ارزيابي فعاليت ضد قارچي جدايه هاي باسيلوس سوبتيليس توليد كننده ايتورين

Evaluation of antifungal activity of iturin producing Bacillus subtilis strains

چكيده سابقه و هدف: باسيلوس سوبتيليس با توانايي توليد طيف وسيعي از تركيبات ضد ميكروبي مانند ليپوپپتيدهاي خانواده ايتورين در كنترل بيولوژيك تعداد زيادي از قارچ هاي بيماريزاي گياهي موثر مي باشد. اين مطالعه با هدف بررسي فعاليت ضد قارچي جدايه هاي بومي باسيلوس سوبتيليس عليه فوزاريوم مونيليفورم و ورتيسيليوم داهليا انجام شد. مواد و روش ها: به منظور جداسازي باسيلوس سوبتيليس از خاك پارك هاي جنگلي هفت منطقه از تهران نمونه برداري به عمل آمد. فعاليت ضد قارچي جدايه هاي باسيلوس سوبتيليس به كمك روش چاهك گذاري بررسي شد. دو جدايه با بيشترين قطر هاله عدم رشد انتخاب و با روش PCR شناسايي شدند. محيط آگار مغذي مايع به منظور توليد بيشترين متابوليت ضدقارچي توسط جدايه هاي ياد شده بهينه سازي شد. سپس متابوليت هاي حاصل از كشت چهار روزه تخليص و وجود ايتورين A با روش كروماتوگرافي تاييد گرديد. يافته ها: از 91 سويه جداسازي شده از خاك، 23 سويه به عنوان باسيلوس سوبتيليس شناسايي شدند. جدايه هاي شماره 36 و 78 به ترتيب عليه فوزاريوم مونيليفورم و ورتيسيليوم داهليا بيشترين قدرت مهاركنندگي را نشان دادند. نتايج تطبيق توالي شباهت 100 درصدي اين دو جدايه را به باسيلوس سوبتيليس تاييد نمود. جدايه ها بيشترين فعاليت ضد قارچي را در محيط آگار مغذي مايع با منبع كربن گلوكز، منبع نيتروژن عصاره مخمر، pH خنثي و دماي 30 درجه سليسيوس نشان دادند. بر اساس نتايج HPLC هر دو جدايه توانستند ايتورين A را در بازه زماني مشابه با ايتورين استاندارد توليد كنند. نتيجه گيري: جدايه هاي بومي به خوبي مي توانند متابوليت هاي ضدقارچي توليد نمايند. بنابراين مي توانند كانديداي مناسبي براي كنترل زيستي قارچ هاي بيماريزاي گياهي و جايگزيني براي قارچ كش هاي شيميايي باشند.

Background & Objectives: Bacillus subtilis strains produce a wide variety of antimicrobial substances, such as iturin family lipopeptides, which are effective in biological control of many plant pathogens. The aim of present study was to investigation the antifungal activity of indigenous strains Bacillus subtilis against Fusarium moniliforme and Verticillium dahliae. Materials & Methods: The forest soil samples were collected from seven different parks at Tehran. The isolates were screened by antifungal activity. Two best strains with greater inhibition zone were identified by PCR. Then, nutrient broth media were optimized to produce of large volumes of the antifungal metabolites from the selected native strains. Following 4 day incubation, the bacterial metabolites were purified, and the presence of iturin was confirmed by chromatography method. Results: Totally, 23 isolated strains were confirmed as B. subtilis. In subsequent experiments, two strains 36 and 78 showed the greatest activity against the Fusarium moniliforme and Verticillium dahliae respectively. 16srRNA sequence analyses for selected isolates confirmed 100% similarity to B. subtilis. The nutrient broth with glucose, yeast extract, neutral pH and 30 ?C incubation temperature were optimized for the best production condition. The HPLC results showed that both the ability of these strains to produce iturin A in a specific period was as the same as standard iturin. Conclusion: These indigenous strains showed the ability to produce antifungal metabolites. Therefore, these strains can be used as good candidates for the biological control of plant pathogenic fungi and as an alternative for chemical fungicides.