بررسی پروفایل متابولیکی گیاه توت فرنگی در تعامل با باکتری اندوفیت Bacillus spp. سویه DM12 با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی– طیف سنجی جرمی و تعیین ویژگی های ضدقارچی سویه باکتری

نویسندگان

1 پژوهشگر پسا دکتری گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

2 استاد، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

3 استاد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

doi
10.22092/bcpp.2024.367321.376
چکیده

قارچ Colletotrichum nymphaeae عامل بیماری آنتراکنوز توت فرنگی یکی از مهمترین بیماریهای این گیاه است که سبب آلودگی ریشه، برگ و میوه گیاه توت فرنگی در شرایط مختلف رشد می‌گردد. مشکل اصلی ارقام توت فرنگی در مقابل این بیماری پوسیدگی میوه است که کمیت و کیفیت و بازار پسندی میوه توت فرنگی را کاهش می‌دهد. در این تحقیق سویه باکتریایی اندوفیت از گیاهچه‌های سالم توت‌فرنگی (Fragaria × ananassa) جداسازی و اثرات آنتاگونیستی این سویه‌ علیه قارچ عامل آنتراکنوز توت‌فرنگی Colletotrichum nymphaeae در شرایط آزمایشگاه، درون شیشه و گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. سویه‌ جداسازی شده با استفاده از ویژگی‌های ریخت شناسی، بیوشیمیایی و آنالیز مولکولی  ژن 16S rDNA در جنس Bacillus spp. قرار گرفت. سویه DM12 در آزمون کشت متقابل باعث کاهش رشد قارچ بیمارگر (%64/03) گردید. در آزمون تاثیر ترکیبات ضدقارچی تولید شده توسط باکتری اندوفیت میزان بازدارندگی از رشد میسلیوم و جوانه زنی اسپور قارچ بیمارگر به ترتیب  %32/86 و %73/98 ارزیابی گردید. تاثیر متابولیت های فرار باکتریایی بر رشد میسلیوم قارچ بیمارگر ناچیز بود (%9/82). با توجه به آزمایشات بیوشیمیایی این سویه قادر به تولید آنزیم های پروتئاز، کیتیناز و پکتیناز و همچنین تولید سیدوفور، هورمون ایندول استیک اسید و جیبرلین بوده و توانایی حلالیت فسفات را دارد.  سویه باکتری اندوفیت در شرایط درون شیشه قادر به بازدارندگی بیماری بر روی میوه توت فرنگی به میزان %90/87 گردید. همچنین درشرایط گلخانه در روش خیساندن خاک به میزان %72/22 و در روش اسپری اندام های هوایی به میزان %94/44 قادر به جلوگیری از گسترش بیماری بر روی گیاهچه های توت فرنگی شد. همچنین در این تحقیق تغییرات متابولیت های گیاهی در تیمارهای مختلف با باکتری اندوفیت در مقایسه با شاهد بررسی گردید. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد منفی میزان ترکیبات استوگلیسرید (%19/418)، استیک اسید بوتیل استر (%4/734) و ریبیتول (%4/349)، در تیمار باکتری اندوفیت به تنهایی میزان ترکیبات تترامتیل دو–هگزامتان (%21/35)، اتیلن گلیکول منوایزوبوتیل اتر (%18/688) و میرتنول (%8/75)، در تیمار قارچ بیمارگر به تنهایی ترکیبات استوگلیسرید (%18/089)، استیک اسید منو گلیسرید (%17/96) و در تیمار قارچ بیمارگر همراه با باکتری اندوفیت ترکیبات ترت–بوتانتیول (%36/153)، اتوکسی تری اتیل سیلان (%14/126)، 5–متیل آمینو–1–2–3–4–تیاتریازول (%9/53) و 2–3–بوتاندیول (%7/795) بیشترین مقدار را داشتند. برخی از این ترکیبات مانند بوتاندیول، لاکتوز و تترادکان که در تیمار های باکتری اندوفیت به تنهایی و قارچ بیمارگر همراه با باکتری اندوفیت تولید شدند دارای خواص ضد قارچی می باشند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که سویه DM12 قادر به کاهش رشد میسلیوم، جوانه زنی اسپور، توسعه پوسیدگی میوه و شدت بیماری آنتراکنوز توت فرنگی در شرایط آزمایشگاه، درون شیشه و گلخانه می باشد. به منظور درک تعامل سویه DM12 با گیاه و سایر عوامل بیماریزای گیاهی و اثرات آن بر سیستم دفاعی گیاه، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.