گیاه پزشکی
سال:1388 | دوره:32 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

کنترل بیولوژیکی عوامل بیماریزای خاکزاد با استفاده از میکروارگانیسم های آنتاگونیست مورد توجه قرار گرفته اند. به خصوص جدایه های باکتری Burkholderia cepacia Burkholder شدیدا به عنوان عوامل بیولوژیک مورد تحقیق هستند. هدف این تحقیق شناسایی یک عامل موثر کنترل بیولوژیک علیه بیماری مرگ گیاهچه کلزا ناشی از قارچ Rhizoctonia solani Kuehn  می باشد. مرگ گیاهچه ریزوکتونیایی یکی از بیماری های مهم این گیاه صنعتی می باشد. کلیه جدایه های انتخابی در آزمایشگاه با استفاده از روش کشت متقابل علیه قارچ عامل بیماری بررسی شدند. دو جدایه دارای خاصیت آنتاگونیستی در آزمون های گلخانه ای مورد بررسی های تکمیلی قرار گرفتند. بر اساس آزمون های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی، جدایه  Bu1به Burkholderia cepacia تعلق داشت. جدایه Bu1، B. cepacia بیشترین اثر آنتاگونیستی را علیه مرگ گیاهچه کلزا نشان داد. تیمار بذر و خاک با باکتری باعث کاهش مرگ گیاهچه به ترتیب با 56 و 62 درصد گردید. نتایج مطالعه بر روی مکانیسم های بیوکنترل جدایه ها نشان داد که جدایه  Bu1تولید آنتی بیوتیک و متابولیت های فرار می کند. همچنین این جدایه قادر به تولید سیدروفور، آنزیم پروتئاز و سیانید هیدروژن می باشد. این جدایه یک کلونیزه کننده قوی ریشه کلزا بوده و باعث افزایش رشد گیاه کلزا به طور معنی داری در مقایسه با شاهد می گردد.

یکی از آفاتی که در سال های اخیر در مزارع نیشکر در خوزستان طغیان کرده است سفید بالک نیشکر، Neomaskellia andropogonis Corbett می باشد. در این مطالعه تغییرات فصلی جمعیت این آفت در شرایط مزرعه در دو سال متوالی 86-1385 روی رقم CP 69-1062 در کشت و صنعت امیر کبیر واقع در جنوب خوزستان بررسی شد. ابتدا در یک مزرعه 25 هکتاری نیشکر، قطعه ای به مساحت یک هکتار انتخاب شد و سپس این مزرعه به سه قسمت مساوی تقسیم شد و هر قسمت به عنوان یک تکرار بود. در هر قسمت از 10 ایستگاه به طور تصادفی نمونه برداری انجام شد. نمونه برداری ها از اوایل مرداد شروع شد و به طور هفتگی تا اوایل آذر ادامه یافت. در هر ایستگاه پنج برگ یک گیاه (برگ های پنج تا نه) جدا شد. شمارش سفیدبالک های بالغ قبل از جدا کردن برگ ها و شمارش تخم، پوره و شفیره و درصد پارازیتیسم شفیرگی در آزمایشگاه انجام شد. در هر دو سال آزمایش (1385 و 1386) جمعیت تخم، پوره، شفیره و حشره بالغ از اوایل مرداد ماه به تدریج شروع به افزایش نمود و تا اوایل آذر ادامه داشت. جمعیت تخم در اواخر مهر ماه به اوج خود (244±9.55 و 168±28.67 عدد در هر برگ به ترتیب در سال های 85 و 86) رسید. از این تاریخ به بعد جمعیت تخم به شدت کاهش یافت. در سال 85 جمعیت تخم در اواخر آبان ماه و در سال 86 اواسط آذر ماه به صفر رسید. جمعیت پوره در سال 85 در اواخر مهر (130±2.08 عدد پوره در هر برگ) و در سال 86 در اواسط آبان ماه (103±60.98 پوره در هر برگ) به اوج خود رسید. در سال های 85 و 86 جمعیت پوره به ترتیب در اواخر آبان ماه و اوایل آذر ماه به صفر رسید. اوج جمعیت شفیره در سال های 1385 و 86 به ترتیب در اواسط آذر ماه (130±21.70 عدد شفیره در هر برگ) و در اوایل آذر ماه (103±24.91 عدد شفیره در هر برگ) بود. روند تغییرات جمعیت حشره بالغ نیز مشابه مراحل قبلی بود. بدین صورت که اوج جمعیت در سال 1385 در اواخر مهر ماه (35±0.54 بالغ در هر برگ) و در سال 1386 در اواسط آبان ماه بود (21±8.54 عدد سفیدبالک بالغ در هر برگ). جمعیت بالغین در اوایل آذر ماه به صفر رسید. درصد پارازیتیسم در دو سال 1385 و 1386 به ترتیب 85 و صفر درصد بود.

از روش های Mark-Release-Recapture به منظور تعیین قلمروی جستجوگری کلنی موریانه ها و ارزیابی جمعیت موریانه های جستجو گر استفاده می شود. در این تحقیق، علامت گذاری موریانه ها با استفاده از دو رنگ (NB) Nile Blue و (NR) Neutral Red به منظور تعیین غلظت های مناسب از این دو رنگ که درکوتاه ترین زمان ممکن باعث رنگ شدن موریانه ها شوند، انجام شد. تیمارها شامل 3 غلظت 0.1، 0.25 و 0.5 درصد از هر یک از رنگ های NB وNR بودند. برای تیمار شاهد از یک میلی لیتر آب مقطر استفاده شد. هر تیمار با چهار تکرار و هر تکرار شامل 50 موریانه کارگر، در انکوباتور تاریک (در دمای 28±2 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 90±5 درصد) درپتری هایی به قطر 9 سانتی متر حاوی کاغذ صافی (واتمن شماره 1 به قطر 9 سانتی متر) نگهداری شدند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و آزمون مقایسه میانگین ها (LSD) انجام شد. در مقایسه میانگین تیمارهای NB وNR  با تیمار شاهد از نظر بقا، درصد رنگ آمیزی (بعد از تبدیل درصدها به Arcsin ÖX%) و کاهش وزن کارگرها، غلظت های 0.1 و 0.25 درصد NB و غلظت های 0.25 و 0.5 درصد  NRاختلاف معنی داری با شاهد نشان ندادند. در نتیجه به منظور تعیین مناسب ترین غلظت با کمترین مدت زمان رنگ آمیزی، آزمایش دیگری با تشنه نگه داشتن موریانه ها به مدت 8 ساعت قبل از آزمایش انجام شد که غلظت های 0.1 درصد NB و 0.5 درصد NR پس از 24 ساعت باعث رنگ شدن 90 درصد موریانه ها شدند. بنابراین به منظور سرعت بخشیدن به زمان رنگ آمیزی می توان از غلظت های 0.1 درصد NB و 0.5 درصد NR همراه با تشنگی استفاده نمود. بررسی های آزمایشگاهی و مطالعات اولیه صحرایی نشان داد که می توان از این رنگ ها برای ارزیابی رفتار جستجوگری، تعیین تعداد کلنی، تشخیص هم آشیانه ای در آزمایش های رفتارهای تهاجمی و آزمایش های انتقال سموم بین موریانه ها، در موریانه  Microcerotermes diversusاستفاده نمود.

در این تحقیق سمیت تنفسی هفت غلظت مختلف (185.2، 370.4، 555.5، 740.7، 925.4، 1111.1 و 1296.3 میکرولیتر در لیتر آب) از اسانس های پنج گونه گیاهی اسطوخودوسLavandula vera L. ، اکلیل کوهی Rosmarinus  officinalis L.، رازیانه Foeniculum vulgare L.، ترخون Artemisia dracunculus L. و مرزه Satureja hortensis L. روی دو گونه مهم آفت انباری، سوسک چهار نقطه ای حبوباتCallosobruchus maculatus (Fabricius)  و شپشه آرد Tribolium castaneum (Herbest) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سوسک چهار نقطه ای حبوبات نسبت به شپشه آرد به اسانس ها حساس تر است. در بین اسانس های گیاهان مختلف اکلیل کوهی سمیت تنفسی بالایی روی سوسک چهار نقطه ای حبوبات نشان داد به طوری که میزان مرگ و میر سوسک چهار نقطه ای حبوبات در پائین ترین غلظت اسانس اکلیل کوهی بعد از گذشت 12 ساعت به %100 رسید در حالی که میزان مرگ و میر شپشه آرد در همین غلظت بعد از گذشت 12 ساعت تنها 5 درصد بود که پس از 24 ساعت به 30 درصد رسید. در مورد اسانس ترخون که سمیت تنفسی حاصله نسبت به سایر اسانس ها بر روی سوسک چهار نقطه ای حبوبات و شپشه آرد کمتر بود در بالاترین غلظت اسانس میزان مرگ و میر در سوسک چهار نقطه ای حبوبات بعد از 18 ساعت به 100 درصد و در مورد شپشه آرد بعد از 24 ساعت به 95 درصد رسید. میزان مرگ و میر سوسک چهار نقطه ای حبوبات در بالاترین غلظت اسانس های اسطوخودوس، رازیانه و مرزه به ترتیب بعد از 5، 18 و 18 ساعت و در مورد شپشه آرد بعد از 24 ساعت به %100 رسید. LT50 محاسبه شده جهت بررسی دوام اسانس اسطوخودوس برای سوسک چهار نقطه ای حبوبات و شپشه آرد به ترتیب 24.96 و 4.78 برای اسانس اسطوخودوس، 30.14 و 11.73 برای اسانس اکلیل کوهی، 15.64 و 8.71 روز برای اسانس رازیانه، 11.74 و 6.10 برای اسانس ترخون و 12.28 و 3.60 روز برای اسانس مرزه تعیین گردید.

در این تحقیق تغییرات جمعیت شته های کلزا و دشمنان طبیعی غالب آنها در طول سال های 87-1386 با نمونه برداری تصادفی از 50 بوته به صورت هفته ای دو بار در مزرعه کلزا مورد بررسی قرار گرفت. 3 گونه شته به اسامی شته خردل، Lipaphis erysimi Kalt.، شته سبز هلو، Sulzer Myzus persicae، و شته مومی کلم، Brevicoryne brassicae L.، شناسایی شدند. شته خردل با فراوانی نسبی 79 درصد گونه غالب شناخته شد و شته های مومی کلم و سبز هلو به ترتیب با فراوانی نسبی 12 و 9 درصد در رده های بعدی قرار گرفتند. شته خردل در نیمه دوم آذر، شته سبز هلو در نیمه اول دی و شته مومی کلم در نیمه دوم بهمن ماه ظاهر شدند. جمعیت شته های خردل و سبز هلو در نیمه دوم اسفند ماه و شته مومی کلم در اواخر اسفند ماه به اوج رسیده و در نهایت در اواخر فروردین ماه با گرم شدن هوا ناپدید گردیدند. شکارگرهای مهم آنها عبارتند از کفشدوزک Coccinella septempunctata L.، مگس سیرفید Episyrphus balteatus De Geer و بالتوری Chrysoperla carnea Stephens که فراوانی نسبی آنها به ترتیب 69، 24 و 7 درصد بود. اوج جمعیت کفشدوزک ها در نیمه دوم اسفند، مگس ها در اواخر اسفند و بالتوری ها در نیمه دوم فروردین ماه مشاهده شد. همچنین یک گونه پارازیتوئیدDiaeretiella rapae Mclntosh  و دو گونه هیپرپارازیتوئید Pachyneuron aphidis Bouche و Aphidencyrtus aphidovorus Mayr از شته های مومیایی شده کلزا شناسایی گردید. بیشترین درصد پارازیتیسم در نیمه اول فروردین 32 درصد و میانگین کل درصد پارازیتیسم بر اساس شته های مومیایی شده حدود 13 درصد مشاهده شد.

افزودن کود ازته، باعث بالا رفتن میزان ازت موجود در گیاه شده و این عامل می تواند بر رشد، نمو و تولید مثل حشرات گیاهخوار موثر است. برای بررسی اثر کود نیتروژن بر شته سبز گندمSchizaphis graminum R. ، گندم به عنوان مهمترین میزبان شته با چهار سطح نیتروژن تیمار شد. تیمارهای نیتروژن برابر با 0، 50، 100 و 150 درصد از میزان کود توصیه شده بود. آزمایش در دمای 25±1 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 70±10 و دوره نوری 8:16 در آزمایشگاه انجام گردید. تجزیه بافت گیاهان نشان داد کود نیتروژن منجر به بالا رفتن غلظت نیتروژن (%) در گیاه شد. تجزیه داده ها نشان داد که شته های رشد یافته روی تیمار %150 بیشترین طول دوره پوره زایی، طول دوره پوره زایی تا مرگ، و طول عمر را دارا بودند. همچنین بیشترین میزان پوره زایی روی این تیمار ثبت گردید. هرچند که کوددهی نیتروژن تاثیری روی طول دوره پیش از پوره زایی و پس از پوره زایی نداشت. نرخ ذاتی افزایش جمعیت شته بر تیمارهای 0، 50، 100، 150 به روش یات وایت به ترتیب 0.246، 0.266، 0.263، 0.267 (ماده بر ماده بر روز) تعیین گردید. این مطالعه نشان داد که تغذیه شته از گیاهان کوددهی شده، باعث افزایش توانایی تولید مثلی شته در مقایسه با تیمار شاهد می گردد.

«کشاورزی مولکولی» به تولید پروتئین های دارویی و آنزیم های صنعتی توسط گیاهان از طریق مهندسی ژنتیک اطلاق می شود. آنزیم لوسیفراز حشره شبتاب یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی است که به طور وسیعی در زمینه های مختلف بیوتکنولوژی و بیولوژی سلولی و مولکولی بویژه در تشخیص میزان ATP به منظور تشخیص آلودگی های میکروبی، تهیه کیت های تشخیص سرطان، غربالگری داروها، زیست حسگرها، همچنین در بررسی روابط برهمکنشی و تاخوردگی پروتئین ها، سنجش های آنزیمی و توالی یابی DNA (Pyrosequencing) استفاده می شود. ژن لوسیفراز نیز به عنوان ژن گزارشگر ایده آل در مهندسی ژنتیک به منظور بهینه سازی سیستم انتقال ژن، کاربرد فراوان دارد. تحقیق حاضر جهت همسانه سازی، انتقال ژن لوسیفراز حشره شبتاب گونه ایرانی  (Heyden) L. turkestanicus و تولید آن در گیاه توتون انجام گرفت. برای این منظور آغازگرهای مناسب با توجه به توالی های دو انتهای ژن لوسیفراز (luc)، محل های برشی مناسب و توالی افزایش دهنده بیان گیاهی (Kozak sequence) طراحی و ژن مورد نظر پس از جداسازی، در ناقل بیانی pCAMBIA1304 همسانه سازی شد. این ژن تحت کنترل پیشبرنده CaMV35S و خاتمه دهنده NOS قرار دارد. به منظور اطمینان از همسانه سازی، سازه تهیه شده با استفاده از بررسی های Colony PCR،PCR ، هضم آنزیمی، توالی یابی و همردیف سازی آن در بانک اطلاعاتی (GenBank)، مورد تایید قرار گرفت. سپس سازه تهیه شده به کمک باکتری آگروباکتریوم سویه LBA4404 به گیاهان توتون منتقل گردید و گیاهان تراریخت بر روی محیط های کشت انتخابی حاوی آنتی بیوتیک های هیگرومایسین و سفوتاکسیم باززایی شدند. بررسی مولکولی PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی بر روی DNA ژنومی گیاهان تراریخت و شاهد، انتقال ژن لوسیفراز را به گیاهان باززایی شده تایید نمود.

به منظور بررسی تراکم و پراکنش فضایی جمعیت دو شتهSitobion avenae (F.)  و Schizaphis graminum (Rondani) روی خوشه  های گندم (Triticum aestivum L.) و نیز طراحی یک برنامه نمونه برداری دنباله ای با دقت ثابت برای آنها، طی دو فصل زراعی 1385 و 1386 از پنج مزرعه گندم پاییزه در اطراف گرگان، نمونه برداری هفتگی به عمل آمد. با استفاده از شاخص ها و مدل های مختلف، پراکنش فضایی مراحل مختلف نشوونمایی شته ها برآورد شد و به کمک مدل گرین، تعداد نمونه لازم و معادلات خطوط تصمیم گیری برای برآورد میانگین جمعیت آنها محاسبه گردید. این دو شته از اواسط فروردین روی خوشه های گندم ظاهر شدند و تا اوایل خرداد به فعالیت خود ادامه دادند. بیشترین میانگین جمعیت آنها 16.01±2.86 عدد شته در خوشه و در نیمه دوم اردیبهشت شمارش شد. بر اساس مقادیر ضرایب تبیین و F، مدل تیلور برای برآورد پراکنش فضایی شته ها از مدل ایوائو مناسب تر بود و مقدار ضریب b از 1.034 برای ماده های بال دار تا 1.545 برای ماده های بدون بال نوسان داشت. سایر شاخص های پراکنش و مدل های توزیع فضایی نیز حاکی از تجمعی بودن پراکنش جمعیت شته ها روی خوشه ها و برازش آن با توزیع دوجمله ای منفی در بسیاری از مقاطع فصل زراعی بود. شته های بالغ بال دار در مقایسه با سایر مراحل نشوونمایی، برای نشان دادن پراکنش تصادفی تمایل بیشتری داشتند، به طوری که پراکنش جمعیت آنها در 63.7 درصد از تاریخ های نمونه برداری با توزیع پویسون برازش یافت. از نظر هزینه (تعداد نمونه ها)، کارایی نمونه برداری دنباله ای طراحی شده جهت برآورد میانگین جمعیت شته ها با دقت 0.25، در حد قابل قبولی قرار داشت. تعداد نمونه لازم جهت برآورد تراکم جمعیت، تابعی از میانگین جمعیت شته ها در خوشه بود و از 25 عدد خوشه در میانگین 16.01 عدد شته در خوشه تا 268 عدد خوشه در میانگین 0.168 عدد شته در خوشه متغیر بود. اطلاعات ارایه شده در این پژوهش می تواند در مدیریت جمعیت شته های خوشه گندم در منطقه گرگان مورد استفاده قرار گیرد.