رفتار زیستی متفاوت در تعامل دو باکتری‌ بذرزاد گندم، Erwinia persicina و Xanthomonas translucens ، در شرایط درون‌شیشه و درون‌زیوه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه گیاهپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

2 مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

3 گروه گیاهپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

چکیده

باکتری(Ep) Erwinia persicina  به عنوان عامل بیماری­ زا در دامنه وسیعی از میزبان­ ها شناخته شده که از طریق بذر نیز انتقال می ­یابد. تحقیق حاضر به بررسی وجود باکتری Ep در توده ­های بذری گندم برداشت شده از مزارع آلوده به باکتری (Xt) Xanthomonas translucens    و اثرات آلودگی بذرزاد Ep بر بیماری نواری باکتریایی گندم پرداخته است. از ده نمونه بذر گندم رقم میهن آلوده به باکتری Xt، یک جدایه Ep از استان مرکزی و دو جدایه از استان لرستان بر‌اساس برخی صفات بیوشیمیایی و توالی 16Sr RNA جداسازی و شناسایی شد. هر سه جدایه Ais155، Ais238 و Ais255 بازدارنده رشد باکتری Xt در شرایط آزمایشگاهی بودند. کشت بذرهای تیمار شده با جدایه­ های Ep، در خاک آلوده به Xt،  شروع بیماری نواری باکتریایی گندم را همراه با تاخیر و با شدت کمتری (حدود 3/18 تا 6/39 درصد) در مقایسه با بذور فاقد تیمار مواجه نمود، اما به نظر می­ رسد وجود بیوفیلم و آنزیم­ های متعدد در جدایه Ais155 و وجود آنزیم سلولاز در جدایه­ های Ais238 به تدریج باعث توسعه و تشدید بیماری نواری باکتریایی نسبت به شاهد شده است. در ارزیابی اثر غیر مستقیم تیمار بذر بر شدت بیماری (حاصل از اسپری زادمایه به گیاه)، تیمار بذر با جدایه Ais255 به طور غیر مستقیم مقاومت نسبی گیاه را در مقابل حمله باکتری بیماری زای Xt افزایش داد که امکان دارد باکتری Ep با فعال­ سازی سیستم دفاعی گیاه تا حدی باعث کاهش شدت و سرعت رشد بیماری شود و لازم است در تحقیقات آتی، تغییرات سیستم دفاعی گیاه در اثر تیمار این جدایه به صورت دقیق ­تر مورد بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Different biological behavior in the interaction of Erwinia persicina and Xanthomonas translucens, two wheat seed-borne bacteria, in vitro and in vivo

نویسندگان [English]

  • Aisan Afkhamifar 1
  • Cobra Moslemkhani 2
  • Nader Hasanzadeh 3
  • Javad Razmi 3
  • Nima Khaledi 2
1 Department of Plant Protection, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Seed and Plant Certification and Registration Institute. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Tehran, Iran.
3 Department of Plant Protection, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Erwinia persicina (Ep) is a plant pathogenic bacterium with a wide range of host's, spread through infected seeds. Seeds carry a variety of surface microbes with complex interactions with each other and the host plant. The bacterium Ep was isolated during surveys from wheat fields infected with Xanthomonas translucens (Xt), the cause of bacterial leaf streak disease. From the ten samples of Mihan cultivar collected from different regions of Iran, just one Ep isolate was isolated from Markazi province and two isolates from Lorestan province. The isolated bacteria were identified based on some key biochemical traits and 16Sr RNA sequence analysis. The pathogenic or antagonistic activities of these three isolates were different. All isolates (Ais155, Ais238 and Ais255) produced an effective inhibitory zone against Xt under in vitro conditions. At the early stage after sowing the Ep treated seeds in artificially contaminated soil with Xt, the typical disease symptoms appeared weak with delay but it seems that the production of biofilm and enzyme activities of E. persicina (Ais155 isolate) and particularly high cellulase activity (in Ais238 isolate) cause more severe incidence of bacterial leaf streak disease (18.3 to 39.6%) in comparison with untreated seeds in infected soil. Indirect effect of seed treatment on disease severity were assayed through inoculum spraying plantlets that obtained from treated seeds. The Ais255 isolate indirectly increased plant relative resistance to Xt. It was concluded that Ep can reduce the severity of the disease via activating the plant's defense system. Further research is needed to prove the different dimensions of this effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Interaction
  • Bacterial leaf streak disease
  • Seed microbiome
  • Disease severity and Seed treatment