Other language title :
قارچ هاي درون رست توليد كننده هرمون هاي گياهي باعث بهبود وضعيت تغذيه و جلوگيري از عفونت قارچي گوجه فرنگي مي شوند
Title of article :
Phytohormones Producing Fungal Endophytes Enhance Nutritional Status and Suppress Pathogenic Fungal Infection in Tomato
Author/Authors :
Saad, M.M.G Department of Pesticide Chemistry and Technology - Faculty of Agriculture - El-Shatby - Alexandria University - Alexandria 21545, Egypt , Badry, H.H Department of Soil and Water Science - Faculty of Agriculture - El-Shatby - Alexandria University - Alexandria 21545, Egypt
Abstract :
Two endophytic fungi, namely, Curvularia lunata and Nigrospora sphaerica, were
isolated from Melia azedarach, an exotic tree introduced in Egypt from Asia. The fungal
endophytes were identified by microscopic examination and molecular identification of
nucleotide sequence by DNA sequencing of the purified PCR product. Their antagonistic
activities against phytopathogenic fungi and their ability to produce important growth
hormone and providing some necessary nutrients for plant growth were also evaluated.
Both endophytes exhibited antagonistic activities: C. lunata caused 56 and 50% growth
inhibition of Alternaria solani and Fusarium oxysporum, while N. sphaerica suppressed
both pathogenic fungi by 63.4 and 56.6%, respectively. N. sphaerica was able to dissolve
insoluble phosphorus, produce ammonia, and secrete 40 μg mL-1 of IAA. In contrast, C.
lunata failed to dissolve phosphorus, secreted less amount of IAA (3 μg mL-1), but
produced ammonia. A greenhouse pot experiment was conducted using phosphorus
deficient soil to find out the ability of both endophytes to improve growth of tomato
plants. N. sphaerica significantly increased shoot fresh weight by 13 and 22% over C.
lunata and the control, respectively. Concerning the nutritional status of tomato plants,
both endophytes led to significant increase in nitrogen concentration in shoots when
applying 50% of the recommended mineral fertilizer. N. sphaerica enhanced phosphorus
concentration in shoots by 13% over the control. Finally, the antifungal activities of both
endophytes against F. oxysporum in tomato plants were tested under glasshouse
conditions. N. sphaerica was more potent than C. lunata in suppressing 40% of F.
oxysporum infection and had positive impact on tomato plant growth. Our study results
highlight the potential use of N. sphaerica endophytic fungi as plant biofertilizers and biocontrol
agent under glasshouse conditions.
Farsi abstract :
دو قارچ درون رست به نام هاي Curvularia lunata و Nigrospora sphaerica از درخت نابومي Melia azedarach كه از آسيا به مصر آورده شده بود جداسازي شد. قارچ هاي درون رست با بررسيهاي ميكروسكوپي و شناساسي ملكولي توالي نيوكليوتيد به وسيله تعيين ترتيب دي.ان.ا. (DNA sequencing) مربوط به محصول خالص PCR شناسايي شد. سپس، فعاليت هاي آنتاگونيستي آنها عليه قارچ بيماريزاي گياهي و توان آنها در تهيه هرمونهاي مهم گياهي و تامين برخي عناصر غذايي لازم براي رشد گياه مورد ارزيابي قرار گرفت. هردوقارچ درون رست فعاليتهاي آنتاگونيستي نشان دادند: C. lunata باعث 56% و 50% بازدارندگي رشد از، به ترتيب، Alternaria solani و Fusarium oxysporum شد در حاليكه N. sphaerica در حد 63/4 % و 56/6 % از رشد هر دو قارچ بيماريزا جلوگيري كرد.N. sphaerica قادر به حل كردن فسفر نامحلول، توليد آمونياك، و تراوش40 µg mL-1 از ماده IAA بود. در مقايسه،C. lunata نتوانست فسفر را حل كند و مقدار كمتري IAA (3 µg mL-1) تراوش داشت ولي آمونياك را توليد كرد. نيز، براي تعيين توانايي هردو قارچ درون رست براي بهبود رشد گياه گوجه فرنگي، يك آزمايش گلداني در گلخانه با كاربرد خاك داراي كمبود فسفر اجرا شد. نتايج نشان داد كه N. sphaerica باعث افزايش معنادار وزن تازه شاخسار در حد 13% و 22% در مقايسه با ، به ترتيب،C. lunata و تيمار شاهد شد. در ارتباط با وضعيت تغذيه گياه گوجه فرنگي، در تيماري كه 50% كود معدني توصيه شده مصرف شده بود، هر دو قارچ درون رست منجر به افزايش معنادار غلظت نيتروژن در شاخسار شدند. N. sphaerica باعث 13% افزايش غلظت فسفر در شاخسار در مقايسه با تيمار شاهد شد. در آخر، فعاليت هاي ضد قارچي هر دوقارچ درون رست عليه F. oxysporum در گوجه فرنگي در شرايط گلخانه اي بررسي شد. قارچ N. sphaerica با 40 % بازدارندگي آلودگي F. oxysporum قوي تر از C. lunata عمل كرد و اثرهاي مثبتي روي رشد گياه گوجه فرنگي داشت. نتايج پژوهش ما، پتانسيل استفاده از قارچ درون رست N. sphaerica را به عنوان يك كود زيستي و كنترل كننده زيستي در شرايط گلخانه به خوبي نشان مي دهد.
Keywords :
Plant growth promotion , Nigrospora sphaerica , F. oxysporum , Curvularia lunata , Antifungal activity
Journal title :
Journal of Agricultural Science and Technology (JAST)