بررسی متابولیت های ثانویه تولید شده توسط سودوموناس های بازدارنده از رشد و بیماری زایی Rhizoctonia solani

کد مقاله : 1292-23IPPC
نویسندگان
1خراسان رضوی -مشهد-امامت٤٠-پلاک ١٤- طبقه ١
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
چکیده
در سال های اخیر به دلیل مشکلات استفاده از قارچ کش های شیمیایی بر سلامت انسان، محیط زیست و مقاومت بیمارگرها، کنترل بیولوژیکی به عنوان روشی جایگزین یا مکمل، مطرح شده است. موفقیت آمیز بودن آن نیازمند دانش دقیق و وسیع از بیولوژی بیماری ها و آنتاگونیست ها می باشد. این تحقیق با هدف شناسایی متابولیت های ثانویه تولید شده توسط آنتاگونیست ها و بررسی ارتباط آن ها با قدرت بازدارندگی از رشد و بیماری زایی قارچ R. solani انجام شد. چهار جدایه منتخب (A, H, N و Q)، که با استفاده از آزمون های لوپات مشخص شد همگی متعلق به Psuedomonas fluorescens بودند، مورد بررسی قرار گرفتند. در میان این باکتری ها جدایه H بیشترین قدرت بازدارندگی را نشان داد و بعد از آن به ترتیب N، A و Q قرار داشتند. از نظر تولید بیوفیلم جدایه آنتاگونیست Q بیشترین میزان را داشت و پس از آن به ترتیب H، A و N بودند. جدایه H دارای بیشترین میزان تولید بیوسورفاکتانت بود و جدایه های A، N و Q در مراتب بعدی قرار گرفتند. نتایج بررسی سیدروفور پایووردین نشان داد جدایه های H و N بیشترین تولید را داشتند و اختلاف آن ها با Q و A معنی دار بود. از نظر میزان تولید هیدروژن سیانید نتایج جالب توجه بودند به طوری که ضعیف ترین جدایه ها یعنی A و Q بیشترین میزان تولید را داشتند و جدایه های N و H در مراتب بعدی قرار گرفتند. ژن تولید کننده HCN به کمک پرایمر AC بررسی گردید و حضور آن تأیید شد. مقایسه میزان تولید آنتی بیوتیک موپیروسین نشان داد H و Q بیشترین و A و N کم ترین مقدار را داشتند. با استفاده از پرایمر Mup، حضور ژن تولید کننده موپیروسین اثبات گردید. پتانسیل تولید سایر آنتی بیوتیک ها مثل 2و4-دی استیل فلوروگلوسینول، پایولوتئورین و فنازین به ترتیب با کمک پرایمر های Phl، Plt و PCA، بررسی شدند و نتایج نشان داد همه جدایه ها دارای ژن تولید کننده این ترکیبات هستند. این باکتری ها آنزیم های مخرب دیواره سلولی از جمله سلولاز، کیتیناز و پروتئاز را نیز ساختند. تصاویر میکروسکوپی، تخریب دیواره قارچ توسط آن ها را نشان داد که با قدرت بیوکنترلی رابطه مستقیم داشتند. نتایج این تحقیق اهمیت متابولیت های ثانویه، مثل آنزیم ها، آنتی بیوتیک ها، لیپوپپتید ها و پایووردین را در خاصیت آنتاگونیستی نشان داد. نقش های اختصاصی هرکدام از این متابولیت ها نیازمند شناسایی دقیق تر است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Studying of secondary metabolites produced by Pseudomonads which prevent the growth and pathogenicity of Rhizoctonia solani
Authors
Elaheh Taheri, Saeed tarighi, Parissa Taheri
Abstract
In recent years, extensive use of chemical fungicides can lead to negative effects on humans and environment, and can also launch resistance development in pathogens, so the biological control as an alternative or complementary strategies were studied. For the best use of these strategies, accurate and wide knowledge of the biology of pathogens and antagonists were needed. The goal of this research was to identify secondary metabolites which have produced by antagonists and investigating the correlation between them and the power of hindering the growth and pathogenicity of R. solani. Four selected isolates (N, H, A and Q) were studied. By the use of LOPAT analysis we determined that they were belonged to Pseudomonas fluorescens. Among them H had the most preventing activity against the fungi which was followed by N, A and Q, respectively. Q antagonist isolate had the most biofilm formation which was followed by H, A and N, respectively. H isolate had the most production of biosurfactant after that A, N and Q produced more lipopeptides, respectively. The results of analysis siderophore pyoverdine showed that H and N had the most production and the differences between them with Q and A were significant. Production of hydrogen cyanide was investigated. The results were interesting and showed that the weak isolates, A and Q had the most production of HCN but in N and H isolates were lower than them. The gene of producing HCN were studied by the use of AC primer and the presence of that was stablished. The comparison of producing Mupirocin antibiotic showed that H and Q had the most and A and N had the least ones. Using of Mup primer has indicated the presence of mupirocin producing gene. The potential of producing other antibiotics like 2,4-diacetylphlorogelocinol, pyoluteorin and phenazine were studied by the use of Phl, Plt and PCA primers frequently. The results showed that all isolates could synthesize these products. Analyzed bacteria had the destructive cell wall enzymes like cellulase, chitinase and protease. The microscopic pictures indicated that there is positive correlation between these enzymes with the biocontrol activity. The results of this research stablished the importance of secondary metabolites like enzymes, antibiotics, lipopeptides and pyoverdine in antagonistic property. The special role of each of these metabolites needs to be identified
Keywords
Antibiotics, biosurfactants, cell wall destructive enzymes, hydrogen cyanide, pyoverdine