مؤسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور مهار زیستی در گیاه‌پزشکی 2322-4223 12 2 2025 02 19 Evaluation of Wheat-Derived Endophytic Fungi in the Biological Control of Fusarium Crown and Root Rot and determination of physiological characteristics بررسی اثر قارچ‌های اندوفیت جدا شده از گندم در مهار زیستی بیماری پوسیدگی فوزاریومی طوقه و ریشه و ارزیابی برخی شاخص های فیزیولوژیکی آن‌ها 13 31 134961 10.22092/bcpp.2025.370825.399 FA زهرا حسین نژاد فوجردی دانشجوی دکتری بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. کامران رهنما استاد، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. جیمز وایت استاد، بخش بیماری شناسی و زیست شناسی گیاهی دانشگاه راتگرز، نیوجرسی ، نیوبرانزویک آمریکا. علیرضا موحدی نائینی دانشیار، گروه خاک شناسی، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشارزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. ساره حاتم زاده پژوهشگر، تحقیق و توسعه شرکت دانش بنیان ساراژن پردیس گرگان، ایران. Journal Article 2025 09 26 Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the world’s most strategic crops and a primary staple food for a large portion of the global population. Fusarium crown and root rot (FCR) is the most common disease of wheat and is of global importance, reduces yield and quality of the product. The use of beneficial microbial symbiosis of plants to improve productivity is one of the most important sustainable agricultural practices. One of the most important and effective alternative methods for environment of agroecology protection and reducing their risks is biocontrol using different agents such as endophytic fungi. For this purpose, the endophytic fungal isolates and pathogenic isolates from leaves, pods, stems and roots of wheat plants of Golestan province were isolated and purified on nutrient agar media with antibiotics. Then, out of 40 endophytic fungal isolates obtained, nine endophytic isolates and one pathogenic isolate were morphologically and molecularly identified with the ITS4 and ITS primer pairs. The characteristics of endophyte isolates as plant biostimulants were evaluated through several experiments such as: the antagonistic effect of nine endophyte fungi against the pathogenic Fusarium pseudograminearum isolate, the cause of crown and root rot disease, zinc and phosphorus solubilization, siderophore production, and measurement of wheat plant growth indices under different treatments in the greenhouse.The results showed that, in dual culture method, the highest percentage of inhibition rate against the growth of F. pseudograminearum with 69.49, 66.06, 63.68 were related to the isolates of Alternaria sp., Penicillium pancosmium, and Alternaria alternata, respectively. In the volatile metabolites method, A. alternata with 50.78%. inhibition showed the highest percentage of inhibition of F. pseudograminearum. In the non-volatile compounds test, the A. alternata isolate had the highest percentage of inhibition rate against the growth of F. pseudograminearum with 20.59, 28.52, and 43.83, respectively, in extract ratios of 10-20-30 percent. In the phosphorous and zinc solubilization test, the highest levels were related to the Fusarium acuminatum, P. pancosmium, A. alternata, and Turola fici isolates, respectively, and in the siderifore production assay, only the T. fici isolate had the ability to produce siderifore. In the greenhouse conditions, the highest percentage of control of wheat crown and root rot disease 23.68% was obtained with P. pancosmium. In the interaction of isolates, at the probability level of one percent, the A. alternata treatment without the pathogen caused the greatest increase in growth indices including height, fresh and dry weights of shoots with 130.11, 58.17, and 49.07 percent, respectively, and the greatest increase in fresh and dry weights of roots with 119.76 and 100 percent, respectively, compared to the infected control belonging to the F. acuminatum treatment without the pathogen. This study presents the first report of these native isolates from the Golestan region. . گندم (Triticum aestivum L.) یکی از محصولات راهبردی و قوت اصلی مردم در جهان می‌باشد. پوسیدگی فوزاریومی طوقه و ریشه (FCR) Fusarium Crown Root ، شایعترین بیماری گندم و دارای اهمیت جهانی است که منجر به کاهش محصول می‌گردد. استفاده از همزیستی میکروبی مفید گیاهان با هدف بهبود بهره وری، یکی از مهمترین شیوه های کشاورزی پایدار است. مهمترین و موثرترین روش‌های مبارزه جایگزین برای حفاظت از بوم نظام‌های زراعی و کاهش خطرات ناشی از آن، مهار زیستی با عوامل مختلف از جمله قارچ‌های اندوفیت می‌باشد. در این پژوهش ، جدایه‌های قارچ اندوفیت از برگ، ساقه، غلاف، و نیز قارچ عامل بیماری از طوقه و ریشه بوته‌های گندم از مزارع استان گلستان روی محیط کشت‌های آگار غذایی به همراه آنتی‌بیوتیک، جداسازی و خالص سازی شدند. سپس از بین 40 جدایه قارچ اندوفیت به دست آمده، شناسایی مرفولوژیکی و مولکولی با جفت آغازگر ITS5 و ITS4 برای نه جدایه قارچ اندوفیت و نیز یک جدایه قارچ بیمارگر، صورت پذیرفت. ویژگی‌های جدایه‌های اندوفیت به عنوان محرک‌های زیستی گیاه از طریق آزمایش‌های متعددی مانند: تاثیر آنتاگونیستی نه جدایه قارچ اندوفیت علیه جدایه بیمارگرFusarium pseudograminearum عامل بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه ، انحلال روی ، فسفر، تولید سیدروفور و اندازه‌گیری شاخص‌های رشدی گیاه گندم تحت تیمارهای مختلف در گلخانه‌ ارزیابی شد. نتایج این پژوهش نشان داد، در آزمون کشت متقابل، بیشترین میزان درصد بازدارندگی از رشد قارچ عامل پوسیدگی طوقه و ریشه با 69/49، 66/06، 63/68 به ترتیب مربوط به جدایه‌های Alternaria sp.، Penicillium pancosmium، Alternaria alternata بودند. در روش متابولیت‌های فرار، جدایه قارچی A. alternata با 50/78 درصد بیشترین میزان فعالیت بازدارندگی را نشان دادند. در آزمون ترکیبات غیرفرار جدایه A. alternata به ترتیب با 20/59، 28/52، 43/83 درصد در نسبت‌های عصاره 10-20-30 درصد دارای بیشترین درصد بازدارندگی از رشد قارچ عامل بیماری بود. در آزمون انحلال فسفات و روی بیشترین میزان به ترتیب مربوط به جدایه‌های Fusarium acuminatum, P. pancosmium, A. alternata,Turola fici و در سنجش تولید سیدروفور فقط جدایه T. fici دارای توانایی تولید سیدروفور بود. در این بررسی بیشترین درصد کنترل بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم در شرایط گلخانه با 23/68 درصد مربوط به جدایه P. pancosmium بود. در اثر متقابل جدایه‌ها، در سطح احتمال یک درصد، تیمار A. alternata بدون عامل بیمارگر به ترتیب با 130/11 ، 58/17، 49/07 درصد موجب بیشترین افزایش شاخص‌های رشدی به ترتیب ارتفاع، وزن تر و خشک اندام هوایی و بیشترین میزان افزایش وزن تر و خشک ریشه به ترتیب با 119/76 و 100 درصد نسبت به شاهد آلوده متعلق به تیمار F. acuminatum بدون عامل بیمارگر بود. این جدایه‌های بومی برای اولین بار از منطقه گلستان، گزارش می شوند.

https://jbiocontrol.areeo.ac.ir/article_134961_30467e1e0361277019ae587b5af3e082.pdf