شناسایی عامل بیماری شانکر درختان میوه هسته‏ دار Pseudomonas syringae pv. syringae در استان کهگیلویه و بویراحمد و مقایسه‌ی مقاومت برخی ارقام گیلاس نسبت به آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه گیاه‏پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.

2 استادیار بیماری‏شناسی گیاهی، گروه گیاه‏پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

چکیده

چکیده
باکتری عامل شانکر درختان میوه هسته‏دار Pseudomonas syringae pv. syringae(Pss)، بیمارگر خطرناکی است که به بیش از 200 گونه گیاهی مختلف حمله می‌کند. به دلیل اهمیت بیماری، هدف از انجام این تحقیق شناسایی دقیق عامل بیماری در استان کهگیلویه و بویراحمد و مقایسه‌ی مقاومت برخی ارقام گیلاس نسبت به عامل بیماری بود.طی سال 1394 تا 1395، از درختان هسته‏دار دارای علائم شانکر، ترشح صمغ و لکه‏برگی، 33 سویه‌ی باکتری جداسازی شد. سویه‌های مورد بررسی، میله‌ای شکل، متحرک، گرم منفی، هوازی اجباری، اکسیداز و آرژنین دهیدرولاز منفی، کاتالاز مثبت، لوان مثبت، و واکنش فوق حساسیت مثبت و فاقد توانایی لهانیدن ورقه‌های سیب‌زمینی بودند. ژن‌های مسئول تولید (syrB) و ترشح (syrD) زهرابه سیرینگومایسین در تمام سویه‏های مورد مطالعه در آزمون PCR ردیابی شدند. تمام جدایه‌های Pss مایه‌زنی شده به میوه‌ی گیلاس توانایی ایجاد لکه‌های نکروز را داشتند ولی پرآزاری متفاوتی نشان دادند. بر اساس خصوصیات فنوتیپی، بیماری‌زایی و نتایج PCR همه جدایه‏ها به عنوان Pssشناسایی شدند. برای بررسی مقاومت ارقام گیلاس، ارقام تکدانه‌ی مشهد، قاهری و صورتی انتخاب شدند. از نظر شاخص‌های تعداد لکه نکروز روی برگ، طول ناحیه نکروز شاخه و جمعیت باکتری در بافت برگ، بین ارقام مختلف، اختلاف معنی‏دار وجود داشت. براساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، رقم تکدانه‌ی مشهد بیشترین حساسیت و رقم صورتی کمترین حساسیت را به بیمارگر Pss نشان دادند. 

 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Identification of the Causal Agent of Bacterial Canker of Stone Fruit Trees Pseudomonas syringae pv. syringae in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province and Comparison of Some Cherry Cultivars Resistance to it

نویسندگان [English]

  • Masoumeh Erfani Nik 1
  • Rasool Rezaei 2
  • hHabibillah Charghani 2
1 Former MSc. Student of Plant Pathology, Department of Plant Protection, College of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran.
2 Assistant Professor of Plant Pathology, Department of Plant Protection, College of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss), the causal agent of bacterial canker of stone fruits, is a dangerous pathogen that attacks more than 200 different plant species. Due to the importance of disease, the purpose of this study was to identify the causal agent of the disease in Kohgiluyeh and Boyerahmad province and comparing the resistance of some cherry cultivars to this pathogen. During 2015-2016, 33 bacterial strains were isolated from stone fruit plants with canker, gummosis, and leaf spot symptoms from different regions of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province. Isolates were rod-shaped, motile, gram-negative, obligate aerobe, oxidase negative, catalase, levan and tobacco hypersensitive reaction positive, arginine dihydrolase and potato rot negative. The genes responsible for syringomycin synthesis (syrB) and syringomycin secretion (syrD) were detected in all isolates. All strains were able to produce necrosis spots on cherry fruit but showed different virulence. Regarding the phenotypic characteristics, pathogenicity test and PCR results of this study, all isolates were identified as Pss. To study the resistance of cherry plants, Takdaneh Mashhad, Ghaheri and Surati cultivars were selected. There was a significant difference between different cultivars, based on the number of the necrotic lesion on the leaf, length of the necrotic region on the branch and bacterial population in leaf tissue. Among the different cherry cultivars studied in this research, Takdaneh Mashhad cultivar was the most susceptible and Surati cultivar showed the least sensitivity to Pss.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Bacteria
  • Pathogenicity
  • Toxin
  • Canker
  • Pseudomonas syringae pv. syringae

مراجع

بوذری ن، 1385. ارزیابی مقاومت ارقام گیلاس به بیماری شانکر باکتریایی. صفحه 376 خلاصه مقالات هفدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج.
بی‌نام، 1392. آمارنامه جهاد کشاورزی. جلد سوم: محصولات باغی، 167 صفحه.
قاسمی ا،گوهرخای ش، بوذری ن، دشتکی ع ر و محمدی م، 1383. ارزیابی مقاومت نسبی برخی ارقام تجارتی گیلاس به شانکر باکتریایی و بررسی مارکرهای بیوشیمیایی مقاومت. موسسه‌ی تحقیقات آفات و بیماری‌های گیاهی 95 صفحه.
Bedford KE, Sholberg PL and Kappel F, 2003. Use of detached leaf bioassay for screening sweet cherry cultivars for bacterial canker resistance. Acta Horticulturae 622: 365-368.
Bultreys A and Kaluzna M, 2010. Bacterial cankers caused by Pseudomonas syringae on stone fruit species with special emphasis on the pathovars syringae and morsprunorum race 1 and race 2. Journal of Plant Pathology 92: 21-33.
Bultreys A and Gheysen I, 1999. Biological and molecular detection of toxic lipodepsipeptide-producing Pseudomonas syringae strains and PCR identification in plants. Applied and Environmental Microbiology65: 1904-1909.
Endert E and Ritchie DF, 1984. Detection of pathogenicity, measurement of virulence and determination of strain variation in Pseudomonas syringae pv.syringae. Plant Disease 68: 677-680.
Gasic K, Prokic A, Ivanovic M, Kuzmanovic N and Obradovic A, 2012.Differentiation of Pseudomonas syringae Pathovars Originating from Stone Fruits. Pesticides and Phytomedicine 27: 219–229.
Gross DC and De Vay JE, 1977. Production and purification of syringomycin, a phytotoxin produced by Pseudomonas syringae. Physiological Plant Pathology 11: 13-28.
Hirano SS and Upper CD, 1990. Population biology and epidemiology of Pseudomonas syringae. Annual Review of  Phytopathology 28: 155-177.
Hugh R and Leifson F, 1953. The taxonomic significant of fermentative versus oxidative metabolism of carbohydrates by various gram negative bacteria. Journal of Bacteriology 66: 24- 26.
Hutcheson SW, Bretz J, Sussan T, Jin S and Pak K, 2001. Enhancer-binding proteins HrpR and HrpS interact to regulate hrp-encoded type III protein secretion in Pseudomonas syringae strains. Journal of Bacteriology 183: 5589–98.
Kałużna M and Sobiczewski P, 2009. Virulence of Pseudomonas syringae pathovars and races originating from stone fruit trees. Phytopathologia 54: 71–79.
Kelemu S and Leach JE, 1990. Cloning and characterization of an avirulence gene from Xanthomonas campestris pv. oryzae. Molecular Plant-Microbe Interaction 3: 59-65.

Keller JD and Loescher WH, 1989. Nonstructural carbohydrate partitioning in perennial parts of sweet cherry. Journal of the American Society for Horticultural Science 114: 969-975.

Kennelly MM, Cazorla FM, Vicente A, Ramos C and Sundin GW, 2007. Pseudomonas syringae diseases of fruit trees. Progress toward understanding and control. Plant Disease 91: 4-16.
Klement Z, Frakes GL, Loverkovich L, 1964. Hypersensitive reaction induced by phytopathogenic bacteria in the tobacco leaf.  Phytopathology 54 :74-477.
Kovacs N, 1956. Identification of Pseudomonas pyocyanea by the oxidase reaction. Nature 178: 703.
Lelliott RA, Billing E and Hayward AC, 1984. A determinative scheme for the fluorescent plant pathogenic pseudomonads. Journal of Applied Bacteriology 29: 470-489.
Little EL, Bostock RM and Kirkapatric BC, 1998. Genetic characterization of Pseudomonas syringae pv. syringae strains from stone fruits in California. Applied and Environmental Microbiology 64: 3818-3823.
Mo YY and Gross DC, 1991. Plant signal molecules activate the syrB gene, which is required for syringomycin production by Pseudomonas syringae pv. syringae. Journal of Bacteriology 173: 5784-5792.
Mo YY, Geibel M, Bonsall RF and Gross DC, 1995. Analysis of sweet cherry (Prunus avium L) leaves for plant signal molecules that activate the syrB gene required for synthesis of the phytotoxin, syringomycin, by Pseudomonas syringae pv. syringae. Plant Physiology 107: 603-612.
Moore RA, Starratt AN, Ma SW, Morris VL and Cuppels DA, 1989. Identification of a chromosomal region required for biosynthesis of the phytotoxin coronatine by Pseudomonas syringae pv. tomato. Canadian Journal of Microbiology 35: 910–917.
Najafi Pour G and Taghavi SM, 2011. Comparison of P. syringae pv. syringae from Different Hosts Based on Pathogenicity and BOX-PCR in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology 13: 431-442.
Ogawa TM, Zehr E, Bird GW, Ritcher DF, Uriu K and Uyemoto JK, 1995. Compendium of Stone Fruit Tree Diseases. APS Press.
Peters NK and Verma DPS, 1990. Phenolic compounds as regulators of gene expression in plant-microbe interactions. Molecular Plant-Microbe Interaction 3: 4-8.
Quigley NB and Gross DC, 1994. Syringomycin production among strains of Pseudomonas syringae pv. syringae: conservation of the syrB and syrD genes and activation of phytotoxin production by plant signal molecules. Molecular Plant-Microbe Interaction 7: 78-90.
Santi F, Russell K, Me´nard M and Dufour J, 2004. Screening wild cherry (Prunus avium) for resistance to bacterial canker by laboratory and field tests. Forest Pathology 34: 349–362.
Schaad NW, Jones JB and Chun W, 2001. Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria. 3th ed. APS Press.
Scortichini M, Marchesi U, Dettori MT and Rossi MP, 2003. Genetic diversity, presence of the syrB gene, host preference and virulence of Pseudomonas syringae pv. syringae strains from woody and herbaceous host plants. Plant Patholology 52: 277-286.
Sorensen KN, Kim KH and Takemoto JY, 1998. PCR Detection of Cyclic Lipodepsinonapeptide-Producing Pseudomonas syringae pv. syringae and Similarity of Strains. Applied and Environmental Microbiology64: 226–230.
Spotts RA, Wallis KM, Serdani M and Azarenko AN, 2010. Bacterial canker of sweet cherry in Oregon-Infection of horticultural and natural wounds and resistance of cultivar and rootstock combination. Plant Disease 94: 345-350.
Vicente JG, Alves JP, Russell K and Roberts SJ, 2004. Identification and discrimination of Pseudomonas syringae isolates from wild cherry in England. European Journal of Plant Pathology 110: 337-351.
Wang N, Lu SE, Yang Q, Sze SH and Gross DC, 2006. Identification of the syr-syp box in the promoter regions of genes dedicated to syringomycin and syringopeptin production by Pseudomonas syringae pv. syringae B301D. Journal of  Bacteriology 188: 160-168.
Warren G and Wolber P, 1991. Molecular aspects of microbial ice nucleation. Molecular Microbiolology 5: 239 –243.
پژوهش های کاربردی در گیاهپزشکی
دوره 7، شماره 3
آذر 1397
صفحه 31-44

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 دی 1397
  • تاریخ پذیرش: 04 دی 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار