| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,251 |
| تعداد مقالات | 35,917 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,574,414 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,695,659 |
مهار زیستی نماتد ریشه گرهی گوجه فرنگی(M. incognita) با استفاده از باکتری‌های آنتاگونیست | ||
| مهار زیستی در گیاه‌پزشکی | ||
| دوره 12، شماره 1، شهریور 1403، صفحه 51-65 اصل مقاله (643.76 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/bcpp.2025.368424.386 | ||
| نویسندگان | ||
| هادی رهاننده1؛ عزت اله صداقت فر* 2 | ||
| 1استادیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رشت، گیلان، ایران. | ||
| 2استادیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، مرکزی، ایران. | ||
| چکیده | ||
| نماتدهای ریشه‌گرهیMeloidogyne spp.، یکی از مهم‌ترین نماتدهای بیماریزای گیاهی از نظر اقتصادی است که باعث کاهش شدید عملکرد و کیفیت در محصولات کشاورزی می‌شوند. استفاده از عوامل کنترل بیولوژیکی یک رویکرد ایمن و موثر زیست سازگار برای کنترل نماتد گرهی ریشه است. امروزه مهارزیستی نماتدهای ریشه‌گرهی با هدف کاهش اثـرات خطرنـاک سـموم شـیمیایی از جملـه تهدیـد سـلامت بشـر و آلودگی محیط زیست یک اولویت به شمار می‌رود. یکی از عوامل مؤثر در مهار زیستی این نماتدها، باکتری‌های آنتاگونیست هستند. در این تحقیق چهار ایزوله باکتریایی Bacillus subtilis، Bacillus velezensis، Pseudomonas fluorescens و Bacillus megaterium جهت کنترل نماتد ریشه‌گرهی گوجه‌فرنگی در شرایط آزمایشگاه و گلخانه ارزیابی گردید. در شرایط آزمایشگاهی فاکتورهای تاثیر باکتری در مرگ و میر نماتد، تولید آنزیم پروتئاز، شناسایی نوع آنزیم پروتئاز، تاثیرگذاری این آنزیم روی نماتد و همچنین زمان، شرایط دمایی و pH لازم برای تولید مناسب آنزیم پروتئاز و در شرایط گلخانه شاخص‌های آلودگی به نماتد شامل تعداد گال، توده تخم،جمعیت لارو و تخم در هر گرم ریشه، تعداد لاروهای سن دوم در صد گرم خاک و نرخ تولید مثل و فاکتورهای ارتفاع، وزن خشک و تر اندام هوایی، طول ریشه، وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه و حجم ریشه گیاه گوجه‌فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی گلخانه‌ای در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گردید. دو باکتری B. subtilis و P. fluorescens بیشترین تأثیر را بر مرگ و میر لاروها به تر تیب با 88/12 و 78/93 درصد داشتند. در میزان تولید آنزیم پروتئاز دو باکتری B. subtilis و P. fluorescens به ترتیب با ایجاد هاله با عرض13 و 11/5 میلی‌متر بزرگترین هاله را ایجاد کردند. در ایزوله باکتریایی B. subtilis سه مشخصه مختلف برای تولید پروتئاز مورد بررسی قرار گرفت. ایزوله باکتریایی مذکور در 8 pH ، دمای 32 درجه سلسیوس و با گذشت 12 ساعت پس از تلقیح روی محیط کشت ذکر شده، بیشترین میزان آنزیم را تولید کرد. در ایزوله باکتریایی P. fluorescens تحت شرایط بهینه 7/2 pH، دمای 26 درجه سلسیوس و با گذشت 72 ساعت بعد از تلقیح محیط کشت بیشترین میزان تولید آنزیم را نشان داد. انزیم پروتئاز تولیدی از این دو باکتری B. subtilis وP. fluorescens به ترتیب در بازه زمانی مشخص به ترتیب باعث100 و 88/86 درصد مرگ لارو سن دو نماتد شدند. EDTA باعث جلوگیری از فعالیت آنزیم پروتئاز گردید. این دو باکتری در تمامی فاکتورهای گلخانه باعث تاثیر مثبت روی فاکتورهای زراعی به نسبت شاهد آلوده شدند و باعث کاهش فاکتورهای بیماریزای نماتد گردیدند. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از این دو باکتری می تواند در کنترل نماتد مورد توجه قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آنتاگونیست؛ Bacillus subtilis؛ Pseudomonas fluorescens؛ شاخص‌های زیستی؛ پروتئاز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Biological control of tomato root-knot nematode (M. incognita) using antagonist bacteria | ||
| نویسندگان [English] | ||
| hadi Rahanandeh1؛ Ezatollah Sedaghatfar2 | ||
| 1Assistant Professor, Plant Pathology, Department, Islamic Azad University, Rasht Branch, Gilan, Iran. | ||
| 2Assistant Professor Plant Pathology, Department, Islamic Azad University, Arak branch, Markazi, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Root–knot nematodes, Meloidogyne spp., are one of the most economically important plant pathogenic nematodes that cause severe yield and quality reduction in agricultural products. The use of biological control agents is a safe and environmentally effective approach to control root–knot nematodes. Today, biological control of root–knot nematodes is considered a priority with the aim of reducing the dangerous effects of chemical toxins, including threats to human health and environmental pollution. One of the effective agents in biological control is bacteria. In this study, four species and four isolates of Bacillus subtilis, Bacillus velezensis, Bacillus megaterium and Pseudomonas flurescens were used to control tomato root–knot nematodes under laboratory and greenhouse conditions. In laboratory conditions, the factors affecting bacteria on nematode mortality, protease enzyme production, temperature conditions, pH, time required for proper protease enzyme production, identification of the type of protease enzyme, the effect of this enzyme on nematode, and in greenhouse conditions, nematode infection indices including the number of galls, egg mass, larval and egg population per gram of root, the number of second–instar larvae per gram of soil, and the reproduction factor and the factors of height, dry and fresh weight of shoots, root length, fresh root weight, dry root weight, and mass volume were evaluated. A greenhouse study was conducted in a completely randomized design with three replications. Two bacteria B. subtilis and P. fluorescens had the greatest effect on larval mortality with 78.93 and 88.12 percent, respectively. In terms of protease enzyme production, two bacteria B. subtilis and P. fluorescens created the largest halo with 11.5 and 13 mm, respectively. In the B. subtilis strain, three different characteristics for protease production were investigated. The mentioned strain produced the highest amount of enzyme at pH 8, temperature 32°C and 12 hours after inoculation on the mentioned culture medium. The P. fluorescens strain showed the highest amount of enzyme production under optimal conditions of pH 7.2, temperature 26°C and 72 hours after inoculation of the culture medium. The protease enzyme produced by these two bacteria B. subtilis and P. fluorescens caused the death of the second–instar nematode larvae by 86.88% and 100% respectively in a certain time interval. EDTA prevented the activity of the protease enzyme. These two bacteria had a positive effect on agronomic factors in all greenhouse factors compared to the infected control and reduced the pathogenic factors of the nematode. The results of this study showed that the use of these two bacteria can be considered in nematode control. . | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Antagonist, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, Bioindicators, Protease | ||
| مراجع | ||
|
Abd–El–Khair, H., El–Nagdi, W.M.A., Youssef, M.M.A., A. Abd–Elgawad, M.M.M. & Dawood, M.G. 2019. Protective effect of Bacillus subtilis, B. pumilus, and Pseudomonas fluorescens isolates against root knot nematode Meloidogyne incognita on cowpea. Bulletin of the National Research Centre. https://doi.org/10.1186/s42269–019–0108–8. Adams, R.E. & Eichenmuller, J.J. 1963. A bacterial infection of Xiphinema americanum Phytopathology, 53: 745 (Abst). Alagarsamy, S., S. Chandran. S., George, S., Carlos, RS. & Ashok, P. 2005. Production and partial purification of a natural metalloprotease by Fungal mixed substrate fermentation. Food Technol. Biotechnol, 43(4): 313–319. Alshehri, A.M.M. & Yasser, S. 2004. Production of protease produced by Bacillus licheniformis isolated from Tihamet Aseer, Saudi Arabia.Pak. J. Biol.Sci., 7(9): 163–135. Ashoub, A. & Amara, H. 2010. Biocontrol activity of some bacterial genera against root–knot nematode, Meloidogyne incognita. Journal of American Science, 6(10): 321–328. Bashiri, S., Jamali, S., Golmohammadi, M. & Tanhamaafi, Z. 2012. Effect of antagonistic bacteria on kiwifruit rhizosphere in control of root knot nematode (Meloidogyne spp.). University of Guilan. The thesis of master. (In Persian with English Summary). Blok, V.C., Jones, J.T., Phillips, M.S., & Trudgill, D.L. 2008. Parasitism genes and host range disparities in biotrophic nematodes: the conundrum of polyphagy versus specialisation. BioEssays, 30: 249–259. doi: 10.1002/bies. 20717. Davies, L.J. & Elling, A.A. 2015. Resistance genes against plant–parasitic nematodes: a durable control strategy? Nematology 17, 249–263. doi: 10.1163/15685411–00002877. Dawar, S., Tariq, M. & Zakim, M.J. 2008. Application of Bacillus species in control of Meloidogyne javanica (treub) chitwood on cowpea and mash bean. Pak. J. Bot., 40(1): 439–444. Eisenback, J.D., Hirschmann, H., Sasser, J.N. & Triantaphyllou, A.C. 1981. A guide to the four most common species of root–knot nematodes (Meloidogyne spp.), with a pictorial key, p. 52. Elling, A.A. 2013. Major emerging problems with minor Meloidogyne species. Hytopathology, 103: 1092–1102. doi: 10.1094/PHYTO–01–13–0019–RVW Folasade, M., Olajuyigbe, J.O. & Ajele, E. 2005. Production dynamics of extracellular protease from Bacillus species. African Journal of Biotechnology, 4(8): 776–779. Food and Agriculture Organization (FAO). 2010. Plant genetic resource for food and agriculture. Rome, Italy, Food and Agriculture Organization of the United Nations. Giannakou, I.O. & Anastasiadis, I. 2005. Evaluation of chemical strategies as alternatives to methyl bromide for the control of root–knot nematodes in greenhouse cultivated crops. Crop Prot., 24: 499–506. doi: 10.1016/j.cropro.2004.09.007. Hanna, A.I., Riad, F.W. & Tawfik, A.E. 1999. Efficacy of antagonistic rhizobacteria on the control of root–knot nematode, Meloidogyne incognita in tomato plants. Egyptian J. Agriculture Research, 77(4): 1467–1476. Haas, D. & Keel, C. 2003. Regulation of antibiotic production in rootcolonizing Pseudomonas spp. and relevance for biological control of plant disease. Annu. Rev. Phytopathol., 41: 117–153. Huang, X.W., Tian, B.Y., Niu, Q.H., Yang, J.K., Zhang, L.M. & Zhang, K.Q. 2005. An extracellular protease from Brevibacillus laterosporus G4 without parasporal crystal can serve as a pathogenic factor in infection of nematodes. Res. Microbiol, 156: 719–727. Hussey, R. & Barker, K. 1973. A comparison of methods of collecting inocula of Meloidogyne spp. including a new technique. Plant Disease Report, 57: 1025–1028. Kerry, B.R. 2000. Rhizosphere interactions and exploitation of microbial agents for the biological control of plant–parasitic nematodes. Annu. Rev. Phytopathol, 38: 423–441 Jin, N., Chen, Y.P., Liu, Q. & Jian, H. 2022. Research progresses in occurrence, diagnoses, pathogenic mechanisms and integrated management of vegetable root knot nematodes in China. J. Plant. Dis. Protect. 49, 424–438. doi: 10.13802/j. cnki. zwbhxb.2022.2022828 Jin, N., Xue, H., Li, W.J., Wang, X.Y., Liu, Q., Liu, S.S. 2017. Field evaluation of streptomyces rubrogriseus hdz–9–47 for biocontrol of Meloidogyne incognita on tomato. J. Integr. Agr. 16, 1347–1357. doi: 10.1016/S2095–3119(16) 61553–8. Jordan, S. 2018. Yield to the resistance: the impact of nematode resistant varieties on alfalfa yield. Nat. Resour. Model. 31: e12150. doi: 10.1111/NRM.12150. Lahlali, R., Ezrari, S., Radouane, N., Kenfaoui, J., Esmaeel, Q. & El Hamss, H.2022. Biological control of plant pathogens: a global perspective. Microorganisms 10:596. doi: 10.3390/microorganisms10030596. Liao, C.H. & Shollenberger, L.M. 2003. Survivability and long–term preservation of bacteria in water and in phosphate–buffered saline. Letters in Applied Microbiology, 37(1): 47–50. Liao, C.H. & McCallus, D.E. 1998. Biochemical and genetic characterisation of an extracellular protease from Pseudomonas fluorescens CY091. Appl Environ Microbiol, 64: 914–921. Lidija, I.Z., Gordana, G.C. & K. Ivanka, K. 2010. Isolation and partial characterization of protease from Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. J. Serb. Chem. Soc, 75(8): 1041–1052. McKellar, R.C. & Cholette, H. 1987. Effect of temperature shifts on extracellular proteinase–speciec mRNA pools in Pseudomonas fuorescens B52. Appl Environ Microbiol, 53: 1973–1976. Meyer, S.L.F. 2003. United States Department of Agriculture – Agricultural Research Service research programs on microbes for management of plant–parasitic nematodes. Pest Manag Sci, 59: 665–670 Mhatre, P.H., Karthik, C., Kadirvelu, K., Divya, K.L. & Shanmuganathan, R. 2019. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): a potential alternative tool for nematodes bio–control. Biocatal. Agr. Biotech, 17: 119–128. doi: 10.1016/j. bcab.2018.11.009. Monazam, K., Jamali, S. & Alimi, M. 2022. Efficacy of Pseudomonas and Streptomyces strains on control of root knot nematode (Meloidogyne incognita) in tomato under greenhouse conditions. Iranian Journal of Nematology / Vol. 1 / No. 1 / 2022 / 118–127. (In Persian with English Summary). Nicol, J.M., Turner, S.J., Coyne, D.L., Den Nijs, L., Hockland, S. & Maafi, Z.T. 2011. Current ematode threats to world agriculture. In: Jones, J.T., Gheysen, G. & Fenoll, C. (Eds). Genomics and molecular genetics of plant–nematode interac–tions. Heidelberg, Germany, Springer, 21–44. Prakob, W., Nguen–Hom, J., Jaimasit, P., Silapapongpri, S., Thanunchai, J. & Chaisuk, P. 2009. Biological control of lettuce root–knot disease by the used of Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis and Paecilomyces lilacinus. Journal of Agricultural Technology, 5(1): 179–191 Pazhang, M., Khajeh, K., Ranjbar, B. & Hosseinkhani, S. 2006. Effects of water–miscible solvents and polyhydroxy compounds on the structure and enzymatic activity of thermolysin. J. Biotechnol., 127: 45–53. Qiuhong, N., Xiaowei, H., Baoyu, T., Jinkui, Y.L. Jiang, Y., Lin, Z. & Z. Keqin, Z. 2006. Bacillus sp. B16 kills nematodes with a serine protease identified as a pathogenic factor. Appl Microbiol Biotechnol, 69: 722–730. Shahid, M., Gowen, S.R. & Burhan, M. 2022. Studies on the possible role of plant host on the development of root–knot nematode, Meloidogyne javanica and Pasteuria penetrans as affected by different harvesting dates. Plant Prot. 6, 133–141. doi: 10.33804/pp.006.02.4207. Siddiqui, Z.A. & Mahmood, I. 1999. Role of bacteria in the management of plant parasitic nematodes: a review. Bioresource Technol, 69: 167–179. Siddiqui, I.A., Haas, D. & Heeb, S. 2005. Extracellular protease of Pseudomonas fluorescens CHA0, a biocontrol factor with activity against the root–knot nematode Meloidogyne incognita. Appl Environ Microbiol, 71: 5646–5649. Siddiqui, I.A. Shaukat, S.S. Sheikh, I.H. & Khan, S. 2007. Role of cyanide production by Pseudomonas fluorescens CHA0 in the suppression of root–knot nematode, Meloidogyne javanica in tomato. World J. Microbiology and Biotechnology, 22(6): 641–650. Sikora, R.A. & Hoffmann–Hergarten, S. 1993. Biological control of plant parasitic nematodes with plant–health promoting rhizobacteria. Biologically based technology (Lumsden PD & Vaugh JL, eds), pp. 166–172. ACS Symposium series, USA. Tariq, J.A., Haq, M.i., Hafeez, F.Y., Sahi, S.T. & Khan, M.M. 2011. Potential of rhizobacteria for the biocontrol Of Meloidogyne javanica. Pak. J. Agri., Agril. Engg, Vet. Sci., 27(1): 66–72 Tian, B.Y., Yang, J.K., Lian, L.H., Wang, C.Y. & Zhang, K.Q. 2007. Role of neutral protease from Brevibacillus laterosporus in pathogenesis of nematode. Appl Microbiol Biotechnol, 74: 372–380. Wang, D., Wang, J., Su, P., Dai, J., Tan, X. & Zhang, D. 2022. Effects of dazomet combined with Rhodopsesudomonas palustris PSB–06 on root–knot nematode, Meloidogyne incognita infecting ginger and soil microorganisms’ diversity. Front. Microbiol. 13:1021445. doi: 10.3389/fmicb.2022.1021445. Weller, D.M. 1988. Biological control of soil–born plant pathogen in the rhizosphere with Bacteria. Annual Review of Phytopathol, 26: 379–407. Whitehead, A.G. & Hemming, J.R. 1965. A comparison of some quantitative methods of extracting small vermiform nematodes from soil. Annual Applied Biology, 55: 25–38. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 412 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 324 |
||