مهار زیستی در گیاه پزشکی
سال:1397 | دوره:6 | شماره:1 (پیاپی 11) |تعداد مقالات:8

قارچ Aspergillus flavus می تواند روی طیف گسترده ای از محصولات کشاورزی و موادغذایی رشد نموده و با تولید آفلاتوکسین موجب آلودگی آن ها شود. یکی از روش های مناسب برای کنترل آفلاتوکسین، استفاده از عوامل مهار زیستی است که با کاربرد باکتری های آنتاگونیست مؤثر امکان پذیر است. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی جدایه برتر آنتاگونیست علیه این قارچ روی پسته و سپس طراحی یک محیط کشت صنعتی و بهینه سازی برخی شرایط رشد آن برای به دست آوردن حداکثر زیست توده ی باکتری Bacillus amyloliquefaciens UTB96 بود. این سویه توانست به میزان 38/98 درصد غلظت آفلاتوکسین را در پسته کاهش دهد. هم چنین توانایی بالایی در جلوگیری از رشد قارچ و هم چنین کاهش میزان آفلاتوکسین تولید شده به میزان 99/95 درصد نشان داد. علاوه بر این، ترکیبات فرّار سویه UTB96 توانست به میزان 44/14 درصد رشد قارچ را کاهش دهد. مؤثرترین فاکتورهای محیطی با استفاده از طرح آزمایشی پلاکت برمن، از نظر میزان اثر آن ها بر تولید زیست توده ی باکتری آنتاگونیست، غربال شده و در نهایت بهینه سازی تولید زیست توده ی باکتری در محیط کشت طراحی شده با استفاده از فاکتورهای غربال شده انجام شد. نتایج نشان داد که ملاس نیشکر و شربت خیسانده ذرت به ترتیب در غلظت های 10 و 2 گرم بر لیتر می توانند به عنوان منابع کربن و ازت صنعتی در تولید مورد استفاده قرار گیرند و شرایط بهینه فرآیند برای تولید حداکثر زیست توده در این محیط کشت شامل pH معادل 7، دمای 30 درجه ی سلسیوس و نسبت کربن به ازت 1: 23 بود. در نهایت با اعمال این نقاط بهینه در محیط رشد باکتری در شرایط فرمانتور نیمه صنعتی میزان زیست توده به اندازه ی 17/0 گرم بر لیتر و میزان قدرت آنتاگونیستی افزایش پیدا کرد. گونه ی Bacillus این تحقیق شباهت هایی با گونهB. velezensis نشان می دهد که بررسی ملکولی آن در حال انجام است.

گونه های جنسTrichoderma از جمله عواملی به شمار می روند که می توانند با پارازیته کردن تخم و لارو نماتدهای انگل گیاهی، Meloidogynespp. و همچنین القاء مقاومت گیاه در مقابل نماتد، منجر به کاهش خسارت آن ها شوند. در این تحقیق تأثیر بسترهای غذایی جامد (دانه ارزن، دانه گندم و سبوس گندم) بر توان اسپورزایی Trichoderma harzianum Tr6، میزان تولید آنزیم کیتیناز و توانایی کنترل نماتد Meloidogyne javanica توسط آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد بسترهای غذایی اثر متفاوتی بر اسپوردهی و کنترل نماتد داشتند. سبوس گندم بهترین بستر غذایی بوده که باعث تولید اسپور به میزان 1011×5/1 در هرگرم محیط کشت، 66/87 درصد مرگ لارو سن دوم نماتد و کاهش تفریخ تخم به میزان 66/13درصد در شرایط آزمایشگاه شد. سنجش آنزیمی کیتیناز نشان داد که Trichoderma کشت شده در سبوس گندم باعث تولید یکU/min در هر میلی لیتر میزان آنزیم شد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که قارچی که روی سبوس گندم کشت شده نسبت به سایر بسترهای جامد کارایی بیشتری در کنترل نماتد درشرایط گلخانه داشته و شاخص گال در این تیمار 6/0 بود.

خیار یکی از مهم ترین محصولات جالیزی ایران است که آفات و عوامل بیماری زا محدودکننده کشت این محصول بوده و منجر به کاهش عملکرد می شوند. مبارزه بیولوژیک بهترین روش مبارزه با بیماری پوسیدگی فوزاریومی ساقه و ریشه است. در این تحقیق اثرات آنتاگونیستی سویه های سودوموناس فلورسنت روی قارچ های مهم پوسیدگی ریشه خیار در آزمایشگاه و گلخانه بررسی شد. از میان جدایه های موردبررسی، جدایه ی VUPf760 بیشترین میزان هاله بازدارندگی را علیه قارچ هایFusarium oxysporum و Fusarium solani به ترتیب با 9 و 7 میلی متر نشان داد. همچنین در شرایط گلخانه اثرات بازدارندگی این جدایه ها بر بوته میری ارزیابی شد. بررسی ها نشان داد که تیمار بذرها با جدایه های T17-4و VUPf5 به ترتیب 58 و 60 درصد شدت بیماری حاصل از قارچ های F. oxysporum وF. solani را کاهش دادند. ارزیابی فعالیت آنزیم پراکسیداز، فنل کل و پلی فنل اکسیداز نشان داد که هر دو جدایه قارچ به تنهایی باعث افزایش فعالیت این آنزیم ها در گیاهچه خیار شدند. اما فعالیت این آنزیم ها در تیمار باکتری و قارچ به صورت توأم، از میزان بالاتری برخوردار بود.

پوسیدگی ریشه لوبیا ناشی از قارچ Fusarium solani f. sp. phaseoli، بیماری مهم و اقتصادی محصول لوبیا در ایران است. امروزه بهره گیری از روش های منطبق با کشاورزی پایدار و حفظ محیط زیست در مدیریت بیمارگر های گیاهی و نیز تا حدّ امکان به حداقل رساندن کاربرد سموم شیمیایی، ضرورت بسیاری دارد. این آزمایش جهت بررسی اثر کاربرد تیمارهای انفرادی و ترکیبی ریزوبیوم بومی، قارچ های میکوریز و مقایسه با تیمار شیمیایی در مزرعه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1396 در مزرعه آزمایشی ایستگاه تحقیقات سراب چنگایی با استفاده از لوبیا قرمز رقم افق اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل جدایه برتر ریزوبیوم بومی Rhizobium etli b. v. phaseoli با شناسه ملیCCSM_B011401 (R)، میکوریز Rhizophagus irregularis (M1)، میکوریزهای R. irregularis+ Funneliformis mosseae (M1+M2)، میکوریزهای R. irregularis+ F. mosseae به علاوه باکتری ریزوبیوم R. etli b. v. phaseoli(M1+M2+R)، باکتری ریزوبیوم R. etli b. v. phaseoli + میکوریز R. irregularis (R+M1)، تیمار شیمیایی کاربرد قارچکش (F) و کرت های شاهد که دارای آلودگی به بیمارگر، ولی بدون تلقیح ریزوبیوم و قارچ های میکوریزی بود. ریزوبیوم به شکل پودری با آغشته کردن بذور و قارچ های میکوریزی با افزودن به بستر بذر در زمان کاشت مایه زنی شد. نتایج نشان داد که بهترین تیمار آزمایش، تیمار ترکیبی تلقیح هم زمان ریزوبیوم بومی و قارچهای میکوریزی بود که تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک را به طور محسوس و معنی داری به ترتیب تا 34، 9/24، 6/51 و 38 درصد نسبت به شاهد افزایش و وقوع بیماری پوسیدگی ریشه لوبیا را به میزان 89 درصد کاهش داد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که هم افزایی ناشی از تلقیح هم زمان عوامل بیولوژیک ریزوبیوم بومی برتر و قارچ های میکوریزی می تواند به دلیل کاهش چشمگیر وقوع بیماری و بهبود عملکرد و اجزاء عملکرد لوبیا جایگزین مناسبی برای سموم و کودهای شیمیایی در این محصول باشد.

القا مقاومت به بیمارگرها از جمله راه کارهای مقابله با تنش های زیستی در گیاهان می باشد. آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و لیپوکسی ژناز از جمله آنزیم های دفاعی قابل القا هستند که در پاسخ به تنش های زیستی، در گیاه تولید می شوند. این تحقیق با هدف بررسی اثر القاء کننده های زیستی (جدایه هایی از باکتریsp. Pseudomonas) و شیمیایی (سیلیکات پتاسیم) بر میزان بیان با استفاده از Real time PCR و تولید آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و لیپوکسی ژناز پس از ایجاد آلودگی گیاهچه برنج رقم فجر به عامل بیماری سوختگی غلاف انجام شد. نتایج آنالیز بیان ژن لیپوکسی ژناز در زمان های صفر، 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت بعد از ایجاد آلودگی نشان داد که حداکثر بیان ژن در کلیه ترکیبات تیماری در 72 ساعت بعد از آلودگی گیاه مشاهده شده ولی ترکیب باکتری آنتاگونیست و ماده القاکننده سیلیکات پتاسیم در مقایسه با دیگر ترکیبات تیماری در 6 ساعت اولیه آلودگی بیشترین میزان بیان را برای دو آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و لیپوکسی ژناز داشتند. آنالیز میزان بیان ژن ها با استفاده از روش 2− △ △ CT نیز نشان داد که استفاده از ترکیبات تیماری در بازه زمانی صفر تا 6 ساعت اولیه آلودگی، سبب افزایش معنی دار در میزان پروتئین شدند که این تفاوت در ترکیب تیماری باکتری آنتاگونیست و ماده القاکننده سیلیکات پتاسیم برای آنزیم لیپوکسی ژناز بیشتر از فنیل آلانین آمونیالیاز بود. افزایش بیان این ژن ها با افزایش میزان فعالیت آنزیم های متناظر ارتباط مستقیم داشت که نشان دهنده نقش مستقیم ژن های دفاعی در فعالیت های سیستم دفاعی گیاه است که با کاربرد سیلیکات پتاسیم و باکتری آنتاگونیست و القاکننده در گیاه می توان میزان بیان آن ها را افزایش داد.

بید سیب زمینی، Zeller Phthorimaea operculella یکی از آفات مخرب سیب زمینی در مزرعه و انبار است. در این پژوهش اثر کشندگی و دورکنندگی عصاره متانولی گیاهان توت آمریکایی، Maclura pomifera (Raf. ) Schnied؛ پَر، Cotinus coggygria Scop و علف گربه، Valeriana officinalis L. روی مراحل مختلف زیستی بید سیب زمینی بررسی شد. همچنین اثر مؤثرترین عصاره روی درصد پارازیتیسم زنبور Bezdenko Trichogramma brassicae مورد بررسی قرار گرفت. کلیه آزمایش ها در شرایط آزمایشگاهی با دمای 1 ± 26 درجه سیلسیوس، رطوبت نسبی 5 ± 65 درصد و دوره نوری 16 ساعت تاریکی و 8 ساعت روشنایی انجام شدند. عصاره متانولی علف گربه با LC50 معادل 28/262 و 74/170 پی پی ام بیشترین اثر کشندگی را به ترتیب روی مراحل تخم و لارو نئونات آفت داشت. عصاره علف گربه همچنین با میانگین اثر دورکنندگی 33/92 درصد بیشترین اثر دورکنندگی را روی لارو نئونات نشان داد و پس از آن گیاه پَر با 66/90 درصد و توت آمریکایی با 33/83 درصد، دورکننده بودند. در بررسی تأثیر عصاره ها روی ترجیح تخمریزی حشرات کامل بید سیب زمینی نتایج پس از مدت زمان های 24، 48 و 72 ساعت نشان داد که آفت تخمریزی روی غده های تیمار نشده را ترجیح می دهد. همچنین دز زیرکشنده عصاره علف گربه روی درصد پارازیتیسم زنبور تریکوگراما اثر منفی نداشت و مقدار پارازیتیسم، 66/66 درصد برآورد شد.

شناخت و ترجیح میزبان در پارازیتوئیدها به طور عمده تحت تأثیر شایستگی کسب شده توسط نتاج قرار می گیرد. این ویژگی های رفتاری از این منظر در مهار زیستی مهم هستند که میزبان های مستقر روی علف های هرز مجاور محصول به عنوان یک منبع ذخیره برای پارازیتوئیدها، می توانند در سیستم گیاهان حامل بکار گرفته شوند. در این مطالعه در شرایط آزمایشگاهی امکان استفاده از سیستم گیاهان حامل؛ گیاهان باقلای آلوده به شته سیاه باقلا (Aphis fabae Scopoli)، به منظور کنترل شته جالیز، Aphis gossypii Glover توسط زنبور پارازیتوئید Lysiphlebus fabarum (Marshall)(Braconidae: Aphidiinae) روی گیاهان خیار مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا جمعیت همسن از زنبور روی این دو گونه شته تشکیل شد و با معرفی جداگانه هر زنبور به ظروف پتری تهویه دار محتوی 15 پوره سن دوم شته سیاه باقلا و 15 پوره سن دوم شته جالیز، تأثیر گونه ی شته میزبانی که والدین و نتاج در آنها پرورش یافتند، روی شایستگی زنبورهای ظاهر شده بررسی شد. مطابق نتایج، درصد پارازیتیسم زنبور روی شته جالیز به طور معنی داری بیشتر از شته سیاه باقلا بود، همچنین زنبورهای ماده پرورش یافته روی شته جالیز به صورت معنی داری بزرگ تر از ماده های پرورش یافته روی شته سیاه باقلا بودند. نتایج نشان می دهد کاهش ترجیح شته سیاه باقلا (میزبان جایگزین) توسط زنبور L. fabarum، می تواند منجر به افزایش پارازیتیسم شته جالیز (شته آفت) شود.

استفاده گسترده از مواد شیمیایی و آفت کش ها همواره منجر به ایجاد خطراتی در سلامتی انسان، جانوران، وقوع تغییرات اکولوژیکی و عدم تعادل در پایداری محیط زیست شده است. در این مطالعه با نمونه برداری از ناحیه ریزوسفر گیاه Helianthemum ledifolium و خاک اطراف دنبلان های بیابانی از مناطق بیابانی استان گلستان، هفت سویه لاکتوباسیلوس گرم مثبت و کاتالاز منفی روی محیط کشت های PDA، NA و MRS جداسازی و شناسایی شدند. آزمایش-های بیوشیمیایی نشان داد که دامنه رشد برخی از سویه ها در اسیدیته 3 تا 8 قرارگرفت و توانایی رشد در دمای حداقل 15 و حداکثر 45 درجه سلسیوس داشته و قادر به تخمیر قندهای مورد آزمون بودند. با استفاده از توالی ژن 16S rDNA، سویه های R11، R12، R21، R22، R31، S11 و S12 گونه Lactobacillus plantarum تشخیص داده شدند. بالاترین میزان بازدارندگی در روش نشت در آگار با قطر هاله 11 میلی متر در کنترل عامل بیمارگر گیاهی Pseudomonas syringae و باکتری Staphylococcus aureus توسط سویه های R31 و S11 به ترتیب مربوط به سویه های اطراف ریشه گیاه همزیست H. ledifolium و خاک اطراف دنبلان انجام شد. در فعالیت ضد قارچی حداکثر نرخ مهار رشد برای قارچ-های Penicillium expansum و Fusarium solani به ترتیب 37/69 و 99/66 درصد بود. کاهش تشکیل اسپور پنیسیلیوم در مقایسه با شاهد مشاهده گردید. نتایج آماری براساس نرم افزار SAS و طرح کاملاً تصادفی نشان داد که باکتری های اسید لاکتیک با منشا گیاهی و خاک توانایی ممانعت از رشد قارچ و باکتری های بیماری زا را با طیف بالا دارند و می توان از آن ها به عنوان باکتری های بیوکنترل در آلودگی های پس از برداشت محصولات کشاورزی استفاده نمود.