تبلیغات
مجله گیاهان دارویی

امروز:

بیماری بوته میری گیاهان جالیزی

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 159 0;} @font-face {font-family:"B Lotus"; panose-1:0 0 4 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:178; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:8193 -2147483648 8 0 64 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:right; mso-pagination:widow-orphan; direction:rtl; unicode-bidi:embed; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} p.MsoFooter, li.MsoFooter, div.MsoFooter {mso-style-unhide:no; mso-style-link:"Footer Char"; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:right; mso-pagination:widow-orphan; tab-stops:center 207.65pt right 415.3pt; direction:rtl; unicode-bidi:embed; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} span.FooterChar {mso-style-name:"Footer Char"; mso-style-unhide:no; mso-style-locked:yes; mso-style-link:Footer; mso-ansi-font-size:12.0pt; mso-bidi-font-size:12.0pt;} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt;} @page Section1 {size:595.3pt 841.9pt; margin:108.0pt 91.3pt 72.0pt 72.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0; mso-gutter-direction:rtl;} div.Section1 {page:Section1;} /* List Definitions */ @list l0 {mso-list-id:336690263; mso-list-type:hybrid; mso-list-template-ids:601684828 943211018 67698707 67698715 67698703 67698713 67698715 67698703 67698713 67698715;} @list l0:level1 {mso-level-number-format:arabic-alpha; mso-level-text:%1-; mso-level-tab-stop:36.0pt; mso-level-number-position:center; text-indent:-18.0pt; mso-ansi-language:EN-US;} @list l0:level2 {mso-level-number-format:arabic-alpha; mso-level-text:%2-; mso-level-tab-stop:72.0pt; mso-level-number-position:center; text-indent:-18.0pt; mso-ansi-language:EN-US;} @list l1 {mso-list-id:851066296; mso-list-type:hybrid; mso-list-template-ids:514504382 67698703 67698713 67698715 67698703 67698713 67698715 67698703 67698713 67698715;} @list l1:level1 {mso-level-tab-stop:36.0pt; mso-level-number-position:left; text-indent:-18.0pt;} @list l2 {mso-list-id:976450377; mso-list-type:hybrid; mso-list-template-ids:626669110 67698703 67698713 67698715 67698703 67698713 67698715 67698703 67698713 67698715;} @list l2:level1 {mso-level-tab-stop:36.0pt; mso-level-number-position:left; text-indent:-18.0pt;} ol {margin-bottom:0cm;} ul {margin-bottom:0cm;} --> بیماری بوته میری گیاهان جالیزی   تاریخچه اهمیت و انتشار بیماری    بیماری بوته میری گیاهان جالیزی شامل خیار، خربزه، هندوانه و کدو از دیر زمان در ایران و به خصوص در اصفهان و سایر مناطقی که کشت این گیاهان بیشتر معمول می باشد شایع بوده است . ارشاد و موستوفی (1348) می نویسند که بوته میری یا پوسیدگی ریشه جالیز اولین بار در سال 1323 بوسیله قوالدین شریف در اصفهان روی خربزه دیده شده که احتمالا از خیلی قبل از آن هم وجود داشته است . گزارشات فنی چاپ نشده آزمایشگاه بررسی آفات و بیماریهای گیاهی اصفهان مربوط به سالهای 1333 و 1334 نشان می دهد که بیماری بوته میری جالیز یکی از مشکلات مبتلا و مهم زارعین جالیز کار اصفهان بوده است و در آن موقع علی منوچهری در محل ،مطالعات و آزمایشاتی درباره شناسایی عامل بیماریی و طرز مبارزه با آن داشته است (ابراهیم بهداد 1362). بیماری بوته میری احتمالا در کلیه نقاط کشور بویژه خوزستان ، بندرعباس ،مازندران ،آذربایجان ،شیراز و مشهد انتشار دارد و به نامهای گوناگون بوته میر ،بیماری سبز خشک ،داغزدگی ،گلوله ،داغی بنه و آب زدگی معروف است . با آنکه آمار دقیقی در مورد سطح کشت گیاهان جالیزی در کشور دردست نیست ولی این سطح کشت حدود 100-200 هزار هکتار و به طور متوسط 150 هزار هکتار برآورد می گردد. از طرفی با توجه به اینکه بیماری بوته میری در تمام مراحل رویشی گیاه خسارت می رساند خسارت این بیماری با اطمینان کامل حدود 20- 25 درصد کل محصول تخمین زده می شود . البته در اصفهان در زراعتهای بهاره و کرتی خیار خسارت بوته میری حتی تا صد در صد کل بوته های مزرعه نیز تعیین شده است (ابراهیم بهداد 1377). آماربرداریهایی که در سال 1355 از 60 مزرعه جالیزکاری در منطقه ورامین و گرمسار به عمل آمد نشان داد که 35% بوته های طالبی در اثر بیماری از بین رفته بود. درمزارع خیار درصد آلودگی به بیماری تا 25% و در خربزه کاریها حداکثر تا 12 درصد مشاهده گردید . میزان آلودگی در مزارع هندوانه و کدو در منطقه گرمسار به ترتیب از 1و3 درصد تجاوز نکرده بود(اعتباریان76 ). در سطح جهانی هم عمدتاً قارچ Phytophthora capsici عامل اپیدمی های شدیدی در آمریکای جنوبی و مرکزی اروپا آسیا و بسیاری از ایالتهای آمریکا شناخته شده است (P.D.Roberts 2001).   علائم و نشانه های بیماری عامل بیماری در تمام مراحل رشد در صورت وجود شرایط مساعد میتواند بوته ها را مورد حمله قرار دهد و سبب مرگ و از پای درآوردن بوته ها شود. درصورتی که عامل بیماری در مرحله  گیاهچه گیاه را مورد حمله قرار دهد محل حمله قارچ باریک و نرم می گردد و گیاه از بین می رود. (شکل1 )       تصویر1: گیاهچه میری در اثر P.capsici   در مرحله بعدی رشد، علائم اولیه بیماری روی ریشه تقریبا شبیه به آنچه که در مورد گیاهچه ذکر شد می باشد ولی پس از مدتی موقعی که بوته ها رشد کردند بوته های مورد حمله ناگهان پژمرده شده و در حالتی که برگها سبز هستند می خشکند که آن را باصطلاح سبز خشک می نامند البته این حالت زمانی روی می دهد که قارچ ریشه بوته را در مقطع عرضی کاملاً اشغال کرده باشد. این عارضه یعنی مردن ناگهانی بوته ها اغلب دو الی سه روز بعد از آبیاری روی می دهد زیرا فراهم شدن رطوبت کافی به رشد و نمو قارچ کمک فراوان می کند و در نتیجه حمله شدید قارچ ، آوندها که سبب رسیدن آب و مواد غذایی به گیاه هستند از بین می رود.          تصویر 2: علائم ساقه ها: (A) زخمها در روی ساقه های تازه  آلوده شده; (B) زخم توسعه یافته کامل; (C) حلقه زخمی که بخشی از ساقه را آلوده کرده; (D) آلودگی طوقه         میوه ها نیز درصورت قرار گرفتن روی خاک مرطوب مورد حمله قرار گرفته و در ابتدا لکه کوچک، گرد،فرورفته،آبکی و به رنگ سبز تیره با قطر حدود یک سانتی متر ظاهر می شود و سپس آلودگی به سرعت پیشرفت کرده و به صورت یک ناحیه وسیع آبکی قهوه ای متمایل به قرمز ظاهر می گردد. میوه های پوسیده خیار در اثر قارچ   Phythium aphanidermatum بوی نامطبوعی ندارند در صورتی که بوی میوه های پوسیده در اثر قارچPhytophthora drechsleri بسیار نامطبوع و زننده می باشند(اعتباریان 76).   تصویر 3: پوسیدگی میوه ناشی از P.capsici (A) در میوه خیار; (B,C) میوه کدو; (D) در هندوانه   در بعضی از میزبانها ممکن است علائم دیگری به غیر آنچه که ذکر شد ببینیم برای مثال کدوی مسمایی تا حد زیادی نسبت به بلایت برگی فیتوفتورایی و پوسیدگی میوه حساس است .علائم برگی اولیه شامل توسعه سریع ،نامنظم و آبسوخته لکه ها در برگها می باشد ، مرگ جوانه انتهایی ،پژمردگی، پوسیدگی جوانه و مرگ سریع گیاه به دنبال آلودگی اولیه رخ می دهد .(شکل )نواحی آبسوخته سیاه و فرورفته در میوه های آلوده ظاهر می شود و با رشد سفید قارچ به سرعت پوشیده می شود. در صورت تامین دمای بهینه و آب و هوای رطوبی قارچ می تواند تمای گیاهان کدو را در عرض چند روز نابود کند. برگهای هندوانه کمتر از کدو به قارچ Phytophthora حساس هستند. علائم برگی بلایت فیتوفتورایی در هندوانه به طور کلی محدود به لکه برگیهای آبسوخته محدود می شود که خشک شده و متمایل به قهوه ای می شوند. اگر چه یک پوسیدگی طوقه کشنده می تواند در گیاهان هندوانه در هر سنی طی دوره های ازدیاد رطوبت خاک و فشار بالای پاتوژن رخ می دهد. همچنین تمامی مراحل میوه هندوانه بسیار حساس به بیماری می باشد.علایم اولیه پوسیدگی میوه شامل توسعه سریع لکه های نامنظم قهوه ای می باشد که دایره ای یا بیضی شکل می شوند. ممکن است حلقه های متحدالمرکز داخل لکه ها موجود باشد . مرکز نواحی پوسیده با یک کپک تقریبا خاکستری پوشیده می شود، در صورتی که حاشیه های خارجی تر لکه ها قهوه ای شده و آبسوخته هستند(شکل ). تدریجاً کل میوه پوسیده می شود. علایم اولیه لکه میوه باکتریایی هندوانه شبیه آنهایی است که توسط phytophthora ایجاد می شود .هر چند بعد از اینکه لکه ها توسعه یافتند ،می توان دو بیماری را به آسانی تمیز داد با توجه به اینکه در لکه میزه باکتریایی ترک خوردگی شدید وجود دارد و از رشد قارچی خبری نیست در صورتی که پوسیدگی فیتوفتورایی با رشد قارچی فراوان به همراه ترک خوردگی جزئی یا بدون آن شناخته می شود (P.D.Roberts 2001).   عامل بیماری عامل بیماری مربوط به سه گونه از خانواده Pythiaceae و ازرده Oomycetes به نامهای زیر می باشد(اعتباریان76): Phytophthora drechsleri Tuker Phytophthora capsici Leonian Pythium aphanidermatum (Edson) Fitzp.   البته در مناطق و بخشهای مختلف جهان ممکن است عوامل دیگری نیز وجود داشته باشد. ولی بخش عمده بوته میریهای ایجاد شده در اکثر نقاط جهان بویژه آمریکا مربوط به Ph.capsici می باشد و در بخشهای زیادی از ایران هم Ph.drechsleri از اهمیت بیشتری برخوردار است. بنی هاشمی در سال 1348 قارچ P.drechsleri عنوان عامل بیماری بوته میری جالیز در شیراز گزارش کرده است. اعتباریان در سال 1357 هر سه گونه را از روی جالیز در مناطق ورامین ،گرمسار،و کرج جدا و بیماریزایی آنها را باثبات رسانده است .طی یک بررسی هم که در استان گلستان صورت گرفت از مجموع 88 ایزوله قارچ جداسازی شده از گیاهان مشکوک 58 جدایه متعلق به قارچ فیتوفتورا بوده که به ترتیب فراوانی گونه های Ph.drechsleri از خیار ، هندوانه و خربزه7/69 درصد،    Ph.nicotianaاز کدو و هندوانه3/18درصد، و Ph.capsici اختصاصاً از میزبان کدو به میزان 12% جداسازی شد.(سعید نصرالله نژاد 83). ویژگی های عوامل بیماری Phytophthora drechsleri Tuker روئیده کلنی این قارچ روی محیط کشت مورد استفاده با مقایسه با Pythium دارای رشد نسبتاً کند و دارای حاشیه صاف می باشد. عرض ریسه های جوان بین 5/2 تا 5/9 میکرومتر متغییر است. زاویه اشعابات آنها حاده و قائم می باشد . ریسه ها معمولا ً یکنواخت هستند. در بعضی اوقات بخصوص در محیط کشتهای مایع (آب گل ) برآمدگی هایی در ریسه دیده می شود(شکل) وبه عبارت دیگر رشته های میسلیوم متورم می شوند. اسپورانژهای این قارچ در محیط کشت جامد مثل CMA خیلی کم و دیر ظاهر می گردند. طول متوسط اسپورانژهائی(Sporangium) که پر از زئوسپور هستند در آب گل بین 19 تا 53 و عرض آنها از 11 تا 36 میکرومتر متغییر است. آنها معمولاً به شکل گلابی و یا تخم مرغی هستند (شکل ) . اسپورانژها پاپیل (papilla) ندارند. قطر ااگون (Oogonium) یا تخمدان قارچ از37 میکرومتر متغییر است. طول متوسط آنتریدی (antheridium) یا اندام جنسی نر درحدود 46/20 و منوسط عرض آن 3/17 میکرومتر می باشد. شکل آن معمولاً مستطیلی، مثلثی یا بیضوی است.آنتریدی از نوع آمفیژن است (شکل  ).آنتریدی و ااگون پس از 15 روز در محیط کشت هویج آگار مشاهده شده و 2یا 3 روز پس از ظهور آنها تخم یا ااسپور بوجود می آید .قطر خارجی ااسپور از 16 تا 36 میکرومتر متغییراست و قطر دیواره آنها از 5/1 تا 6 میکرومتر تغییر می کند. دمای بهینه برای رشد قارچ بین 28 تا 32 می باشد و رشد آن از 5/7 درجه سانتیگراد شروع می شود. دمای بیشینه برای قارچ حدود 38 درجه سانتیگراد است. Phytophthora capsici leonian ریسه های قارچ دارای عرض متوسط 45/5 و بین 3 تا 5/7 میکرومتر متغیر است .ریسه ها در ابتدا یکنواخت و سپس دارای برآمدگیهای نامنظمی می شوند. اسپورانژ(Sporangium) در محیط CMA ،محیط کشت هویج و آب گل ظاهر می شود ، ولی تعداد اسپورانژها در محیط آب گل خیلی زیادتراز محیط کشت  CMA می باشد و در روی محیط کشت هویج تعداد تعداد اسپورانژها بسیار زیاد است .شکل اسپورانژها بسیار منتوع می باشد و به شکل گلابی ،تخم مرغی ،بلند و کشیده و گاهی متایل به کروی دیده می شوند و طبق مشاهداتی که به عمل آمده معمولاً دارای یک پاپیل نسبتاً بزرگ هستند و گاهی دارای دو و بندرت سه پاپیل بزرگ نیمه کروی می باشند . طول اسپورانژها بین 23 تا 98 میکرومتر تغییرمی کند و میانگین طول و عرض آنها بترتیب 04/54 و10/31 میکرومتر می باشند (شکل ) ااگون (Oogonium) قارچ درروی محیط کشت هویچ تقریباً پس از 6 روز ظاهر می گردد . قطر آن بین 18 تا 41 میکرومتر می باشد .شکل آن کروی است (شکل ) آنتریدی (Anthridium) به اشکال مختلف مستطیلی ، بیظوی ، مثلثی و گاهاً بدون شکل هندسی دیده می شود و آنتریدی از نوع آمفیژن (Amphigynous) و اندازه طول آن بین 13 تا 23 میکرومتر می باشد و عرض آنتریدی بین 9 تا 16 میکرومتر اندازه گیری شده است . آنتریدی گاهی به صورت میاین (Intercalar) و گاهی انتهایی دیده می شود .ااسپور (Oospore) تقریباً کروی می باشد و کاملاً ااگون را دربر می گیرد . قطر آن بین 17 تا 40 میکرومتر تغییر می کند .قطر دیواره آن هم بین 5/1تا 3 میکرومتر اندازه گیری شده است (شکل ). Pythium aphanidermatum (Edson) Fitzp. عرض ریسه های قارچ بین 8/2 تا 3/7 میکرومتر متغییر است . اسپورانژهای قارچ معمولاً شکل بسیار نامنظم دارند و اندازه آنها بسیار متغییر است .اسپورانژهای قارچ معمولاً شکل بسیار نامنظم دارند و اندازه آنها بسیار متغییر می باشد ، به طوری که طبق اندازه گیری هائی که به عمل آمده طول آنها بسیار متغییر می باشد  ، به طوری که طبق اندازه گیریهائی که به عمل آمده طول آنها بین 20 تا 100 و عرض آنها از 11 تا 37 میکرومتر متغییر بوده است این اندازه نمی تواند برای تشخیص مورد استفاده قرار گیرد. اسپورها پس از8 روز در آب گل ظاهر می شود .Whitney وDuffus  (1986)طول اسپورانژها را بین 50 تا 1000 میکرومتر گزارش کرده اند. زئوسپورها در محیط کشت مایع ازاسپورانژها خارج شده و پس از مدتی تبدیل یه Encyst zoospore می شوند که معمولاً گرد هستند و اندازه آنها بین 5 تا 11 میکرومتر متغییر است. ااگون کروی ،قطر آن بین 19 تا 5/34 و میانگین آن 35/23 میکرومتر می باشد . طول آنتریدی 11 تا 19 و میانگین طول آنتریدیها 56/13 میکرومترو عرض آنها بین 9 تا 19 ومیانگین آنها 27/11 میکرومتر می باشد . آنتریدی به فرم دی کلین و مونوکلین به صورت بیضوی ، مستطیلی و مثلثی که قاعده آن بر روی ااگون قرار گرفته است دیده می شود. ااسپور قارچ کروی و معمولاً ااگون را پر می کند و قطر آن بین 5/22 تا 5/22 و قطر دیواره ااسپور بین 1تا 5/3 می باشد(اعتباریان 76 ).           روشهای جداسازی عوامل بیماری جداسازی از بافتهای آلوده عوامل بیماری را می توان یه راحتی از بافتهای آلوده شده جدا سازی کرد . بافت نزدیک حاشیه لکه روی برگ یا آوند بایستی انتخاب گردد. بافت مورد نظر را زیر آب شیر می گیریم تا خاک چسبیده روی آن پاک شود . به مدت 3 دقیقه داخل الکل 70% فرو می بریم و با آب مقطر استریل (SDW) شسته و کاغذ خشک کن خشک می کنیم . سپس قطعاتی از بافت روی محیط کشت CMA (آگار-ذرت ) اصلاح شده با  ,pimarcin,rifamicin,pantacholoronitrobenzene,hymexazol (PARPH) ampicillin، قرار می دهیم .این یک محیط کشت نیمه انتخابی برای P.capsici می باشد . پتریهای آماده شده را تحت شرایط 24 و 12 ساعت زیر نور فلورسنت و 12 ساعت تاریکی به مدت 2تا 3 روز می گذاریم . نوکهای میسلیوم از حاشیه کلنی رشد کرده قارچ به محیط کشت PDA در پتری دیشها منتقل شده و این نمونه ها هم در نمونه ها هم در 24  برای 3تا 5 روز نگهداری می شود. برای جداسازی P.capsici میوه، پوسته بافت میوه با مالیدن سطح میوه با کاغذ دستمالی مرطوب شده با الکل 70% ضد عفونی می کنیم. قطعاتی از پوسته میوه از حاشیه لکه را روی محیط کشت PARPH در پتری دیش می گذاریم. پتری ها را در 24 به طوری که در بالا شرح داده شد نگهداری می کنیم. برای تهیه محیط کشتهای خالص ، 10 میلی لیترآب مقطر استریل به کشتهای پنج روزه P.capsici اضافه کرده و اسپرانزها را از جای خود درمی آوریم . سوسپانسیون را تحت شرایط 20 برای یک ساعت نگه داری می کنیم تا اسپرانژها زئوسپورهای خود را رهاسازی کنند .سوسپانسیون زئوسپور را تقریباً به اندازه 100 spores/ml رقیق کرده ،200 میکرولیتر از سوسپانسیون را به سطح یک پتری آگار منتقل کرده و در سطح آن پخش می کنیم و پتری را تحت شرایط 24 به مدت 8 تا 12 ساعت نگهداری می کنیم . سپس پتری بررسی می شود (200 x) و کلنی های توسعه یافته از زئوسپورهای منفرد نشانه گذاری می شود. زئوسپور در حال جوانه زنی و بخش کوچکی از آگار احاطه کننده آن را بر روی PDA منتقل می کنیم . کشتهای خالص ازP.capsici را همچنین می توان با انتقال سوسپانسیون زئوسپور رقیق شده سطح لایه ضخیم آگار بدست آورد.سپس کل دیسک آگار را با یک کاردک برمی کردانیم .روز بعد زیر پتری را بررسی می کنیم و کلنی هایی که از زئوسپورهای منفرد توسعه یافته اند را علامت گذاری می کنیم.درعرض 48 تا 98 ساعت میسلیومی که روی سطح آگار رشد کرده اند را به سطح PDA تازه پتری دیش منتقل می کنیم .(Babadoost 2002)   جداسازی از خاک از آنجایی که اصولاً در خاک موجودات مختلف و بیشماری زندگی می کنند  ،لذا جداسازی گونه های  فیتوفتورا به روش مستقیم تقریباً غیر از ممکن است ، بدین جهت لازم است از طعمه گذاری و یا استفاده از محیط کشتهای انتخابی به کار برده شود.در زیر دو نمونه از روشهای طعمه گذاری که آسانتر وکاراتر می باشند معرفی می شود. روش استفاده از گیاهچه طالبی 1.   از چند نقطه مزرعه از که خاک آن به قارچ مورد نظر آلوده می باشد ،مقداری خاک از عمق 5 تا 10 سانتی متری برداشت می کنیم . 2.   نمونه های خاک برداشت شده را خوب مخلوط می نماییم و اگر امکان داشته باشد، مناسب خواهد بود که مقداری ریشه و طوقه خرد شده بوته های مرده طالبی ،خیار و یا خربزه را نیز با نیز با نمونه های خاک جمع آوری شده مخلوط کنیم. 3.      سه تا 5 عدد گلدان نشائی (15 تا 20 سانتی متری) را با خاک مخلوط شده تا 5 سانتیمتری سطح گلدان پر می کنیم. 4.      پنج سانتیمتر خاک سترون شده روی خاک مزرعه درون گلدانها ریخته و بدین طریق آنها را کاملاً پر می نمائیم. 5.      درون هر گلدان و بین قشر خاک سترون 5 عدد بذر طالبی سموری جوانه زده کشت می کنیم . 6.      گلدانها را در محلی (گلخانه ) با دمای 25 تا 35 درجه سانتی گراد قرار داده و روزانه به اندازه کافی آب میدهیم. 7.   چند روز بعد از کشت گیاهچه ها سبز شده و سر از خاک بیرون می آورند، و دو تا سه روز بعد از آن گیاهچه ها پژرمرده می شوند(شکل ).حال چناچه این گیاچه ها از خاک خارج شوند ،قسمتی ازطوقه و ریشه آنها که وسیله قارچ اشتغال شده و باریک گردیده بخوبی مشهود است . 8.      گیاهچه های مرده و ازخاک خارج شده را از ناحیه بالای طوقه قطع می کنیم .        قسمت طوقه و ریشه را با آب معمولی شستشو داده و بعد به مدت یک دقیقه با محلول 5/0 % هیپوکلرید سدیم ضد عفونی سطحی می کنیم و آنگاه چند بار (2تا 3 بار) با آب مقطر سترون شستوشو می دهیم و سپس مانند کشت مستقیم (جدا سازی از ریشه ) قسمتهای بیمار را درون محیط کشت مورد نظر قرار می دهیم. نظر به اینکه طالبی سموری گیاهی بسیار حساس درمقابل قارچ P.drechsleri است ،لذا این روش مناسبی برای جدا کردن قارچ مورد اشاره از خاک می باشد. روش استفاده از میوه خیار 1.      نمونه های خاک را از ناحیه ریشه گیاهان بیمار برداشت کرده و درون کیسه پلاستیکی مصرف نشده می ریزیم . 2.      نمونه های خاک را به آزمایشگاه منتقل کرده و تا هنگام استفاده دریخجال نگهداری می کنیم. 3.   هر نمونه را خوب به هم زده و مخلوط می کنیم و آنگاه از هر نمونه سه نمونه کوچکتر 40-60 گرمی (وزن خشک ) برداشت می کنیم. 4.      هر نمونه کوچک خاک را درون یک بشر دهانه گشاد سترون (80 میلیمتر ارتفاع و 70 میلیمتر قطر دهانه ) می ریزیم. 5.   به خاک درون بشرها آنقدر آب معمولی (شیر) اضافه می کنیم تا خاک بحالت اشباع درآمده و آب نیز حدود یک سانتیمتر روی خاک را فرا گیرد. 6.   یک عدد میوه خیار سالم که سطح آن با الکل 70% ضد عفونی شده را بطور عمودی درون هر بشر قرار می دهیم ،به طوری که حداکثر نیمی از آن درون آب قرار گیرد. 7.      بشرها را در محلی با دمای 20 درچه سانتی گراد برای 7-4 روز نگهداری می کنیم . 8.   همینکه نشانه آلودگی (فرورفتگی ) روی هر میوه پیدا شده آنرا برداشت کرده و پس از شستوشو با آب ،مجدداً با الکل 70% ضد عفونی سطحی می کنیم و آنرا درون بشر سترون دیگری قرار می دهیم. 9.      میوه های آلوده شده را مجدداً در محلی با دمای 20 درجه سانتی گراد نگهداری می کنیم . 10. همینکه آلودگی به نیمه بالای میوه (نیمه ای که از آب بیرون بوده است ) رسید ،تکه هائی از گوشت میوه را با سوزنی برداشت کرده و به محیط کشت مورد نظر منتقل می کنیم . این روش با میوه های نارس طالبی ،گرمک و هندوانه هم قابل اجراست ولی میوه خیار به علت حساسیتی که به قارچ P.drechsleri  دارد ،بهترین طعمه برای جدا کردن آن می باشد (ارشاد 71). زیست شناسی بیماری بوته میری در تمام مراحل رشد گیاه امکان بروز و ظهور دارد .شده حمله بیماری آن قدر که به فراهم بودن شرایط محیطی خاصه دما و میزان رطوبت وابسته است  به حالت رویشی گیاه و قوی یا ضعیف بودن بوته ها چندان مربوط نمی شود . ظهور شدید و غیر قابل تحمل و زیانبار بیماری بویژه چند روز قبل از برداشت که بوته ها به اندازه کافی رشد کرده ،میوه ها تشکیل شده  وکم وبیش در شرف رسیدن باشند، این زمان برای نواحی معتدل وگرم که بیشتر خاص این زراعتها می باشند حدود اواخر خرداد ماه است .در نواحی شمالی ایران ظهور بیماری ظهور بیماری ،کمی دیرتر و در مناطق گرمسیر جنوب ،اردیبهشت ماه فصل مناسب بوته میری است . به طور کلی درکاشت های بهاره شدت آلودگی به مراتب بیشتر از کشتهای پائیزه می باشد .مهمترین عضو مورد حمله ،طوقه و ریشه گیاه است. همین اندامها می باشند که چنانچه مورد حمله قارچ قرار گیرند و شرایط مساعد هم فراهم باشد درظرف مدت کوتاهی که شاید بتوان آن را حتی به 48 ساعت محدود کرد مزرعه را نابود می کند. دیگر اندامهای گیاه چون ساقه، شاخه و حتی میوه در صورت وجود شرایط لازم مورد حمله قارچ واقع می شوند. این حالت خاصه در مورد میوه هایی که در روی پشته های مرطوب و آلوده قرار گیرند به طور وضوح مشهود است. میوه های بوته بیمار هر چند ظاهری کاملاً مورد پسند ممکن است داشته باشند، اما بی مزه و نا مطبوع می باشند. عامل بیماری می تواند  به داخل میوه های سالم و زخمی خیار، کدو و حتی هندوانه نفوذ کند. عواملی که به نحوی در بروز یا شدت بیماری موثر هستند عبارتند از: حرارت رطوبت، بافت خاک، تاثیر کود دامی، آب آبیاری، نحوه آبیاری، اثر باران، بقایای گیاهی آلوده در مزرعه، آیش بندی و تناوب و تاثیر واریته(بهداد 77). در صورتی که در منطقه تیپ آمیزشی (Mating types ) عامل بیماری موجود باشد قارچ عامل بیماری قادر به تولید ااسپورهایی با دیواره ضخیم بوده و به این طریق در روی بذر و یا بقایای گیاه میزبان زمستانگذرانی می کند و در غیر این صورت قارچ عمدتاً توسط کلامیدوسپور در خاک زمستانگذرانی می کند. پاتوژن نوع دیگری از اسپور  به نام زئوسپور تولید می کند که داخل اسپرانژ تشکیل می شوند(شکل ). زئوسپورها متحرک هستند و برای حمله به میزبان شنا می کنند. برای اینچنین فعالیتی نیاز به یک سطح مرطوب می باشد. اسپرانژها توسط باد و آب به هوا بخش شده  و درخاک توسط آب جاری حمل می شوند. این پاتوژنها همچنین به صورت هیف در نشائهای آلوده و خاک و تجهیزات آلوده منتقل می شوند. از آنجایی که آب برای پخش و آلودگی پاتوژن لازم است حداکثر بیماری در هنگام شرایط آب و هوایی مرطوب و در بخشهای پست و آبگرفته مزارع رخ می دهد. بارندگیهای زیاده از حد، همچنانکه در سالهای "النینو" رخ می دهد، شرایط ایده الی برای اپیدمی های ناشی از این پاتوژنها ایجاد می کند. رشد قارچ P.capcisi می تواند در دماهای بین 7-33 (46 -99 ) صورت گیرد، اما دماهای بین 27-32 (80-90 ) برای تولید زئوسپور و فرآیند آلودگی بهینه هستند. تحت شرایط ایده ال بیماری می تواند به سرعت پیشرفت کرده و علایم می تواند 3تا 4 روز بعد از آلودگی رخ دهد. بنابراین، P.capcisi می تواند به سرعت کل مزرعه را تحت تاثیر قرار دهد (P.D.Roberts 2001). دمای بهینه برای رشد قارچ Phytophthora drechsleri Tucker بین 28 تا 32 درجه سانتیگراد می باشد و رشد آن از حدود 5/7 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد، اما در  دمای 5/32 به بعد از رشد قارچ کم شده و در 42 درجه سانتیگراد به شدت از رشد آن کاسته می شود. در مورد قارچ Pythium aphanidermatum رشد قارچ از حدود 5/7 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد، اما در دمای5/32 به بعد از رشد قارچ کم شده و در 42 درجه سانتنگراد به شدت ازرشد آن کاسته می شود(اعتباریان 76). مدیریت بیماری بیماری بوته میری جالیز یکی از بیماریهائی است که به محصول جالیز ایران خسارت زیادی وارد می کند. بدین جهت مبارزه و پیشگیری با این بیماری بسیار ضروری است. هیچ روشی به تنهایی برای کنترل کامل بیماری وجود ندارد و بایستی مجموعه ای از اقدامات به کار گرفته شود تا خسارت ناشی از پاتوژن را کاهش داد. موثرترین روش کنترل این بیماری جلوگیری از ورود بیمارگر به مزرعه می باشد. مبارزه زراعی     أ‌-    انتخاب زمین مناسب: مشاهدات و آماربرداریهای به عمل آمده نشان می دهد که عامل بیماری درخاکهائی که رطوبت زیادی درخود زخیره میکنند رشد زیادتری داشته بنابراین حتی الامکان باید سعی نمود که زمین های سبک برای کشت نباتات جالیزی انتخاب نمود.(اعتباریان 76)..همچنین زمینهایی باید انتخاب نمود که سابقه آلودگی در آنها وجود نداشته باشد و به طور کامل از مزارع آلوده به بیمارگر جدا باشند.(Babadoost 2004)    ب‌-   نحوه آبیاری: چون رطوبت زیاد باعث افزایش رشد قارچ عامل بیماری می شود بنابراین باید سعی شود که مستقیماً آب با بوته ها تماس نداشته باشد و از سیستم جوی و پشته ای برای آبیاری استفاده نمود و عرض و عمق جوی ها طوری انتخاب گردد که آب زیادتر از حد نیاز گیاه در جوی ها جاری نشود و چون طبق آمار برداریهای به عمل آمده گاهی در ظرف دو روز بعد از آبیاری تعداد زیادی از بوته ها از بین می روند بنابراین حتی الامکان باید سعی نمود مقدار آب آبیاری را تقلیل داده و در عوض دفعات آبیاری را زیاد کرد(اعتباریان76 ). از آب برکه ای که به آن آب زهکشی مزارع آلوده شده وارد می شود، برای آبیاری استفاده نکنید. همچنین جوی های آبیاری نباید از مزارع آلوده بگذرند .(Babadoost 2004)    ت‌-   از بین بردن بقایای گیاهان آلوده: چون ریشه و طوقه گیاه بیمار محل تجمع اندامهای قارچ عامل بیماری می باشد ازبین بردن بقایای گیاهان آلوده و سوزاندن آنها در جلوگیری از گسترش بیماری بسیار موثر است. میوه های آلوده هم باید جمع آوری و به بیرون مزرعه منتقل شود.    ث‌-   آیش و تناوب: از آنجائی که قارچهای عامل بیماری به میزبانهای معینی حمله می کنند رعایت تناوب زراعی چند ساله همراه با آیش در کنترل بیماری بسیار موثر است.محصولاتی مثل گندم، جو، یونجه و شبدر را که کمتر نسبت به عوامل بیماری حساسیت نشان می دهند باید در تناوب زراعی داخل نمود. بر اساس مشاهدات رحیمیان و بنی هاشمی (1356) قارچ P.aphanidermatum از دو گونه تاج خروس graecizans L. Amaranthus و A.retroflexus که از علفهای هرز مهم جالیز هستند جدا شده است. علوی و صابر (1356) سویا، لوبیا، تاج خروس، تاجریزی و سلمه تره را در شمار میزبانهای P.drechsleri می دانند و اعتقاد دارند که یک برنامه نکاشت (آیش) 4-5 ساله همراه با مرعی داشتن جوانب و نکات بهداشتی و نیز کنترل همه جانبه علفهای هرز را می توان به عنوان معقول ترین روش کنترل این قارچ تلقی کرد. وقتی که علائم در بخش کوچکی از مزرعه مشاهده شد، آن ناحیه کاملاً دیسک زده شود.   مبارزه شیمیایی برای مبارزه با بیماری در ایران آمایشهای متعددی توسط پژوهشگران مختلف انجام شده است به عنوان مثال: علوی (1359) سم زینب (Zineb) را برای مبارزه با بوته میری طالبی مقرون به صرفه دانسته و توصیه نموده است. بهداد (1359) در مزارع خیار، قارچ کش پروپاموکارپ را در هنگام 4 تا 5 برگه شدن خیار در بهار به مقدار 25 گرم در متر مربع کرت به طریق محلول ریزی اطراف بوته ها بسیار موثر و نتیجه آن را درخشان و قابل توجه و معجزه آسا توصیف نموده است. همچنین سم متالاکسیل را به نسبت یک گرم پودر در متر مربع برای بوته میری خیار موثر دانسته است. طریقه دیگری که برای مزارع خیار در اصفهان توسط بهداد (1359) در زراعت خیار بهاره توصیه شده ضد عفونی خاک مزرعه حداقل سه هفته قبل از کاشت بذر به وسیله گاز متیل برومید می باشد. این سم پس از شخم زمین و نرم کردن کلوخها و با کشیدن چادر پلاستیکی روی خاک به  مقدار 49 تا 50 گرم در متر مربع زمین مصرف می گردد. بدین ترتیب که اطراف پلاستیک را خاک داده و به وسیله اپلیکاتور مخصوص که دارای لوله پلاستیکی است گاز را به زیر پلاستیک آزاد می کنند. چادر پلاستیک 2تا 4 روز پس از تدخین گاز در خاک روی زمین باقی مانده و سپس جمع آوری و در صورت امکان یک آبیاری مختصر می شود که احیاناً گاز اضافی در خاک مهار گردد. این روش ضد عفونی می بایستی زیر نظر کارشناسان انجام گیرد زیرا گاز متیل برومید سم بسیار خطرناک و کشنده ای است. اعتباریان (1357) برای مبارزه با بیماری در مزرعه آزمایشاتی انجام داده بدین ترتیب که در محل داغ آب در سیستم جوی پشته ای خاک محل کاشت به صورت گودالهائی به ابعاد 25×20×20 سانتیمتر بیرون آورده و با سموم مختلف قارچکش ضد عفونی نموده و نتیجه گرفته است که سموم PCNB 20 درصد به نسبت یک گرم، ایتریدیازول دارای 43 درصد ماده موثر به نسبت یک سانتیمتر مکعب، مانکوزب 8 گرم در هر گودال و مانب 2 گرم در هر گوال نیز روی بیماری موثر می باشد. بنی هاشمی (1363) گزارش کرده است که متالاکسیل را به میزان 1تا 5/1 گرم در متر مربع اگر با خاک کف جویهائی که طالبی و خربزه کاشته شده بود مخلوط نموده و سپس آبیاری گردد فقط یک نوبت یک بار قبل از شروع بیماری بوته میری در منطقه فارس خسارت بوته میری را کاهش می دهد. ضمناً این سم به صورت محلول پاشی روی گیاه با کنار طوقه به تنهائی در تخفیف بیماری موثر بوده است. تیمار بذر با mefenoxam (Apron XLLS at 0/42 ml per kg of seed) یا متالاکسیل (Allegiance FL at 0/98 ml per kg of seed) می تواند گیاهچه های گیاه را تا 5 هفته بعد از کاشت بذر محافظت نماید. کاربرد dimethomorph (Acrobat 50 wp at 448 g/h) به همراه سولفات مس (Cuprofix Disperss at 2.25 kg/ha) به صورت هفتگی می تواند محافظت موثری علیه بلایت برگی و پوسیدگی میوه ایجاد نمایید. علاوه از استراتژیهای مدیریت کشت، تحقیقات بیشتر برای امکان استفاده از مقاومت القایی در گیاهان، تغییر ژنتیکی کالتیوارها، عوامل بیوکنترل و قارچکشهای ریشه کن کننده برای کنترل بوته میری درکدوئیان و دیگر محصولات نیاز است.(Babadoost 2004) ارقام مقاوم بر اساس بررسیهای به عمل آمده روی ارقام موجود در ایران، هیچ رقم مقاومی تاکنون به دست نیامده است(اعتباریان 77). مبارزه بیولوژیک طی یک بررسی مشخص شد که خسارت بیماری مرگ گیاهچه خیار در اثر قارچ Ph.rechsleri با کاربرد قارچ Trichoderma harzianum در شرایط گلخانه 35 درصد کاهش یافته است.(نظری 70). در بررسی دیگری جدایه O2 باکتری Bacillus sp. بیشترین بازدارندگی (5/32درصد) را علیه Ph.rechsleri در کشت هیدروپونیک خیار در پرلیت داشت. کاربرد این جدایه به همراه متالاکسیل-مانکوزب به میزان 0.25 گرم ماده موثر در هر متر مربع قابلیت بازدازندگی آن را به طور معنی داری ارتقاء داد(خاطری 81 ).                                                                                                                                                                  <!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 159 0;} @font-face {font-family:"B Lotus"; panose-1:0 0 4 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:178; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:8193 -2147483648 8 0 64 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:right; mso-pagination:widow-orphan; direction:rtl; unicode-bidi:embed; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} -->


نوشته شده در : پنجشنبه 16 مهر 1388  توسط : وحید فلاح زاده.    نظرات() .

باکتریهای همزیست ریشه گیاهان

چكیده

استرینهای خاصی از باكتریها در محیط های طبیعی از بیماریهای عفونی در ریشه گیاهان جلوگیری می کنند. اینکه چگونه این باکتریها در مقابل قارچهای بیمارگر محافظت  ایجاد می کنند، به تفضیل در مورد استرینهای کنترل زیستی سودوموناسهای فلوروسنت بررسی شده است. در طول کلنیزاسیون ریشه، این باکتریها آنتی بیوتیکهای ضد قارچی تولید می کنند، مقاومت سیستمیک القایی را در گیاه میزبان تحریک می کنند و یا به طور اختصاصی در فاکتورهای بیماریزای قارچی تداخل ایجاد می کنند.

مقدمه:

سودوموناسهای فلورسنت گروه متنوعی از باكتریها را تشكیل می دهند كه به دلیل تولید رنگدانه سبز مایل به زرد قابل حل در آب از دیگر سودوموناسها قابل تمایز هستند. این باكتریها گرم منفی،‌ كموهتروتروف،‌ میله ای متحرك با یك یا چند تا‍‍ژك قطبی هستند و در گروه  Iهومولوژی RNA ریبوزومی گروهبندی می شوند. این روش گروهبندی تمام اعضای جنس Pseudomonas ssp را بر اساس ارتباط ‍ژنهای rRNA آنها به 5 گروه تقسیم می كند)4(.

این باكتریها در خاك،‌ شاخ و برگ گیاهان،‌ آبهای شیرین آب دریا یافت می شوند و گونه تبپ این گروه Pseudomonas aeroginosa می باشد. سودوموناسهای فلوروسنت به عنوان عوامل بیماریزا در حیوانات،‌ انسان و گیاهان می باشند و همچنین از باكتریهای مهم مشكل ساز در صنایع غذایی محسوب می شوند. از سویی دیگر بسیاری از این باكتریها دارای پتاسیل بالایی برای به كارگیری در كنترل بیولو‍ژیك می باشند. بیشتر آنها هوازی محسوب می شوند اما بعضی از استرینها  تنفس بی هوازی هم دارند كه در آن از نیترات به عنوان گیرنده نهایی الكترون استفاده می كنند و یا از تخمیر آرژنین استفاده می كنند. در بعضی منابع این دسته از باكتری ها و باكتریهای مشابه اینها را تحت عنوان Pseudomonade می نامند. برای مثال باكتریهای مربوط به جنسهای Burkholderia‌، Ralstonia، Acidovorax، Comomonas قبلاً در جنس سودوموناس بودند ولی در حال حاضر به صورت جنس طبقه بندی شده اند و علی رغم این تقسیم بندی به صورت عمومی Pseudomonas نامیده می شوند(11).

توجه پ‍ژوهشگران به این دسته از باكتری ها با مطالعات انجام یافته توسط Burr و همكاران در سال 1970 شروع شد(6). این پژوهشگران گزارش كردند كه استرینهایی از   P. flurescense و P. putida كه بر روی قطعه های بذری سیب زمینی به كار رفته بودند،‌ رشد سیب زمینی را افزایش دادند. این یافته ها بعدها در كارهای دیگر در چغندرقند و تربچه هم مورد تایید قرار گرفت(31و16). Schorth و Hancock گزارش كردند كه سودوموناسهای فلورسنت محصول سیب زمینی را تا 5-33 درصد،‌ در چغند 4-8 تن در هكتار،‌ و وزن ریشه چغندر را 60-144 درصد افزایش می دهند(29). این استرینها و استرینهای مشابه ریزوباكترهای افزایش دهنده رشد(PGPR) نامیده شدند. وا‍ژه Rhizobacteria برای باكتریهایی ابداع شد كه قادر هستند به طور شدیدی ریشه ها را كلنیزه كنند.(28و29).

 

تولید آنتی بیوتیك در سودوموناسهای فلوروسنت

یكی از عوامل مهم در ایجاد خاصیت بیوكنترلی در باكتریهای سودومناس فلوروسنت كه به عنوان یكی از عوامل مهم در كاهش بیماری توسط آنها شناخته شده است تولید آنتی بیوتیك می باشد. تركیباتی نظیر فنازین ها(32) پایولوتئورین (14) پیرولنیترین (13) تروپولون (20) پایوسیانین و 2و4 دی استیل فلوروگلوسینول(30) تماماً از خاك سودوموناسهای فلوروسنت جداسازی شده اند. بعضی از این تركیبات همچون تروپولون  علیه طیف وسیعی از باكتریها و قارچها موثر هستند(20) بدیهی است چنین تركیباتی در كنترل بیولوژیك نقش كمتری دارند. چون عوامل مفید را هم از بین می برند. Howell و Stipanovic به این نتیجه رسیدند كه پایولوتئورین ناشی از Pseudomonas fluorescens تیمار موثری برای محافظت گیاهچه های پنبه در مقابل مرگ گیاهچه ناشی از Pythium می باشد(14). در صورتی كه پیرولنیترین تولید شده از سودوموناس دیگر برای محافظت در مقابل Rhizoctonia solani موثرتر است(13).

نحوه اثر این آنتی بیوتیكها به طور كامل مشخص نشده است. فنازینها كه آنالوگهای كوآنزیمهای فلاوین هستند،‌ از انتقال الكترون جلوگیری می كنند و مشخص شده است كه اثرات تخریبی مختلفی روی سلولهای جانوران می گذارند(25). در حضور فریپایوچلین فنازین ها تولید رادیكالهای هیدروكسیل را كاتالیز می كنند كه لیپیدها و دیگر ماكرومولكولها را تخریب می كنند(5). قابل توجه است كه كاهش فنازین-1- كربوكسامید می تواند منجر به رها شدن یونهای Fe2+ قابل حل از یونهای Fe3++(OH)،‌ در PH خنثی شود. این پدیده احتمال نقش داشتن فنازین ها در تحرك آهن در خاك را نشان می دهد(12). 2و4-دی استیل فلوروگلوسینول(phl)‌ باعث تخریب غشای سلولی Pythium spp. می شود و بازدارنده زئوسپور آن می باشد(7). غلظتهای بالای این آنتی بیوتیك خاصیت گیاهسوزی دارد(23). نحوه اثر پایولوتئورین شناخته نشده است. پیرولنیترین به عنوان بازدارنده زنجیره تنفسی قارچ شناخته شده است(33). این آنتی بیوتیك به عنوان قارچكش در كشاورزی توسعه پیدا كرده اند(18). لیكوپپتیدهای حلقوی كه از جمله مواد و توكسینهای فعال در بیوكنترل در سودوموناسهای آنتاگونیست هستند خواص كاهنده كشش سطحی (Surfactant)‌ هستند و با ورود به غشاهای حیاتی سلولها عملكرد آنها را به هم می ریزند. در نتیجه این تركیبات علیه طیف وسیعی از باكتریها و قارچ ها اثر منفی دارند(21). تولید سیانید هیدروژن توسط بعضی از اینها ممكن است در فعالیت آنها نقش داشته باشد. Viosard و همكاران (1989) گزارش كردند كه استرین جهش یافته CHAO كه فاقد ‍ژن تولید كننده HCN بود قدرت خود در كاهش بیماری پوسیدگی سیاه ریشه توتون را از دست داد. یونهای سیانید مشتق شده از HCN ممانعت كننده های قوی بسیاری از متالوآنزیم ها،‌ و بخصوص سیتوكروم C اكسیدازهای دارای یون مس هستند.

نقش سیدروفور در كاهش بیماری

اكثر میكروارگانیسم های هوازی و بی هوازی اختیاری با تولید مواد خارج سلولی انتقال دهنده آهن سه ظرفیتی كه دارای وزن مولكولی كمی هستند (500-1000 كیلودالتون)،‌ نسبت به استرس كمبود آهن پاسخ می دهند، كه این مواد به صورت انتخابی و با میل تركیبی بالایی با آهن سه ظرفیتی (fe+) كمپلكس تشكیل می دهند. عملكرد سیدروفورها فراهم كردن آهن برای سلول است. آهن در خاك عمدتاً به دو فرم فرو(fe2+)‌ و فریك (fe3+)‌ دیده می شود. فرم فریك حلالیت بسیار كمی در آب دارد و بنابراین فرمی كه مورد استفاده موجودات است فرو می باشد. هر چند در شرایط اسیدی و كمبود اكسیژن در خاك فرم فرو افزایش می یابد ولی این میزان به حدی نیست كه آهن مورد نیاز میكروارگانیسم ها را تاًمین كند. بنابراین میكروارگانیسم ها با ترشح سیدروفور این مشكل را رفع می كنند. سیدروفورها بعد از باند شدن با fe3+ آنرا برای موجود تولید كننده آن و یا میكروارگانیسم های دیگری كه دارای گیرنده های پروتئینی اختصاصی جذب این كمپلكس هستند،‌ قابل جذب می سازند. آهن موجود در كمپلكس تشكیل شده بعد از ورود به سلول در اثر آنزیم های احیاء كننده (ردوكتازها) احیا می شود و از كمپلكس جدا شده و به مصارف سلولی می رسد. سنتز سیدروفورها و جذب آهن به صورت بسیار دقیقی توسط سلول كنترل می شود( 19).

سیدروفورها را می توان به دو گروه عمده Hydroxamate و Catecholate/Phenolate تقسیم بندی كرد كه این دو دسته میل تركیبی متفاوتی نسبت به فریك دارند. فنولاتها قدرت تشكیل كمپلكس بالاتری دارند اما ثبات آنها به شدت تحت تاثیر PH محیط است(22). در عوض كمپلكس هیدروكساماتها ثبات بالاتری دارند(26).

سودوموناسهای خاكزی سیدروفورهایی به رنگ سبز مایل به زرد قابل حل در آب و با خاصیت فلوروسنت،‌ از هر دو گروه هیدروكسامات و فنولات تولید می كنند. نقش این سیدروفورها در قدرت بیوكنترلی سودوموناسهای فلورسنت یا همان پایووردین از سالها پیش شناخته شده بود.(8) برای اولین بار در سال 1970 نقش این تركیب در افزایش رشد گیاهی و كاهش بیماری در استرینهای تولید كننده آنها نشان داده شد(2و16). البته اولین اثبات واقعی این مفهوم در 1980 توسط Kloepper و همكاران(17) منتشر شد. در این كار سیدروفور فلوروسنت از استرین B10 استخراج شد و نقش آن در كاهش بیماری نشان داده شد.

نقش مقاومت القایی

 از دیگر مكانیزمهای سودوموناسهای فلوروسنت در كاهش بیماری القای مقاومت سیستمیك در گیاه علیه بیماریهای ریشه و همچنین بیماریهای هوازاد گیاهان است. وی‍ژگی غیر اختصاصی مقاومت القایی افزایش اساسی سطح  مقاومت القایی را در گیاهانی مثل میخك،‌ خیار،‌ تربچه، توتون و Arabidopsis تحریك می كنند چرا كه با تلقیح این استرینها ظرفیت دفاعی گیاه در مقابل آلودگی افزایش می یابد. اگرچه بعضی استرینها مقاومت القایی را در گیاهان مختلف به طور یكسانی تحریك می كنند،‌ بعضی از استرینها حالت تخصص یافتگی دارند و حتماً بایستی یك شناخت اختصاصی بین باكتری و گیاه در سطح ریشه صورت گیرد. در میخك،‌ تربچه و Arabidopsis زنجیره كناری
 
O-antigen لیپوپلی ساكارید غشای خارجی باكتریایی،‌ به عنوان تعیین كننده تحریك مقاومت عمل می كنند،‌ اما دیگر ویژگیهای باكتریها نیز در این تحریك نقش دارند. سیدروفورهای سودوباكتین در تحریك مقاومت توتون و Arabidipsis نقش دارد، در سیدروفور سودومونین ممكن است تحریك مقاومت وابسته به سالیسیلیك اسید در تربچه را توضیح دهد. اگرچه سالیسیلیك اسید به طور مشابهی مقاومت اكتسابی سیستمیك (SAR)‌ را تحریك می كند، این ماده در بیشتر استرینهای ریزوباكتریایی برای تحریك مقاومت سیستمیك (ISR) ضروری نمی باشد. درعوض مقاومت سیستمیك القا شده به واسطه ریزوباكتریها وابسته به جاسمونیك اسید(JA)‌ و سیگنال اتیلن در گیاه صورت می گیرد(34).

كلنیزاسیون ریشه های Arabidopsis‌ توسط باكتری تحریك كننده مقاومت Pseudomonas florescence WCS417r، گیاه را از آلوده شدن نسبت به پاتوژنهای مختلفی از قبیل باكتریهای برگی Pseudomonas syingae pv. Tomato و Xanthomonas campestris pv. armoraciae، و بیمارگر ریشه Fusarium oxysporum، بیمارگر قارچی برگ Peronospora parasitica‌ مقاوم ساخت. موتانتهایی از باكتری P.florescence CHAO كه قادر به تولید Phl نبودند نسبت به استرینهای وحشی اثر كمتری در محافظت Arabidopsis در مقابل قارچ Peronospora parasitica بودند و كاربرد Phl در ریشه ها مقاومت القایی نسبت به این پاتوژن را تحریك كرد(15). در استرین دیگری از سودوموناس به نظر می رسد تركیب Pyocyanin و Pyochelin‌ برای تحریك مقاومت در گوجه فرنگی موثرتر باشد(2).  همچنین ماده فرار 2و3-بوتاندیول كه تحریك كننده رشد گیاهی است و در Bacillus پیدا شده است می تواند ISR‌ را ایجاد كند(27). در بعضی از استرینهای سودوموناسهای فلوروسنت هم جداسازی الیسیتورهای ISR خاص مشكل می باشد. بنابراین تصور بر این است كه تركیبی از اثرات سیدروفورها،‌ O-antigenها و فلاژلین ممكن است مسوول اثر ISR باشند(3و34).


نوشته شده در : پنجشنبه 16 مهر 1388  توسط : وحید فلاح زاده.    نظرات() .