اثر باکتری‌های محرک رشد گیاه (PGPR) بر نماتد سیستی غلات (Heterodera avenae) در شرایط آزمایشگاه و گلخانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره کارشناسی ارشد، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران.

2 استادیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران.

3 دانش‌آموخته دوره دکتری، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

4 استادیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران.

10.22092/bcpp.2024.365659.365

چکیده

یکی از مهمترین عوامل مهم و خسارت­زای گندم نماتد سیستی غلات با نام علمی Heterodera avenae می‌باشد. نماتد‌های انگل گیاهی یکی از عوامل مهم محدودکننده رشد غلات در سراسر دنیا به شمار می­آیند. به منظور کنترل این بیمارگرها از روش­های زراعی، شیمیایی و کنترل زیستی استفاده می­شود. باکتری‌های محرک رشد می­توانند به عنوان عوامل کنترل زیستی بیمارگر نیز نقش ایفا کنند. این باکتری­ها با عملکردهای مفیدی، مانند کلاته کردن آهن از طریق تولید سیدروفور، انحلال فسفات، تثبیت نیتروژن و تولید آنزیم‌های پروتئاز و کیتیناز به رشد گیاه نیز کمک می­کنند. در پژوهش حاضر ریشه­های گندم دارای علائم مشکوک به نماتد سیستی غلات از منطقه دزفول در سال زراعی 1401-1400 جمع­آوری شد. پس از بررسی­های اولیه نماتد عامل بیماری شناسایی و تکثیر شد. با توجه به مشخصات ریخت سنجی و ریخت شناسی لاروها و سیست­ها مخصوصا مخروط انتهایی آن، گونه نماتد H. avenae تشخیص داده شد. سپس اثر هفت سویه باکتریایی محرک رشد بومی بر میزان تفریخ تخم و مرگ و میر لارو­های نماتد سیستی غلات درون تشتک پتری در آزمایشگاه بررسی گردید. تاثیر پنج سویه باکتری منتخب براساس آزمون آزمایشگاهی، در گلخانه روی نماتد سیستی غلات همرا با تیمار گوگرد و نماتدکش Nematex EC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط آزمایشگاهی سویه­های باکتریایی توانستند به طور متوسط 62 درصد میزان تفریخ تخم را کاهش دادند. بیشترین کاهش تفریخ تخم را باکتری Bacillus pumilus با 73 درصد ایجاد کرد. میزان درصد مرگ و میر لارو ها در آزمون آزمایشگاهی نیز به طور میانگین 63 درصد نشان داده شد که تیمار باکتری  B. pumilus با 70 درصد بیشترین درصد مرگ و میر را نشان دادند. نتایج بررسی­های گلخانه­ای نشان داد که تیمار­های گوگرد-گیاه سالم، گوگرد-نماتد و باکتری B. pumilus و P. fluorescens در تیمار گیاه سالم و نماتد در خصوصیات ارتفاع بوته، وزن تر و خشک بوته و ریشه بیشترین اثر را داشتند. همچنین بیشترین مقدار کاهش میزان تعداد سیست در تیمار B. pumilus با تعداد 1± 49 عدد سیست مشاهده شد. در بررسی تعداد تخم در سیست بیشترین کاهش تعداد تخم در سیست در تیمارهای Nematex EC و باکتری B. pumilus با تعداد 1±67 و 2±111 مشاهده شد. همچنین در بررسی تعداد لارو زنده در گلدان بیشترین کاهش میزان لارو در تیمار Nematex با 1± 87 عدد مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Agriculture statistics, 2022. Ministry of Jihad-e- Agriculture, Economic and planting assistance information and communication technology center. First volume, crop products, pp.15-16. (In Persian with English summary).
Ahmed, S., Yue, L., Liu, Q. & Jian, H. 2018. Bio-control potential of Bacillus isolates against cereal cyst nematode (Heterodera avenae), Pakistan Journal of Nematology, 36(2): 163-176.
Ahmed, S., Yue, L., Liu, Q. & Jian, H. 2019. Bacillus cereus a potential strain infested cereal cyst nematode (Heterodera avenae), Pakistan Journal of Nematology, 37(1): 53-61.
Dawabah, A.A., Al-Hazmi, A.S., Al-Rehiayani, S.M., Abdel-Mawgoo, A.L., Motawei, M.I., Al-Otayk, S., Sadder, M.T., Elgorban, A.M., Migdadi, H.M. & Moustafa, K.A. 2012. Morphological and molecular characterization of cereal cyst nematode (Heterodera avenae) populations from arid environments, Australian Journal of Crop Science, 6(6): 970-979.
De Grisse, A.T. 1969. Redescription ou modification dequelques techniques utilisees dans l’etude des nematodes phytoparasitaires, Rijks fakulteit Land wetenschappen Gent, 34: 351-369.
Jha, C.K. & Saraf, M. 2015. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): a review, Journal of Agricultural Research and Development, 5: 108-119.
Faostat, F.A.O. Food and Agriculture Organization of the United Nations-Statistic – Statistical Yearbook 2022
Fidler, J.H. & Bevan, W.J. 1963. density of cereal root eelworm (Heterodera avenae Woll) populations and their damege to the oat crop, Nematologica, 9(3): 412-420.
Hasanvand, E., Darvishnia, M., Mirzaei-Najafgholi, H. & Pakbaz, S. 2023. Isolation and identification of plant growth-promoting bacteria from the rhizosphere of wheat and evaluation of their growth-promoting and biocontrol properties, Genetic Engineering and Biosafety Journal, 11(2): 230-242.
Mirzaei-Najafgholi, H., Hasanvand, E., Pakbaz, S. & Rouhani, N. 2023. Investigating Effective Factors in Improving Plant Growth by Native Phosphate-dissolving Bacteria Isolated from Wheat, Journal of Genetic Resources, 9(2): 193-204.
Nicol, J. & Rivoal, M. 2008. Global knowledge and its application for the integrated control and management of nematodes on wheat In: Integrated management and biocontrol of vegetable and grain crops nematodes, Springer Academic Publishing, Dordrecht, The Netherlands, 243-287.
Nicol, J.M. 2002. Important nematode pests of cereals, In: Bread wheat: Improvement and production”, FAO Plant Production and Protection Series, Rome, Italy, 345-366.
Rivoal, R. & Cook, R.1993. Nematode pests of cereals. In: Plant parasitic nematodes in temperate agriculture, CAB International, Wallingford, UK, 259-303.
Shahid, A. 2017. Seed bacterization with pseudomonas isolates against wheat cyst nematode (Heterodera avenae)”, Bangladesh Journal of Botany, 46(3): 995-1000.
Shewry, P.R. 2009. Wheat, Journal of Experimental Botany, 60(6): 1537–53.
Webster, J.M. 1972. Economic Nematology, Acadmic Press, p. 563.
Weller, D.M. & Cook, R.J. 1983. Suppression of take-all of wheat by seed treatments with fluorescent pseudomonads, Phytopathology, 73: 463-469.
Whitehead, A. & Hemming, J. 1965. A comparison of some quantitative methods of extracting small vermiform nematodes from soil, Annals of applied Biology, 55: 25-38.
Zafar Handoo, A. 2002. A Key and Compendium to Species of the Heterodera avenae Group (Nematoda: Heteroderidae), Journal of Nematology, 34(3): 250–262.
Zhang, J., Yonghui, L., Hongxia, Y., Bingjian, S. & Honglian, L. 2015. Biological control of the cereal cyst nematode (Heterodera filipjevi) by Achromobacter xylosoxidans isolate 09X01 and Bacillus cereus isolate09B18, Department of Plant Pathology, 7: 1–19.