بخشی از مقاله
چکیده
یکی از عوامل مهم و ضروری در کشاورزی پایدار استفاده از میکروارگانیسمها در جهت کنترل قارچهای بیماریزا بهجای استفاده از قارچکشهای شیمیایی میباشد. به منظور بررسی اثر بیوکنترلی باکتریهای سودوموناس فلورسنت بر رشد لوبیا در حضور قارچ بیمارگر فوزاریوم آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 34 تیمار در چهار تکرار انجام شد.
برای انجام آزمایش از بذررقم سبز SUN RAY که بیماریزایی قارچ برروی آن به اثبات رسیده بود استفاده شد. تیمارها شامل کاربرد 32 جدایه سودوموناس فلورسنت همراه با قارچ بیمارگر، کاربرد قارچ بیمارگر به تنهایی - شاهد آلوده - و عدم حضور بیمارگر و باکتری - شاهد سالم - میباشد. نتایج آزمایش گلخانهای نشان داد که تعدادی از جدایه توانستند با کنترل کامل قارچ فوزاریوم رشد گیاه را بهبود بخشند.
جدایههای P92، P88 و P2 وزن خشک اندام هوایی را در مقایسه با شاهد مثبت - کشت گیاه در عدم حضور عامل بیمارگر - بهطور معنیداری افزایش دهند. این نتایج بیانگر کنترل کامل قارچ بیماگر توسط صفات بیوکنترلی جدایهها و افزایش رشد گیاه با سایر صفات محرک رشدی مانند اکسین و حلکنندگی فسفات میباشد.
نتیج نشان داد که وزن تر ریشه گیاهان در حضور جدایههای P88، P10 و P2 تفاوت معنیداری با گیاه شاهد سالم نداشتند. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر نقش موثر باکتریهای سودوموناس فلورسنت در کنترل عامل بیمارگر قارچی فوزاریوم است. همچنین با انجام تحقیقات مزرعهای و تایید نتایج آزمایشگاهی، میتوان از این جدایهها به عنوان عامل بیوکنترل در جهت کاهش و حتی حذف آفتکشهای شیمیایی جهت کشاورزی پایدار استفاده کرد.
مقدمه
لوبیا با نام انگلیسی Common bean دارای بیماریهای متعددی است که از جمله مهمترین آنها میتوان به بیماری پژمردگی آوندی ناشی از.Fusarium oxysporum f. sp. Phaseolij اشاره کرد. این قارچ به عنوان عامل بیماری زردی و پژمردگی لوبیا مشخص و نامگذاری گردیده است
از علائم این بیماری میتوان به زردی مختصر و پیری زودرس برگ های پائینی کلروز در برگهای بالایی کوتولگی، زردی و ریزش برگها و مورد حمله قرار گرفتن بافت آوندی اشاره کرد. استفاده ازسموم تیرام و کاپتان تناوب سه یا چهار ساله و ارقام مقاوم برای کنترل این بیماری استفاده میشود - . - 10 امروزه استفاده از باکتریهای آنتاگونیست نیز از جمله روشهایی است که برای کنترل این بیماری مورد استفاده قرار میگیرد .
این باکتریها در منطقهای به نام ریزوسفر وجود دارند. باکتری های محرک رشد گیاه - Plant growth promoting rhizobacteria; - PGPR به گروه نامتجانسی از باکتری های ریزوسفری اطلاق می شوند که با استفاده از یک یا چند مکانیسم خاص موجب بهبود شاخص های رشد و نمو گیاه می گردند .
کنترل بیولوژیکی بیمارگرهای خاکزاد توسط جنسهای Pseudomonas و Bacillus به علت اهمیت اقتصادی برخی از گیاهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است 3 - و . - 11 مکانیزمهایی که این گروه از باکتریها در کنترل بیماریها به کار میگیرند، شامل: تولید آنتی بیوتیکها، ترکیبات کلاته کننده آهن، آنزیمهای لیتیک - 8 - ،
رقابت برای دریافت منابع غذایی، مقاومت سیستمیک القایی - 7 - و حتی عمل باکتریهای کمک کننده به مایکوریزها - 4 - می- باشد. تحقیق حاضر به منظور دستیابی به هدف بررسی نقش بیوکنترلی جدایههای سودوموناس فلورسنت بر شاخصهای رشد گیاه لوبیا در حضور بیمارگر Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli انجام شد.
مواد و روشها
به منظور بررسی اثر بیوکنترلی باکتریهای سودوموناس فلورسنت بر رشد لوبیا در حضور قارچ بیمارگر فوزاریوم آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 34 تیمار در چهار تکرار انجام شد. برای انجام آزمایش از بذررقم سبز SUN RAY که بیماریزایی قارچ برروی آن به اثبات رسیده بود استفاده شد. تیمارها شامل کاربرد 32 جدایه سودوموناس فلورسنت همراه با قارچ بیمارگر، کاربرد قارچ بیمارگر به تنهایی - شاهد آلوده - و عدم حضور بیمارگر و باکتری - شاهد سالم - میباشد.
به تیمارهای آزمایشی اینوکلوم قارچی اضافه شد 100 - گرم از مایه تلقیح قارچی حاصل با دو کیلوگرم خاک استریل ترکیب شده و در گلدانهای پلاستیکی استریل ریخته شد - و سه بذر آغشته شده به باکتری - با جمعیت 1×108 سلول به ازای هر بذر - کشت گردید وگلدانها در شرایط گلخانه نگهداری شدند. در پایان هفته هشتم اندام هوایی از ناحیه طوقه قطع و ریشهها از خاک خارج شدند و با آب مقطر شستشو داده شدند. پس از اندازهگیری طول ریشه و اندام هوایی با متر، وزن تر آنها اندازه- گیری شد. در نهایت اندامهای هوایی و ریشه گیاهان جداگانه در آون و در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت خشک و سپس توزین شدند. کلیه نتایج این مرحله با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و میانگینها به روش دانکن گروه بندی شدند. نمودارها، با استفاده از نرمافزار Excel رسم شدند.
نتایج و بحث
نتایج وزن تر ساقه نشان داد که جدایههای P2 و P88 با شاهد سالم تفاوت معنی داری داشتند و دارای وزن بیشتری بودند. گلدانهای تلقیح شده با جدایه P18 وزن تر ساقهی کمتری از شاهد آلوده داشته و از نظر آماری با شاهد آلوده تفاوت معنی- داری داشت.
نتایج نشان داد که وزن خشک ساقه گیاهان هم جدایههای P92، P88 و P2 با گیاه شاهد سالم تفاوت معنیداری داشته و وزن بیشتری داشتند که بیانگر این است که علاوه بر کنترل بیمارگر توانستهاند رشد گیاه را نیز افزایش دهند. کمترین وزن خشک ساقه در تیمار جدایه P18 مشاهده شد
بررسی طول اندام هوایی در گیاهان مورد آزمایش نشان داد که جدایههای P86 و P2 موثرترین جدایهها در افزایش طول اندام هوایی بودند و باعث افزایش معنیدار طول اندام هوایی در مقایسه با شاهد سالم شدند. دادههای وزن تر ریشه بیانگر این بود که گیاهان در حضور جدایههای P88، P10 و P2 تفاوت معنیداری با گیاه شاهد سالم نداشتند. بیشترین وزن خشک ریشه در تیمارهای P10، P24، P65 و P88 مشاهده شد که با تیمار شاهد سالم اختلاف معنیداری نداشتند. بیشتریت طول ریشه در تیمار شاهد سالم مشاهده شد که با تمامی تیمارهای دیگر اختلاف معنیدار داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که تعدادی از جدایهها در کنترل قارچ بیمارگر و افزایش رشد گیاه موثر بودند.
نتیجه تحقیقات نشان داد ایزوله PF5 سودوموناسهای فلورسنت در کاهش وقوع پاتوژنهای خاکزاد مختلف مانند Fusarium oxysporum موثر واقع شده است . - 6 - همچنین جدایههای P2، P10 و P88 موثرترین جدایهها در افزایش پارامترهای رویشی گیاه لوبیا در حضور قارچ بیمارگر فوزاریوم بودند. نتایج تحقیقات زو و کیم - 2014 - نشان داد که کاربرد باکتری Paenibacillus polymyxa SC09-21 باعث کنترل 80 درصدی بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه ناشی از قارچ بیمارگر Fusarium oxysporum در شرایط گلخانه شد . - 12 - گروهی از محققین توانستند با کاربرد جدایههایی از جنس باسیلوس در شرایط گلخانه باعث کنترل 100 درصدی قارچ فوزاریوم و پوسیدگی طوقه و ریشه گیاهان شوند . - 5 -
نتیجهگیری
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد استفاده از باکتریهای موثر سودوموناس فلورسنت به عنوان عامل بیوکنترل قارچ بیمارگر فوزاریوم میتواند موثر باشد. همچنین کاربرد این جدایهها میتواند نقش موثری در کاهش مصرف آفتکشها در جهت کشاورزی پایدار داشته باشد.
