
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 796 |
تعداد مقالات | 7,616 |
تعداد مشاهده مقاله | 29,035,815 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,670,520 |
بررسی تأثیر چند القاکننده زیستی و غیرزیستی بر مقاومت گندم به بیماری زنگ قهوهای (Puccinia triticina) | ||
تحقیقات غلات | ||
دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 51، شهریور 1403، صفحه 169-181 اصل مقاله (539.92 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2024.27398.1821 | ||
نویسندگان | ||
وهاب حاجی حسینی1؛ ولیاله باباییزاد* 2؛ شهریار کیا3؛ میلاد حبیبی درونکلایی4 | ||
1دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
2دانشیار، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
3استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران | ||
4دانشآموخته دکتری، گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: گندم یکی از مهمترین گیاهان زراعی است که ماده غذایی بیش از 80 درصد از جمعیت جهان را تأمین میکند. زنگ برگ یا زنگ قهوهای گندم که توسط Puccinia triticina ایجاد میشود، شایعترین بیماری زنگ در گندم است. یکی از روشهای مدیریت بیماریهای گیاهی نظیر زنگ برگ گندم، مبارزه شیمیایی با استفاده از قارچکش است، اما این روش مبارزه خطرات زیستمحیطی بههمراه دارد. از اینرو، استفاده از ریزجانداران مفید و ترکیبات شیمیایی که سازگار با محیط زیست، یک راهکار پایدار در مدیریت بیماریهای گیاهی است که از طریق ایجاد مقاومت القایی، باعث افزایش مقاومت در گیاه و در نتیجه کاهش خسارت ناشی از بیماریها میشود. هدف از این مطالعه، بررسی مقایسهای تأثیر چند القاکننده زیستی و غیر زیستی بر افزایش مقاومت القایی در گندم در برابر بیماری زنگ برگ بود. مواد و روشها: از گندم رقم حساس کریم برای اجرای این آزمایش استفاده شد. بذرهای این رقم، پس از ضد عفونی با هیپوکلرید سدیم یک درصد، روی کاغذ صافی استریل مرطوب، جوانهدار و سپس به گلدانهای پلاستیکی حاوی خاک استریل منتقل و گلدانها در گلخانه قرار داده شدند. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با شش تیمار Trichoderma harzianum Rifai (با غلظت 105× 5 اسپور در میلیلیتر)، Pseudomonas fluorescence (با غلظت 0.7)، سالیسیلیک اسید (با غلظت سه میلیمولار)، فسفیت پتاسیم (با غلظت یک گرم بر لیتر)، کیتوزان (با غلظت ppm 400) و کنترل مثبت (شاهد) در سه تکرار انجام شد. تیمارها در مرحله دو برگی روی گیاهچههای گندم اسپری شدند و پس از گذشت 24 ساعت، گیاهچهها به قارچ عامل بیماری با غلظت 106 اسپور در میلیلیتر با استفاده از مهپاش آلوده شدند. نمونهبرداری از گیاهان برای اندازهگیری فعالیت آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز در زمانهای صفر، 24، 48 و 72 ساعت بعد از آلودگی و یاداشتبرداری برای ارزیابی شدت بیماری پس از 15 روز انجام شد. تجزیه واریانس دادهها و مقایسه میانگینها با آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از نرمافزار SAS انجام و نمودار دوبعدی توسط نرمافزار Excel رسم شد. یافتههای تحقیق: نتایج نشان داد که اختلاف معنیداری بین تیمارهای مورد مطالعه و تیمار شاهد از نظر فعالیت آنزیمی وجود داشت. دو تیمار فسفیت پتاسیم و P. fluorescens بلافاصله پس از مایهزنی قارچ P. triticina، بیشترین افزایش سطح فعالیت آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز را نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. علاوه بر این، سه تیمار P. fluorescens، کیتوزان و فسفیت پتاسیم در بازههای زمانی 24 و 48 ساعت و سه تیمار P. fluorescens، T. harzianum و کیتوزان در بازه زمانی 72 ساعت پس از مایهزنی دارای بالاترین سطح افزایش فعالیت آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز نسبت به تیمار شاهد بودند. نتایج نشان داد که اختلاف معنیداری در میزان گسترش بیماری در 15 روز پس از مایهزنی قارچ P. triticina میان تیمار شاهد و سایر تیمارها وجود داشت و میزان علایم بیماری در تیمارهای فسفیت پتاسیم، P. fluorescens، کیتوزان، T. harzianum و سالیسیلیک اسید بهترتیب 22.38، 40.29، 44.77، 52.23 و 58.20 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. نتیجهگیری: نتایج این مطالعه نشان داد که عوامل زیستی نظیر قارچ T. harzianum و باکتری P. fluorescens و عوامل غیرزیستی نظیر سالیسیلیک اسید، کیتوزان و فسفیت پتاسیم، تاثیر معنیداری در کنترل بیماری زنگ برگ گندم در شرایط گلخانه داشتند. بهنظر میرسد که بخشی از روند بیماریزایی قارچ P. triticina در گیاه گندم بهدلیل کاهش سطح آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز است که منجر به شکست مقاومت ذاتی در گیاه شده و علایم بیماری ظاهر میشود. بنابراین، میتوان نتیجهگیری کرد که القاکنندههای زیستی و غیرزیستی میتوانند سطح آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز را در گیاهان بیمار افزایش و در نتیجه تعداد لکههای برگی زنگ قهوهای را کاهش دهند. از اینرو، ممکن است این القاکنندهها در آینده جایگزین مناسبی برای ترکیبات شیمیایی باشند. | ||
کلیدواژهها | ||
آنزیمهای آنتی اکسیدانی؛ راهکار پایدار؛ زنگ برگ گندم | ||
مراجع | ||
Afzal, S., Haroon, A., Hussain, M. A., Bashir, M. A., Atta, S., Bashir, S., & Bodlah, M. A. (2022). Potential of Trichoderma isolates to control plant pathogen, leaf rust on different commercial wheat varieties / genotypes. In: Ansari, M.-R. (Ed.). Wheat. IntechOpen. doi:10.5772/intechopen.106387.##Arif, Y., Sami, F., Siddiqui, H., Bajguz, A., & Hayat, S. (2020). Salicylic acid in relation to other phytohormones in plant: A study towards physiology and signal transduction under challenging environment. Environmental & Experimental Botany, 175, 104040. doi: 10.1016/j.envexpbot.2020.104040.##Arslan, U. (2015). Evaluation of antifungal activity of mono and dipotassium phosphates against phytopathogenic fungi. Fresenius Environmental Bulletin, 24(3), 810-816.##Ashrafi, J., Rahnama, K., Babaeizad, V., Ramezanpour, S. S., & Keel, C. (2020). The effect of Pseudomonas protegens CHA0 and an endophyte fungus Serendipita indica on resistance induction with defense genes expression of wheat against Septoria leaf blotch disease. Iranian Journal of Plant Pathology, 56(3), 275-301. [In Persian]. doi: 10.22034/ijpp.2020.241964.##Bamdadian, A. (1993). Evaluation of physiological race of rusts of grass and their modification in Iran. Institute of Evaluation Pests and Plant Disease, Evin, Iran. 10 p. [In Persian].##Bolton, M. D., Kolmer, J. A., & Garvin, D. F. (2008). Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina. Molecular Plant Pathology, 9(5), 563-575. doi: 10.1111/j.1364-3703.2008.00487.x.##Brotman, Y., Kapuganti, J. G., & Viterbo, A. (2010). Trichoderma. Current Biology, 20(9), R390. doi: 10.1016/j.cub.2010.02.042.##Bryson, R. J., & Brix, H. D. (2018). Challenges and prospects for fungicidal control of wheat diseases. In: Oliver, R. (Ed.). Integrated Disease Management of Wheat & Barley. Burleigh Dodds Science Publishing. pp. 239-254. doi: 10.1201/9780429201219.##Crampton, B. G., Hein, I., & Berger, D. K. (2009). Salicylic acid confers resistance to a biotrophic rust pathogen, Puccinia substriata, in pearl millet (Pennisetum glaucum). Molecular Plant Pathology, 10(2), 291-304. doi: 10.1111/j.1364-3703.2008.00532.x.##Dinu, M., Whittaker, A., Pagliai, G., Benedettelli, S., & Sofi, F. (2018). Ancient wheat species and human health: Biochemical and clinical implications. The Journal of Nutritional Biochemistry, 52, 1-9. doi: 10.1016/j.jnutbio.2017.09.001.##Elavarthi, S., & Martin, B. (2010). Spectrophotometric assays for antioxidant enzymes in plants. Plant Stress Tolerance: Methods & Protocols, 639, 273-280. doi: 10.1007/978-1-60761-702-0_16.##Elsharkawy, M. M., Omara, R. I., Mostafa, Y. S., Alamri, S. A., Hashem, M., Alrumman, S. A., & Ahmad, A. A. (2022). Mechanism of wheat leaf rust control using chitosan nanoparticles and salicylic acid. Journal of Fungi, 8(3), 1-18. doi: 10.3390/jof8030304.##Esfandiari, A. (1948). The rusts of grass in Iran. Journal of Pests & Plant Disease, 4, 76-77. [In Persian]. doi: 10.22059/IJPPS.2021.314891.1006965.##Honglian, G., Yuguang, D., Xuefang, B., & Xiaoming, Z. (2003). Effects of active oxygen on suspended cotton cell culture by oligochitosan. Zhongguo hai Yang yao wu= Chinese Journal of Marine Drugs, 22(1), 11-12. 35.##Du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae, 196, 3-14. doi: 10.1016/j.scienta.2015.09.021.##Kolmer, J. (2013). Leaf rust of wheat: pathogen biology, variation and host resistance. Forests, 4(1), 70-84. doi: 10.3390/f4010070.##Koo, Y. M., Heo, A. Y., & Choi, H. W. (2020). Salicylic acid as a safe plant protector and growth regulator. The Plant Pathology Journal, 36(1), 1-10. doi: 10.5423%2FPPJ.RW.12.2019.0295.##Liang, T. B., Wang, Z. L., Wang, R. J., Liu, L. L., & Shi, C. Y. (2007). Effects of potassium humate on ginger root growth and its active oxygen metabolism. Ying Yong Sheng tai xue bao= The Journal of Applied Ecology, 18(4), 813-817.##Lim, S., Borza, T., Peters, R. D., Coffin, R. H., Al-Mughrabi, K. I., Pinto, D. M., & Wang-Pruski, G. (2013). Proteomics analysis suggests broad functional changes in potato leaves triggered by phosphites and a complex indirect mode of action against Phytophthora infestans. Journal of Proteomics, 93, 207-223. doi: 10.1016/j.jprot.2013.03.010.##Lück, H. (1965). Peroxidase. In: Bergmeyer, H. U. (Ed.). Methods of Enzymatic Analysis. Academic Press. pp. 895-897. doi: 10.1016/B978-0-12-395630-9.50159-6.##Manikandan, R., & Raguchander, T. (2014). Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici retardation through induction of defensive response in tomato plants using a liquid formulation of Pseudomonas fluorescens (Pf1). European Journal of Plant Pathology, 140, 469-480. doi: 10.1007/s10658-014-0481-y.##Mohammadi, M. A., Zhang, Z., Xi, Y., Han, H., Lan, F., Zhang, B., & Wang-Pruski, G. (2019). Effects of Potassium Phosphite on biochemical contents and enzymatic activities of Chinese potatoes inoculated by Phytophthora infestans. Applied Ecology & Environmental Research, 17(2). 4499-4514. doi: 10.15666/aeer/1702_44994514.##Newman, M. A., Sundelin, T., Nielsen, J. T., & Erbs, G. (2013). MAMP (microbe-associated molecular pattern) triggered immunity in plants. Frontiers in Plant Science, 4, 50369. doi: 10.3389/fpls.2013.00139.##O’Brien, P. A. (2017). Biological control of plant diseases. Australasian Plant Pathology, 46, 293-304. doi: 10.1007/s13313-017-0481-4.##Paoletti, F., Aldinucci, D., Mocali, A., & Caparrini, A. (1986). A sensitive spectrophotometric method for the determination of superoxide dismutase activity in tissue extracts. Analytical Biochemistry, 154(2), 536-541. doi: 10.1016/0003-2697(86)90026-6.##Peterson, R. F., Campbell, A. B., & Hannah, A. E. (1948). A diagrammatic scale for estimating rust intensity on leaves and stems of cereals. Canadian Journal of Research, 26(5), 496-500. doi: 10.1139/cjr48c-033.##Pieterse, C. M., Zamioudis, C., Berendsen, R. L., Weller, D. M., Van Wees, S. C., & Bakker, P. A. (2014). Induced systemic resistance by beneficial microbes. Annual Review of Phytopathology, 52, 347-375. doi: 10.1146/annurev-phyto-082712-102340.##Pravisya, P., Jayaram, K. M., & Yusuf, A. (2019). Biotic priming with Pseudomonas fluorescens induce drought stress tolerance in Abelmoschus esculentus (L.) Moench (Okra). Physiology & Molecular Biology of Plants, 25, 101-112. doi: 10.1007/s12298-018-0621-5.##Reuveni, R. (2017). Biochemical markers for disease resistance. In: Singh, U. S., & Singh, R. P. (Eds.). Molecular Methods in Plant Pathology. pp. 99-114. CRC Press. doi: 10.1201/9780203746523.##Serfling, A., Kopahnke, D., Habekuss, A., Novakazi, F., & Ordon, F. (2016). Wheat diseases: An overview. Burleigh Dodds Science Publishing. doi: 10.19103/AS.2016.0004.19.##Singh, J., Chhabra, B., Raza, A., Yang, S. H., & Sandhu, K. S. (2023). Important wheat diseases in the US and their management in the 21st century. Frontiers in Plant Science, 13, 1010191. doi: 10.3389/fpls.2022.1010191.##Valadi, S., Soleimani, M. J., Khoda Karamian, G., & Ghiasvand, T. (2013). Effect of salicylic acid & chitosan on induction of resistance in chickpea against fusarial wilt & root rot. Iranian Journal of Plant Pathology, 49(2), 181-199. [In Persian].##Vlot, A. C., Dempsey, D. M. A., & Klessig, D. F. (2009). Salicylic acid, a multifaceted hormone to combat disease. Annual Review of Phytopathology, 47, 177-206. doi: 10.1146/annurev.phyto.050908.135202.##Wani, A. B., Chadar, H., Wani, A. H., Singh, S., & Upadhyay, N. (2017). Salicylic acid to decrease plant stress. Environmental Chemistry Letters, 15(1), 101-123. doi: 10.1007/s10311-016-0584-0.##Yadav, A. K., Kumari, A., & Anwar, A. (2019). Management of sheath blight of rice (Oryza sativa) under in-vitro condition with indigenous Trichoderma spp. Journal of Pharmacognosy & Phytochemistry, 8(6), 1763-1771.##Yin, H., Bai, X., & Du, Y. (2008). The primary study of oligochitosan inducing resistance to Sclerotinia sclerotiorum on Brassica napus. Journal of Biotechnology, 136, S600-S601. doi: 10.1016/j.jbiotec.2008.07.1217.##Zeilinger, S., & Omann, M. (2007). Trichoderma biocontrol: Signal transduction pathways involved in host sensing and mycoparasitism. Gene Regulation & Systems Biology, 1, 227-234. doi: 10.4137/GRSB.S397.##Zheng, Y., Jia, A., Ning, T., Xu, J., Li, Z., & Jiang, G. (2008). Potassium nitrate application alleviates sodium chloride stress in winter wheat cultivars differing in salt tolerance. Journal of Plant Physiology, 165(14), 1455-1465. doi: 10.1016/j.jplph.2008.01.001. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 774 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 94 |