بخشی از مقاله
چکیده
نماتد مولد گره ریشه - Meloidogyne javanica - هر ساله خسارت سنگینی را به دامنه وسیعی ازمحصولات کشاورزی وارد می-کند. قارچ P. lilacinus جایگاه ویژهای در کنترل بیولوژیک بیماریهای نماتدی دارد. این پژوهش با هدف بررسی اثر قارچ P. lilacinus بر تولید برخی ترکیبات دفاعی در گیاه کدو آلوده به نماتد مولد گره ریشه صورت گرفت. به منظور بررسی ترکیبات دفاعی در این آزمایش، مقدار آنزیمهای پراکسیداز و کاتالاز مورد ارزیابی قرار گرفت.
بررسی نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که اثر فاکتورهای زمان و تیمار آلودگی به تنهایی و همچنین اثر متقابل آنها بر صفات مورد مطالعه معنیدار بود. براساس نتایج حاصل از این آزمایش، با گذشت زمان میزان فعالیت آنزیمهای مورد مطالعه افزایش یافت که این افزایش در گیاهان آلوده به نماتد و تیمار شده با قارچ - F+N - P. lilacinus بهطور معنیداری بیشتر از تیمار شاهد بود. به عبارت دیگر، قارچ P. lilacinus با افزایش میزان آنزیمهای دفاعی در گیاه کدو سبب کنترل بیشتر نماتد مولد گره ریشه گردید.
مقدمه
به طور کلی گیاهان خانواده کدوئیان - Cucurbitaceae - از نظر اقتصادی و غذایی ارزش بسیار بالایی دارند که کدو - Cucurbita - sp. نیز از این مقوله مستثنی نمیباشد. نماتد مولد گره ریشه - Meloidogyne spp. - ، از نماتدهای انگل اجباری و از مهمترین و اقتصادیترین گروه نماتدهای پارازیت گیاهی در سرتاسر جهان می-باشد . - Abad et al., 2003 - مهمترین و مشخص ترین علائم زیر زمینی نماتد مولد گره ریشه، ایجاد گالهایی است که در ریشه های آلوده به نماتد دیده میشوند و سبب بازدارندگی از رشد ریشههای فرعی و یا عدم گسترش ریشههای موئین در اطراف ناحیهی آلوده میشود . - Vovals et al., 2005 -
گیاهان همواره از طریق طیف وسیعی از ترکیبات دفاعی، در برابر عوامل بیماریزای گیاهی و آفات مقاومت میکنند. بروز تغییراتی در میزان آنزیمهای دفاعی گیاه مانند کاتالاز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، آنزیم فنیل آلانین آمونیولیاز و ترکیبات دیگری از جمله فنلها، مرتبط با دفاع گیاه در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری-زای گیاهی میباشند - خزایی و همکاران، . - 1389 در سالهای اخیر تاکید زیادی روی مبارزه بیولوژیک با نماتدها از جمله در مبارزه با نماتد Meloidogyne javanica گردیده است.
عوامل بیوکنترل مختلف از جمله تعدادی از آنتاگونیستهای قارچی - Deacon, 2006 - ، و استفاده از آنها بر علیه عوامل بیماریزای قارچی، باکتریائی و نماتدی و نتایج رضایتبخش حاصل از آنها، موجب استفاده از این عوامل به صورت تجاری شده که در این بین از عوامل آنتاگونیست نماتدهای بیماریزای گیاهی میتوان به قارچ Purpureocillium lilacinus - با نام قبلی - Paecilomyces lilacinus اشاره کرد که در قالب محصول تجاری به بازار عرضه شدهاند - Cook and . - Baker, 1983 با توجه به کنترل کنندگی بالای قارچ P. lilacinus و تولید انواع آنزیمها در کنترل و از بین بردن نماتدها، در این پژوهش با انگیزهی حفظ محیط زیست در کشاورزی پایدار، تاثیر این قارچ در تحریک و تولید برخی ترکیبات دفاعی در گیاه کدو علیه نماتد مولد گره ریشه مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
به منظور بررسی امکان تحریک پاسخهای بیوشیمیایی گیاه کدو علیه نماتد مولد گره ریشه - Meloidogyne javanica - به وسیله قارچ آنتاگونیست Purpureocillium lilacinus، این آزمایش در سال 92-93 در دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، استان فارس انجام گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با 16 تیمار 4 - سطح زمان 4 × سطح تیمار آلودگی - و 3 تکرار پیاده گردید. نمونه قارچ P. lilacinus از کلکسیون قارچ دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت تهیه گردید. به منظور خالص-سازی و نگهداری قارچ از محیط کشت سیب زمینی دکستروز آگار - PDA - استفاده شد و در دمای 25 درجه سانتیگراد در انکوباتور نگهداری شدند.
جهت تهیهی ایناکولوم قارچی، دیسکهایی از قارچ رشد یافته در محیط کشت PDA، به قطر 5 میلیمتر تهیه و به هر ارلن، پنج دیسک قارچی اضافه شد. سپس ارلنها در دمای 23±2ºC به مدت 6 هفته درون انکوباتور قرار گرفتند . - Rao et al ., 1997 - برای کاشت گیاهان، گلدانهای پلاستیکی از خاک بکر پر و بذور کدو که توسط محلول هیپوکلرید سدیم 5 درصد - وایتکس - به مدت یک دقیقه ضدعفونی شده بودند، در آن کشت و به گلخانه منتقل گردیدند. هنگام پر کردن گلدانها با خاک بکر، به خاک هر گلدان یک درصد ایناکولوم قارچی اضافه شد.
جهت تولید ایناکولوم نماتدی، تودهی تخم مربوطه در مرحله 2 تا 4 برگی به گیاه منتقل شد. پس از حصول شرایط مناسب محیطی، لاروهای سن دوم مهاجم از تخم خارج و ریشه را آلوده میسازند. سپس تخمهای نماتد از سیستم ریشه استخراج - Hussey and - Barker, 1973 و پس از شمارش به حجم رسیده و توسط پی پت به میزان دو عدد تخم و لارو به گلدانهایی که باید با نماتد تیمار میشدند تلقیح گردیدند.
جهت بررسی تغییرات آنزیمی و اندازهگیری صفات مورد مطالعه، نمونه ریشههای آلوده به نماتد به مدت 7 روز بعد از تزریق نماتد، با فاصلهی زمانی یک روز در میان، تهیه شدند 0/8 گرم از ریشهی گیاه در هاون چینی با کمک ازت مایع له و سپس بافر 10 میلی مولار فسفات سدیم با pH= 6 و دمای چهار درجهی سانتیگراد به آن اضافه شد. در نهایت، این محلول بوسیلهی صافی دو میلیمتری، صاف و با سانتریفیوژ، با سرعت 12000 درو در دقیقه تحت دمای 4 درجه سانتیگراد، سانتریفیوژ گردید. عصارهی بدست آمده جهت بررسی نسبت آنزیمهای مقاومتی در گیاه مورد استفاده قرار گرفت . - Sahebani and Hadavi, 2008 -
نتایج
نتایج حاصل از تجزیه واریانس اثر متقابل زمان و تیمار قارچ P. lilacinus نشان داد که اثر زمان و تیمار قارچ P. lilacinus به تنهایی بر فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز در سطح احتمال یک درصد و اثر متقابل زمان در تیمار آلودگی بر میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در سطح احتمال 5 درصد - P<0.05 - و بر فعالیت آنزیم کاتالاز در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود - جدول . - 1
- فعالیت آنزیم پراکسیداز
براساس نتایج حاصل از این آزمایش، بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در گیاهان آلوده به نماتد مولد گره ریشه و قارچ P. lilacinus بود . - F+N - همچنین کمترین میزان فعالیت این آنزیم در گیاهان سالم - H - بدست آمد. همچنین بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در گیاهان آلوده به نماتد مولد گره ریشه که تیمار قارچ آنتاگونیستی دریافت گرفته بودند، مشا هده گردید. همچنین فعالیت این آنزیم، هفت روز پس از اعمال تیمار، به حداکثر رسید - شکل . - 2 براساس نتایج بدست آمده، با گذشت زمان فعالیت آنزیم پراکسیداز افزایش یافت که این افزایش در گیاهان آلوده بویژه گیاهان آلوده به نماتد و قارچ آنتاگونیست بهمراتب بیشتر از شاهد بود و اختلاف معنیداری را با شاهد نشان داد.
اثر آلودگی نماتد مولد گره ریشه و قارچ P. lilacinus بر میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز - SE - در گیاه کدو :H - گیاه سالم؛ :N گیاه آلوده به نماتد؛ :F گیاه سالم تیمار شده با قارچ و F+N،: گیاه آلوده به نماتد در حضور قارچ - بر اساس تغییرات میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در گیاه کدو در زمان-های مختلف، حداکثر میزان فعالیت آنزیم کاتالاز در روز هفتم پس از اعمال تیمار و حداقل میزان فعالیت آن در روز اول پس از اعمال تیمار مشاهده میگردد - شکل . - 5 به طور کلی و براساس نتایج حاصل از آزمایش، بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز مربوط به تیمار گیاهان آلوده به نماتد در حضور قارچ - F+N - P. lilacinus بود که با گذشت زمان میزان فعالیت این آنزیم نیز افزایش یافت.
بحث
بررسی نتایج حاصل از آزمایش ما نشان داد که حداکثر و حداقل فعالیت آنزیمهای دفاعی پراکسیداز و کاتالاز به ترتیب در تیمارهای گیاه آلوده به نماتد در حضور قارچ - F+N - P. lilacinus و در گیاه سالم - H - بود. همچنین فعالیت این آنزیمها با گذشت زمان افزایش یافت که این نتایج با گزارشات خزائی و همکاران - 1389 - و دیبی و شارما - 2005 - مطابقت داشت. مطالعات دیبی و شارما - 2005 - حاکی از آن است که جدایههای قارچ Pseudomonas fluorescence باعث افزایش میزان آنزیمهای پراکسیداز، پلیفنل اکسیداز، کاتالاز و فنیل آلانین آمونیالیاز در قسمتهای مختلف گیاه فلفل سیاه در مقابل قارچ Phytophthora capsic شد.
بر اساس گزارش ناصرینسب و همکاران - 1390 - ، جدایهی قارچ Trichoderma harzianum BI علاوه بر کاهش شدت بیماری نماتد مولد گره ریشه، فعالیت آنزیمهای پلیفنل اکسیداز و پراکسیداز را افزایش داد. نتایج حاصل از آزمایش ما نیز نشان داد که با گذشت زمان فعالیت آنزیمهای دفاعی، افزایش یافت که این افزایش در حضور جدایهی قارچ P. lilacinus به طور معنیداری نسبت به شاهد بیشتر بود که این نتایج گزارشات صاحبانی و همکاران - 1387 - را تائید مینماید.
صاحبانی و همکاران - 1387 - گزارش کردند که در مایهکوبی گیاه گوجهفرنگی با قارچ Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici، فعالیت آنزیم پلیفنل اکسیداز و برخی آنزیمهای دفاعی دیگر از روز اول و طی روزهای بعد افزایش معنیداری نسبت به شاهد نشان داده و در روز پنجم به حداکثر میزان خود رسید. احتمالاً این افزایش میزان آنزیم-های دفاعی مهمترین مکانیسم گیاهان در کنترل بیماریهای گیاهی از جمله نماتد مولد گره ریشه میباشد که فعالیت این آنزیم در حضور قارچهای آنتاگونیستی از قبیل جدایهی قارچ P. lilacinus به طور معنیداری نسبت به شاهد افزایش مییابد - Chen et al., . - 2000
