approach.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bacterial Wilt of Bean
  • Biocontrol
  • Induced systemic resistance
  • Rhizobium

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 فروردین 1404
  • تاریخ دریافت: 04 فروردین 1403
  • تاریخ بازنگری: 05 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش: 28 مرداد 1403