تاثیر پرایمینگ زیستی بذر پنبه توسط pseudomonas fluorescens بر جوانه‌زنی، رشد گیاهچه و تحریک مقاومت به بیماری مرگ گیاهچه ناشی از rhizoctonia solani

سابقه و هدف: مجموعه بیماری‌ گیاهچه یکی از مهم‌ترین بیماری‌های پنبه ر اکثر مناطق کشت آن می‌باشد. قارچ خاک‌زی rhizoctonia solani شاخص‌ترین و مهم‌ترین بیمارگر در ایجاد این بیماری است که بنیه گیاه را کاهش می‌دهد. از طرفی، مایه‌زنی بذرها یا ریشه توسط pseudomonas فلورسنت برای افزایش بنیه گیاه و رشد مورد مطالعه وسیعی بوده است. در این مطالعه قابلیت ممانعتی چهار جدایه ازpseudomonas فلورسنت از رشد قارچ در محیط درون شیشه‌ای و استفاده از آن‌ها برای جلوگیری از آلودگی r. solani در ریزوسفر گیاه پنبه بررسی شده است. مواد و روش‌ها: به‌ منظور مهار مرگ گیاهچه پنبه ناشی از r solani، تاثیر پرایمینگ بذر با چهار جدایه از pseudomonas fluorescens در رابطه با جوانه‌زنی بذر و رشد گیاهچه و میزان آلودگی به قارچ بیمارگر در سه رقم پنبه (ساحل، گلستان و ورامین) بررسی گردید. بذرهای پنبه پس از غوطه‌ور شدن در سوسپانسیون باکتری با 108 سلول/ میلی‌لیتر به‌مدت 15 دقیقه، در تشتک‌های پتری و دمای 28 درجه‌ سلسیوس نگه‌داری شدند و پس از7 روز اثر باکتری بر درصد جوانه‌زدن بررسی شد. تاثیر آغشته‌سازی خاک با p. fluorescens نیز بر رشد گیاه و میزان آلودگی در گلدان و با استفاده از خاک آلوده صورت گرفت. در این پژوهش هم‌چنین ویژگیهای مهار زیستی باکتری‌ها در رابطه با تولید ترکیب‌های فرّار و غیرفرّار، سیدروفور، سیانیدهیدروژن و اسید ایندول استیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که تولید اسید ایندول استیک، سیدروفور و سیانید هیدروژن در بین جدایه‌های باکتری مورد بررسی به طور معنی‌داری متفاوت بوده است. تجزیه واریانس هم‌چنین نیز افزایش معنی‌دار جوانه زدن بذر، رشد ریشه، ساقه و وزن خشک گیاه و کاهش شاخص بیماری را در حضور باکتری نشان داد. میزان فنل کل و فعالیت پراکسیداز ریشه به ‌طور معنی‌داری توسط تیمار با باکتری افزیش می‌یافت و ارتباط معکوس آن‌ها با شاخص بیماری مشاهده شد. تاثیر جدایه‌های باکتری بر صفات مورد بررسی متفاوت بود و بیشترین ارتباط با میزان تولید‌ iaa و تولید ترکیب‌های غیرفرّار بوده است (ضریب پیرسون 8252). تاثیر جدایه‌های باکتری بر رفتار رقم‌های پنبه مورد مطالعه معنی‌دار نبود. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که برخی از استرین‌های p. fluorescens ممکن است به عنوان آنتاگونیست r. solani در نظر گرفته شوند و استقرار گیاهچه و سلامت گیاه را تسهیل ‌کنند. بهبود رشد گیاهچه و تحریک مقاومت علیه r. solani پنبه احتمالا نتیجه‌ی تولید آنتی‌بیوتیک‌های ضدقارچ و هورمون رشد می‌باشد. از این رو، استفاده از این باکتری‌ها به‌ عنوان یک رهیافت زیست‌فنآور می‌تواند برای بهبود مقاومت به بیماری مرگ گیاهجه پنبه پیشنهاد شود.

Effects of cotton seed biopriming by Pseudomonas fluorescens on emergence, seedling growth and elicits induced resistance to dampingoff disease caused by Rhizoctonia solani

Background and objectives: Seedling disease complex is one of the most seroius diseases of cotton in most cottongowing areas.The soilborne fungi, Rhizoctonia solani is a prevalent and important pathogen in the incidence of the disease associated with reduced plant vigor. The inoculation of seeds or roots with fluorescent Pseudomonas to increase plant vigour and growth has been a worldwide studied practice. This study, focused on the fluorescent Pseudomonas strains, for inhibition capacity of fungal growth in vitro and their useful for the suppression of R. solani in the cotton rhizosphere.Materials and methods: To find suitable approach to control of dampingoff caused by Rhizoctonia solani, the effects of seed priming with four isolates of Pseudomonas fluorescens on some physiological characteristics of three cotton cultivars (Sahel, Golestan and Varamin) as well as infection rate were investigated. The cotton seeds were coated with P. fluorescens by soaking them in bacterial suspensions of 108 cells/ml bacteria for 15 min, plated in Petri dishes and germinated at 25°C. The effect of soil treatment method with P. fluorescens on plant growth and infection rate was studied in pot experiments using infected soils. The bacterial isolates evaluated for volatile and nonvolatile metabolites, sidrophore, hydrogen cyanide and IAA production. Results: The results show the production of indole acetic acid, sidrophoreand hydrogen cyanide contents were significantly different among bacterial isolates. Analysis of variance also revealed the significant improved of seed germination, root and stem growth and plant dry weight and decrease of disease index by bacteria. The total pheniolic content and proxidase activity also significantly increased in roots after P. fluorescens treatments and the inverse relationship with disease index. The effects of bacterial isolates on studied characteristics were different and significant correlated with IAA and nonvolatile metabolites production by bacteria (pearson coefficient 5282). The effect of bacterial isolates on cotton cutivars were not siginificant. Conclusion: These results indicate that certain members of the P. fluorescens strains may be useful as an antagonist to R. solani and may facilitate establishment of stands of healthy cotton seedlings. seedling growth improvement and induced resistance against R. solani disease of cotton is possibly the result of the production of the antifungal antibiotic and growth hormones. These results suggest the role of bacteria in germination and. Hence, using of bacteria as a biotechnologic approach be suggested for improve plant to dampingoff resistance. These results suggest the role of bacteria in germination and. Hence, using of bacteria as a biotechnologic approach be suggested for improve plant to dampingoff resistance.