غربال سويه هاي Pseudomonas flourescens واجد ژن فنازين 1-كربوكسيليك اسيد و بررسي تاثير آن در مهار زيستي بيماري پاخوره گندم

Screening of P. fluorescens isolates containing phenazine 1-carboxylic acid (PHZ) gene to biocontrol of wheat take-all disease

پاخوره گندم با عامل قارچي Gaeumannomyces graminis var. tritici از عوامل بيماري­ زاي مهم گندم در كشور به­ شمار مي­رود. باكتري­هاي Pseudomonas flourescens از طريق كلونيزاسيون ريشه و توليد آنتي­بيوتيك در منطقه ريزوسفر در كنترل بسياري از بيماري­هاي گياهي به ­ويژه بيماري­هاي خاكزاد موثر هستند. در مطالعه حاضر، 21 جدايه­ P. flourescensاز نظر وجود ژن­هاي دخيل در بيوسنتز فنازين 1-كربوكسيليك اسيد (phzC و phzD) از طريق آغازگرهاي اختصاصي PCA2a و PCA3b در واكنش زنجيره­اي پليمراز مورد بررسي قرار گرفتند. توانايي توليد متابوليت­هاي ضد ميكروبي نظير سيدروفور و سيانيد هيدروژن توسط اين باكتري­ها و تأثير باكتري­ها بر رشد قارچ در شرايط آزمايشگاهي نيز بررسي شد. در آزمايش گلخانه ­اي، توانايي جدايه ­هاي منتخب در كنترل پاخوره گندم در آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه جدايه­ هاي باكتريايي قادر به توليد سيانيد هيدروژن و سيدروفور در شرايط آزمايشگاهي بودند. نتايج آزمايش گلخانه ­اي نشان داد كه جدايه­ هاي wt_20، eq1_3، wt1_65، eq1_4، 2_79، whm_3 و wbo2_7 با تأثير مثبت بر تعدادي از شاخص ­هاي رشد مانند طول ريشه/ شاخ ساره، وزن خشك/ وزن تر ريشه و شاخ ساره و نيز كاهش شاخص بيماري­ زايي در كنترل بيماري پاخوره در گياهان آلوده موثر بودند. در مجموع نتايج اين تحقيق نشان داد كه از اين باكتري­ها مي­توان در مهار زيستي بيماري پاخوره استفاده كرد.

Wheat take-all disease caused by Gaeumannomyces graminis var. tritici is one of the serious wheat diseases in our country, Iran. The Pseudomonas fluorescens bacteria by root colonization and antibiotic production ability are an important biologic control agent of soil born disease. In this study, presence of the phenazine 1-carboxylic acid synthase gene was tracked in 21 Pseudomonas fluorescens isolates via PCR using specific primers of PCA2a and PCA3b. Also, the ability of antimicrobial metabolites production by all of these bacterial isolates such as siderophore and hydrogen cyanide and influences on the growth of pathogenic fungi was investigated via in vitro culture. Ability of the selected bacterial isolates for controlling wheat take-all disease were tested in a greenhouse experiment using a completely randomized design with three replications. The results showed that bacterial isolates were able to produce siderophore and hydrogen cyanide under in vitro conditions. The results of the greenhouse experiment showed that wt_20، eq1_3، wt1_65، eq1_4، 2_79، whm_3 و wbo2_7 isolates had positive effects on a number of wheat growth factors such as root/shoot length, root and shoot dry/fresh weight and also reduce in the pathogenicity index was effective in controlling take-all disease in effected plant. In total, the results of this research showed that P. fluorescens bacteria can be used to biologic control of the take-all disease.