تاثیر قارچ مایکوریز بر فاکتورهای بیماریزایی نماتد ریشه ی گرهی (Meloidogyne incognita) و تغییرات هیستوپاتولوژیکی در ارقام متحمل و حساس خیار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران. ایران.

2 دانشیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران. ایران.

3 دانشیار گروه گیاه پزشکی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت.

4 دانشیار موسسه تحقیقات خاک و آب کرج.

چکیده

چکیده
نماتدهای مولد گره ریشه (Meloidogyne spp.) از مهمترین نماتدهای انگل گیاهی است که سبب ایجاد خسارت روی اکثر محصولات کشاورزی می شوند. در این تحقیق، به بررسی اثر قارچ مایکوریز آربوسکولار  Funneliformis mosseae در کنترل نماتد ریشه­ی گرهی خیار، M. incognita پرداخته شد. بدین منظور آزمونی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار و چهار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن قارچ مایکوریز به خاک یک ماه قبل از تلقیح نماتد، موجب کاهش معنی دار فاکتورهای بیماریزایی نماتد (تعداد گال، تعداد کیسه‌ی تخم، تعداد تخم در هر کیسه­ی تخم و تعداد لارو سن دوم) در هر دو رقم متحمل و حساس گردید. علی رغم اینکه پارامترهای بیماریزایی نماتد در رقم متحمل در مقایسه با رقم حساس، کمتر بود اما تلقیح ریشه‌های حساس با قارچ مایکوریز در رقم حساس، موجب کاهش قابل توجه عوامل بیماریزایی نماتد شد. عامل تولیدمثل در گیاهان مایه‌کوبی شده با قارچ مایکوریز در دو رقم متحمل و حساس به ترتیب 50 و 6/66 درصد کاهش نشان داد. حضور قارچ مایکوریز قبل از تلقیح نماتد در رقم متحمل و حساس به ترتیب سبب کاهش 64 و 3/63 درصدی جمعیت لارو سن دوم در خاک گردید. همچنین مقایسه میانگین تعداد و اندازه‌ی سلول­های غول آسا، تعداد و قطر هسته و مساحت سلول غول آسا در دو رقم، نشان­دهنده‌ی اختلاف معنی دار آماری بین گیاهان  تلقیح شده با قارچ مایکوریز و گیاهان غیرمایکوریزی بود. با توجه به اینکه قارچ مایکوریز باعث کاهش بیماریزایی نماتد ریشه­ی گرهی و افزایش مقاومت رقم حساس نسبت به نماتد می گردد، می تواند به عنوان گزینه ای در جهت مهار زیستی نماتد ریشه­ی گرهی مورد توجه قرار گیرد.
 

 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Mycorrhizal Fungus on Pathogenicity of Root-Knot Nematode (Meloidogyne incognita) and Histopathological Changes in Tolerant and Susceptible Cucumbers

نویسندگان [English]

  • Amaneh HossiniKhah 1
  • Saeid Rezaei 2
  • Salar Jamali 3
  • Hamid Reza Zamanizadeh 2
  • Farhad Rajali 4
1 Asistant Professor Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences and Food Industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences and Food Industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Associate Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran.
4 Associate Professor, Soil and Water Research Institute, Tehrān, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Root knot nematodes (Meloidogyne spp.) are one of the most important plant parasitic nematodes that cause damage to most agricultural crops. In this study, the effect of the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) Funneliformis mosseae on root knot nematode M. incognita on two cucumber cultivars; tolerant and susceptible was investigated. This experiment was conducted in a completely randomized design with four treatments and four replications. The results showed that adding mycorrhizal fungus one month before inoculation of nematode caused a significant decrease in nematode pathogenicity factors (number of galls, number of eggs, eggs per egg mass and number of second stage juveniles) in both tolerant and susceptible cultivars (cv). Although the pathogenicity of the nematode in tolerant cultivars was lower than that of susceptible cvs, inoculation of susceptible roots with mycorrhizal fungus significantly reduced the pathogenicity of the nematode. The reproductive factor decreased in mycorrhizal plants in tolerant and susceptible cultivars in 50 and 66.6%, respectively. The presence of mycorrhizal in tolerant and sensitive cultivar reduced 64 and 63.3% of the second larval population in the soil, respectively. Also, the comparison of the mean number, size and area of giant cells and the number and diameter of the nucleus in 2 cvs showed a significant difference between the plants with or without mycorrhizal fungus. Since mycorrhizal fungus reduces the pathogenicity of the root knot nematode and increases the resistance of the cv susceptible to nematode, it can be considered as an option for biologic control of the root knot nematode.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Cucumber
  • Biocontrol
  • Meloidogyne incognita and Arbuscular mycorrhizal fungi

مراجع

سهرابی ف،  فدایی تهرانی ع الف،  و رضایی دانش ی، 1393.  تأثیر قارچهای میکوریز آربوسکولار Glomus intraradices  و Glomus mosseaeروی سطوح مختلف جمعیت نماتد ریشه گرهی Meloidogyne javanica  در گوجه فرنگی. نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی)  جلد 28 ، شماره 2، صفحه های 210-203.  
سهرابی ف،  فدایی تهرانی ع الف،  و رضایی دانش ی، 1394.  بررسی تغییرات آنزیم کیتیناز در برهمکنش قارچ میکوریز آربوسکولار (Glomus mosseae) و نماتد ریشه گرهی (Meloidogyne javanica) در گوجه فرنگی نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی)  جلد 29 ، شماره 3، صفحه های 356-349.
سهرابی ف و فدایی تهرانی ع الف، 1392. تاثیر قارچ های میکوریز آربوسکولار Glomus mosseae و G. intraradicesروی بیماری زایی نماتد ریشه گرهی Meloidogyne javanica و تغییرات هیستوپاتولوژیکی  در گیاه گوجه فرنگی. فصلنامه گیاه پزشکی جلد 6، شماره 1، صفحه های 69-57.
قربانی م، روحانی ح، مهدیخانی مقدم ع، رضائی دانش ی،  و میرشمسی الف، 1392.  ارزیابی مقاومت ایجاد شده توسط قارچهای مایکوریزی آربوسکولار (AMF) علیه نماتد ریشه گرهی (Meloidogyne javanica) در گوجه فرنگی
(Lycopersicon esculentum Mill.). نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی). جلد 27 ، شماره 3،  صفحه های 293-286.
Abbott, WS, 1925, J. of Economic Entomolgy, 18: 265.
Auge RM, 2001. Water relations, drought and vesicular arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza11: 3-42.
Azam T and Hisamuddin ss, 2008. Histopathological study of the roots of tomato infected with Meloidogyne incognita. Proceedings of the 31st All India Botanical Conference and International Symposium on Plant biology and Environment: Changing Scenario, December 17-19, 2008, Department of Botany, University of Allahabad, Allahabad, India, 67.
Azam T, Hisamuddin SS and Robab MI, 2011. Effect of different inoculum levels of Meloidogyne incognita on growth and yield of Lycopersicon esculentum, and internal structure of infected root. Archives of Phytopathology and Plant Protection 44: 1829–1839.
Brundrett M, Melville L and Peterson RL, 1994. Practical Methods in Mycorrhiza Research. Mycologue Publications, Waterloo, Canada. 161 p.
Diedhiou PM, Hallmann J, Oerke EC and Dehne HW, 2003. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and a non-pathogenic Fusarium oxysporum on Meloidogyne incognita infestation on tomato. Mycorrhiza, 13: 199–204.
Dos Anjos, ÉCT, Cavalcante UMT, Gonçalves DMC, Pedrosa EMR, dos Santos VF and Maia LC,  2010. Interactions between an arbuscular mycorrhizal fungus (Scutellospora heterogama) and the root-knot nematode (Meloidogyne incognita) on sweet passion fruit (Passiflora alata). Brazilian Archives of Biology and Technolog, 53: 801–809.
Dropkin VH, 1989. Introduction to plant Nematology. 2nd ed. New York: John Willey and Sons, Inc. 304 p.
Elsen A, Baimey H, Swennen R and De Waele D, 2003a. Relative mycorrhizal dependency and mycorrhiza nematode interaction in banana cultivars (Musa spp.) differing in nematode susceptibility. Plant and Soil, 256: 303–313.
Elsen A, Beeterens R, Swennen R and De Waele D, 2003b. Effects of an arbuscular mycorrhizal fungus and two plant-parasitic nematodes on Musa genotypes differing in root morphology. Biology and Fertility of Soils, 38: 367–376.
Elsen A, Declerck S and De Waele D, 2002. Effect of three arbuscular mycorrhizal fungi on root-knot nematode (Meloidogyne spp.) infection of Musa. Infomusa 11:21-23.
Elsen A, Gervacio D, Swennen R and De Waele D, 2008. AMF-induced biocontrol against plant parasitic nematodes in Musa sp.: a systemic effect. Mycorrhiza. 18(5):251-256.
FAO. 2011. Major Crops – By Countries/Regions, Rankings; Choose Cucumber and Gherkins, World". Food and Agricultural Organization, FAOSTAT.
Golzari H, Panjehkeh M, Ahmadzadeh M, Salari M and Sedaghtikhoravi E, 2011. Elucidating the parasitic capabilities of Trichoderma against Meloidogyne javanica on tomato. Plant Disease. 1(1): 12-19.
Gordon S, Grandison and Karen M, 1986. Interaction of vesicular-arbuscular mycorrhizae and cultivars of alfalfa susceptible and resistant to Meloidogyne hapla. Nematology 18(2): 141–148.
Gosling, P, Hodge A, Goodlass G and Bending GD, 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi and organing farming. Agriculture, Ecosystems and Environment: 17-35.
Elsen A, Declerck S  and De Waele D. 2001. Effects of Glomus intraradices on the reproduction of the burrowing nematode (Radopholus similis) in dixenic culture. Mycorrhiza 11, 49–51.
Hol W. H and Cook R, 2005. An overview of arbuscular mycorrhizal fungi–nematode interactions. Basic and Applied Ecology. 6(6): 489–503.
Hajra N, Shahina F and Firoza K, 2015. Damage induced by root-knot nematodes and its alleviation by vesicular arbuscular mycorrhizal fungi in roots of Luffa cylindrica. Pakistan Journal of  Nematology 33: 71-78.
Harrier LA and Watson CA, 2004. The potential role of arbuscular mycorrhizal fungi in the bioprotection of plant against soil-borne pathogens in organic and or sustainable farming systems. Pest Management, 60: 149-157.
Hussey RS and Barker KR, 1973. A comparison of methods of collecting inoculation of Meloidogyne species, including a new technique. Plant Disease 57:1025–1028.
Jenkins WR. 1964. A rapid centrifugel flotation technique for separating nematodes from soil. Plant Diseases, 48: 692.
Johnson DA, 1940: Plant Microtechnique. McGraw Hill Book Company Inc., New York: 502
Kimenju JW, Karanja NK and Macharia I, 1999. Plant parasitic nematodes associated with common beans in Kenya and the effect of Meloidogyne infection on bean nodulation. African Crop Science Journal 7: 503-510.
Lamberti F, Hockland S, Agostinelli A, Moens M and Brown DJF, 2004. The Xiphinema americanum group. III. Keys to species identification. Nematologia mediterranea, 32: 53-56.
Lambais MR and Mehdy MC, 1995. Differential expression of defense related gens in arbuscular mycorrhiza.  Journal of Botany, 73: 533-540.
Nasr Isfahani, M and Ahmadi A, 2003. Nematology Fundamentals. Isfahan Jehad Daneshghahi. Press, 334p. (In Persian).
Oostenbrink M, 1966. Major characteristics of the relation between nematode and plants. Medad. Landbouwhogesch.Wageningen, 66(4): 1-46.
Ozgonen H, Bicici M and Erkilic A, 1999. The effect of salicylic acid and endomy corrhizal fungus G. intraradices on plant  development of tomato and Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 25: 25-29.
Pfleger FL and Linderman RG, 1994. Mycorrhizae and Plant Health, p. 337– 344. In: F.L. Pfleger and R.G. Linderman (eds.).  APS Press, St. Paul, Minn.
Phillips JM and Hayman DS, 1970. Improved procedures clearing root and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infections. Transaction of British Mycological Society 55: 158-161.
Pozo MJ, Dumas-Gaudot E, Slezack S, Cordier C, Asselin A,  Gianinazzi S, Gianinazzi-Pearson V, Azcón-Aguilar C and Barea JM,  1996. Induction of new chitinase isoforms in tomato roots during interactions with Glomus mosseae and/or Phytophthora nicotianae var parasitica. Agronomie 16: 689–697.
Sadegh Moosavi S, Karegar A and Deljoo A, 2006. Responses of some common cucumber cultivars in Iran to root-knot nematode, Meloidogyne incognita, under greenhouse condition. Iranian Journal of Plant Pathology 42(2): 241-252 (in Persian).
Sasser JN and Carter CC, 1985. An Advanced Treatise on Meloidogyne. Vol. I: Biology and Control. North Carolina State University Graphics. 422 p.
Sohrabi F, Fadaei-Tehrani AA, Rezaee Danesh Y and Jamalli-Zavareh A, 2012. Study on interaction between arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus mosseae and Glomus intraradices) and root-knot nematode (Meloidogyne javanica) in tomato. Journal of Plant Pathology, 48(3): 131 -134.
Smith SE and Read DJ, 1997. Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press, Cambridge.
Spanu P, Boller T, Ludwig A, Wiemken A, Faccioa A and Bonfante-Fasolo P, 1989. Chitinase in roots of Mycorrhizal Allium porrum regulation and localization. Planta, 177: 447-550.
Starr JL, Bridge J and Cook R, 2002. Resistance to plant-parasitic nematodes: History, current use and future potential. pp: 1-22. In: Starr, J.L., Bridge, J., and Cook, R. (eds.) Plant Resistance to Parasitic Nematodes. CABI Publishing, Wallingford, UK. 
Stirling GR, Stirling AM, Seymour NP and Bell MJ, 2004. Use of free-living nematodes in soil food-web diagnostics: An example from the vertosols of the northern grain belt. Proceedings of the Third Australasian Soilborne Diseases Symposium, Rowland Flat, South Australia. South Australian Research and Development Institute. 3-4.
Perry RN and Starr JL. 2009.  Root-knot nematodes. Wallingford, UK: CAB Int. pp. 98–118.
Vovlas N, Mifsud D, Landa BVb and Castillo P, 2005. Pathogenicity of the root-knot nematode Meloidogyne javanica on potato. Plant Pathology 54: 657-664.
Zaki A, Siddiqui M and Sayeed Akhtar M, 2007. Effects of AM fungi and organic fertilizers on the reproduction of the nematode Meloidogyne incognita and on the growth and water loss of tomato. Biology and Fertility of Soils, 43:603–609.
Zhang L, Zhang J and Christie P, 2008. Pre-inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi suppresses root knot nematode (Meloidogyne incognita) on cucumber (Cucumis sativus). Biology and Fertility of Soils, 45:205–211.
پژوهش های کاربردی در گیاهپزشکی
دوره 7، شماره 4
اسفند 1397
صفحه 87-101

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 دی 1348
  • تاریخ پذیرش: 11 دی 1348

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار