ارزیابی توان بیوکنترل و کلنیزاسیون جدایه‌های تریکودرما بهینه‌سازی مولکولی شده در برابر بیماری رایزوکتونیایی لوبیا

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، بخش بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد بخش بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

3 استاد بخش بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

4 استادیار بخش بیوتکنولوژی میکروبی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران

5 استاد بخش بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

doi
10.22084/ab.2018.12901.1336
چکیده

کنترل بیولوژیک یکی از راهکارهای مؤثر کنترل بیماری‌های گیاهی و عاملی برای کاهش مصرف سموم شیمیایی است. قارچ تریکودرما با داشتن خاصیت ضدیتی علیه بسیاری از قارچ‌های بیماری‌زای گیاهی از موفق‌ترین عوامل کنترل بیولوژیکی محسوب می‌شود. توان بیوکنترلی این قارچ، با میزان تجزیه آنزیمی دیواره سلولی پاتوژن، ارتباط مستقیم دارد. در پروژه قبلی نویسندگان به کمک مهندسی پروتئین، کیتیناز کایمر 42 ساخته شد و پروتئین نوترکیب حاصل به قارچ T. harzianumانتقال یافت. در تحقیق حاضر توان بیوکنترلی و کلنیزاسیون جدایه‌های مهندسی شده در برابر پاتوژن R. solaniدر شرایط آزمایشگاه و گلخانه بر روی گیاه لوبیا ارزیابی شدند. پس از تأیید مولکولی، حضور و ثبات قطعات مهندسی شده در ریسه قارچ‌های مهندسی شده بعد از گذشت دو سال، بررسی توان بیوکنترلی در کشت متقابل تریکودرما و پاتوژن انجام شد. یافته‌ها نشان داد که جدایه Chit42- ChBD3 با 82/53 درصد بازدارندگی بیش‌تر نسبت به کنترل، بهترین بیوکنترل در شرایط In vitro بوده است. طبق نتایج به‌دست آمده از آزمایش گلخانه‌ای گیاهان تیمار شده با پاتوژن، جدایه‌های مهندسی شده Chit42- ChBD3، Chit42- ChBD7 و Chit42- ChBD15 در تمامی مراحل مختلف اندازه‌گیری (دو برگی، اواسط دوره رویشی، اوایل مرحله زایشی و در مرحله برداشت) علایم بیماری کم‌تراز 40 درصد را نشان دادند. کلنیزاسیون سطحی ریشه و هم‌چنین نفوذ ریسه قارچ به فضای بین سلولی اپیدرم ریشه لوبیا به‌وسیله مطالعات مولکولی با استفاده از آغازگرهای PF1/R3xba1 مورد تائید قرار گرفت.