ارزیابی خاصیت مهار زیستی باکتری های جداشده از خاک های آلوده به آترازین و متریبوزین مزارع نیشکر علیه بیمارگرهای مهم قارچی نیشکر در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد بیماری‌شناسی گیاهی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 استادیار، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 استادیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، لرستان، ایران.

4 دکتری، موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی ایران، اهواز ،خوزستان ، ایران.

10.22092/bcpp.2023.364143.354

چکیده

خاک‌های آلوده می توانند به وسیله میکروارگانیسم‌های مختلفی مانند باکتری‌ها تیمار شوند. این میکروارگانیسم‌ها هم می‌توانند آلودگی ها را بر طرف کنند و هم در فرآیند مهار زیستی عمل نمایند. به طور کلی، مهار زیستی روش سازگار با محیط با استفاده از میکروارگانیسم‌هایی مانند قارچ ها، باکتری ها و ویروس هاست که می‌تواند از طریق مکانیسم های مختلفی از قبیل رقابت ، پارازیتیسم ، آنتی بیوزیست و القای مقاومت عمل نماید. این تحقیق با هدف بررسی توان باکتری‌های موثر در فرآیند زیست پالایی و قابلیت مهار زیستی آن‌ها در مقابل بیمارگرهای قارچی مهم نیشکر انجام شد. برای دستیابی به این هدف، سویه‌های باکتریایی شناسایی شده قبلی از جمله Brucella sp. (66A, 44A,65A) و Pseudomonas putida 10A، Ensifer adhaerens 20m، Pseudomonas aeruginosa 15A و Stenotrophomonas sp. 22A با توانایی زیست پالایی علف‌کش‌های آترازین و متریبوزین در برابر قارچ‌های Thielaviopsis ethacetica، Cytospora sacchari، Fusarium proliferatum، Bipolaris drechslera، Curvularia sp.، Alternaria sp.، و Nigrospora sp. ارزیابی شدند. آزمایش با استفاده از روش کشت دوگانه در طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی انجام شد .قطر بازداری از رشد باکتری‌ها و درصد مهار رشد قارچ‌ها به ترتیب محاسبه شدند. در بررسی خاصیت مهار زیستی جدایههای باکتریایی علیه برخی قارچ‌های نیشکر، بیشترین بازدارندگی رشد قارچهای ethacetica Thielaviopsis، Curvularia و Alternaria توسط جدایه15A P. aeruginosa و قارچ‌Cytospora sacchari توسط جدایه‌ Stenotrophomonas sp. 22A و در قارچ proliferatum Fusarium توسط جدایه‌هایsp. 22A Stenotrophomonas و Brucella sp. 65A مشاهده شد. همچنین بیشترین بازدارندگی رشد drechslera Bipolaris توسط دو جدایه Brucella sp. 66A و Brucella sp. 44A و قارچ Nigrospora توسط جدایه‌هایP. aeruginosa 15A وBrucella sp. 66A ایجاد شد. P. putida 10A هیچ خاصیت ضدقارچی در برابر قارچ‌های فوق در شرایط آزمایشگاهی نشان نداد، در حالی که P. aeruginosa 15A بر تمام قارچ‌های مورد بررسی تأثیر قابل توجهی داشت. بر اساس این یافته‌ها، این مطالعه شواهدی را ارائه می‌دهد که برخی از جدایه‌های زیست پالایی توانایی بالایی در مهار زیستی برخی از عوامل بیماری‌زای قارچی نیشکر در شرایط آزمایشگاهی دارند. در نتیجه، خاصیت ضدقارچی در برابر قارچ‌های مهم نیشکر می‌تواند در عملیات کشاورزی کاربرد داشته باشد. این استراتژی می‌تواند مصرف قارچ‌کش در کشت نیشکر را کاهش دهد و به اقتصاد و محیط زیست سود برساند. همچنین می‌تواند به حفظ و بهبود کیفیت و عملکرد محصول و در نتیجه کشاورزی پایدار کمک نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aeini, M., Ghodum Parizipour, M.H., Eftekhari, S.A. & Pooladi, P. 2021. Application of plant growth–promoting rhizobacteria to protect bell pepper against Tobacco mosaic virus. Journal of Crop Protection, 10(4): 711–722.
Al–Hinai, A.H., Al–Sadi, A.M., Al–Bahry, S.N., Mothershaw, A.S., Al–Said, F.A., Al–Harthi, S.A. & Deadman‏, M.L. 2010. Isolation and characterization of Pseudomonas aeruginosa with antagonistic activity against Pythium aphanidermatum‏. Journal of Plant Pathology, 92(3): 653–660.
Brooke, J.S. 2012. Stenotrophomonas maltophilia: an Emerging Global Opportunistic Pathogen. Clinical microbiology reviews, 25(1): 2–41.
Brooke‏, J.S. 2021. Advances in the Microbiology of Stenotrophomonas maltophilia. Clinical microbiology reviews, 34(3): e00030–19.
Compant, S., Duffy, B., Nowak, J., Clément, C. & Barka, E.A. 2005. Use of plant growth–promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles, mechanisms of action, and future prospects. Applied and Environmental Microbiology, 71: 4951–4959.
d’Errico, G, Aloj, V, Ventorino, V, Bottiglieri A, Comite, E. & Ritieni, A. 2020. Methyl t–butyl ether–degrading bacteria for bioremediation and biocontrol purposes. PLoS ONE, 15(2): e0228936.
Del Gobbo, L.M., Rulli, M.M., Villegas, L.B. & Colin, V.L. 2022. Bioremediation of Sugarcane Vinasse by Fungi–Based Biological Methods. In: Udayanga, D., Bhatt, P., Manamgoda, D., Saez, J.M. (eds) Mycoremediation Protocols. Springer Protocols Handbooks. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978–1–0716–2006–9_13.
Jayaseelan, S., Ramaswamy, D. & Dharmaraj, S. 2014. Pyocyanin: production, applications, challenges and new insights. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 30: 1159–1168.
Lombardi, N., Vitale, S., Turrà, D., Reverberi, M., Fanelli, C. & Vinale, F. 2018. Root exudates of stressed plants stimulate and attract Trichoderma soil fungi. Molecular Plant–Microbe Interactactions, 31(10): 982–994.
Looney, J.W., Narita, M. & Muhlemann, K. 2009. Stenotrophomonas maltophilia: an emerging opportunist human pathogen. The Lancet infectious diseases, 9(5): 312–323.
Messiha, N.A.S., Van Diepeningen, A.D., Farag, N.S., Abdallah, S.A., Janse, J.D. & Van Bruggen, A.H.C. 2007. Stenotrophomonas maltophilia: a new potential biocontrol agent of Ralstonia solanacearum, causal agent of potato brown rot. European journal of plant pathology, 118(3): 211–225.
Mirzavand, S., Aeini, M., Najafgholi, H.M. & Rezamahalleh, H.M. 2023. Identification and Characterization of Bacterial Strains Capable of Degrading Atrazine and Metribuzin Herbicides in Sugarcane Fields. Sugar Tech. https://doi.org/10.1007/s12355–023–01323–7.
Monjezi, E., Aeini, M., Tabein, S. & Parizipour, M.H.G. 2023. Biocontrol of Tomato Mosaic Disease by Multiple Applications of Brown Alga (Sargassum angustifolium) Extract, Pseudomonas fluorescens, and Bacillus subtilis. Brazilian Archives of Biology and Technology, 66: e23220103.
Mukherjee, P. & Roy, P. 2016.  Stenotrophomonas maltophilia in Bioremediation with an Assessment of Its Multifaceted Role in Our Environment‏. Frontiers in microbiology, 7: 967.
Viswanathan, R. & Malathi, P. 2019. Biocontrol strategies to manage fungal diseases in sugarcane. Sugar Tech, 21: 202–212.
Viswanathan, R. & Rao, G.P. 2011. Disease scenario and management of major sugarcane diseases in India. Sugar Tech, 13: 336–353.