رديابي آنتي‌بيوتيك فنازين- 1-كربوكسيليك اسيد در سودوموناس‌هاي فلورسنت جداسازي شده از ريزوسفر گندم و تاثيرآن در كنترل بيولوژيكي بيماري پاخوره‌گندم

Detection Phenazine-1-carboxylic Acid Antibiotic in Fluorescent Pseudomonads of Wheat Rhizosphere and Its Effect on Biocontrol of Take-all Disease

بيماري پاخوره‌گندم با عامل قارچي Gaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt) يكي از مهم‌ترين بيماري‌هاي گندم در ايران به شمار مي رود. به منظور كنترل بيولوژيكي اين بيماري،130 جدايه سودوموناس فلورسنت از ريزوسفر گندم در نواحي مختلف استان خراسان جداسازي شد. براي انتخاب جدايه‌هاي سودوموناس فلورسنت با توانايي بازدارندگي از رشد قارچ، آزمون كشت متقابل باكتري‌ها با قارچ Ggt در محيط كشت سيب‌زميني دكستروز‌آگار و كينگ ب انجام شد. از اين ميان، 21 جدايه با قابليت بازدارندگي بين 25/51-25/11 درصد به عنوان جدايه‌هاي برتر از نظر ممانعت از رشد قارچ Ggt انتخاب شدند. براي رديابي ژن بيوسنتز آنتي‌بيوتيك فنازين-1-كربوكسيليك‌اسيد ‌(PCA)‌، روش PCR با استفاده از پرايمرهاي PCA2a و PCA3b انجام شد. نتايج نشان داد 12 جدايه از 21 جدايه انتخاب‌شده حاوي ژن بيوسنتز آنتي‌بيوتيك PCA بودند. جهت بررسي توليد اين آنتي‌بيوتيك از روش كيفي توليد رسوب سبز تيره يا كريستالي در محيط كشت استفاده شد. نتايج نشان‌دهنده توانايي توليد اين آنتي‌بيوتيك در 6 جدايه از 12 جدايه حاوي ژن بيوسنتز آنتي‌بيوتيك بود. در آزمايش‌هاي گلخانه‌اي نيز جدايه‌هاي توليد‌كننده آنتي‌بيوتيك فنازين-1-كربوكسيليك‌اسيد، نسبت به سايرين از توانايي بيشتري در كنترل بيماري پاخوره‌گندم برخوردار بودند و شدت بيماري را 80-77 درصد كاهش دادند. با كاربرد اين جدايه‌ها همچنين افزايش قابل ملاحظه‌اي در وزن‌تر ريشه و بخش‌هاي هوايي گياهان مشاهده شد. نتايج اين تحقيق پيشنهاد مي‌كند كه احتمالا آنتي‌بيوتيك فنازين-1-كربوكسيليك‌اسيد توليد‌شده توسط جدايه‌هاي سودوموناس فلورسنت، در كاهش بيماري پاخوره در گندم نقش دارد.

Take-all disease caused by Gaeumannomyces graminis var.tritici(Ggt) is an important disease of wheat in Iran. For biolobical control of this disease,130 strains of Fluorescent Pseudomonads were isolated from rhizospheric soil of wheat in different regions of Khorasan province. Selection the more active strains was released, using dual culture test by Fluorescent Pseudomonads and Ggt on KB and PDA medium. Among them, 21 strains were selected as more active on Ggt showing the inhibited of mycelial growth at the rate of 11.25 up 51.25 %. The PCR technique was completed by using primers PCA2a and PCA3b for detection the gene responsible of Phenazine-1-carboxylic acid production. The result showed that 12 strains of 21 strains contain the Phenazine-1-carboxylic acid gene. The dark green pigmentation or crystalline deposits method was used for testing the expression of phenazine-1-carboxylic acid antibiotic. The results showed that 6 from 12 strains able to produce Phenazine-1-carboxylic acid. In greenhouse experiment the Phenazine-1-carboxylic acid positive strains showed higher ability of biocontrol on Take-all disease than other strains. This strains decreased disease severity at the rate of 77-80%. The comparable results were observed for fresh weight of root and aerial parts of plants. These results showed that Phenazine-1-carboxylic acid which produced by these strains has important role in reducing Take-all disease probably.