جداسازی و شناسایی مولکولی اکتینومیست‌های ریز و سفر گیاه خربزه (Cucumis Melo) با هدف بررسی اثرات محرک رشدی گیاه تحت شرایط تنش زیستی ناشی از قارچ Macrophomina Phaseolina

هدف: بیماری ساق سیاه خربزه از مهمترین بیماریهایی است که به میزان قابل توجهی باعث کاهش محصول خربزه می شود. اهداف این پژوهش جداسازی اکتینومیست‌ها از خاک مناطق مختلف کشت خربزه در استان های کرمان و سیستان و بلوچستان، بررسی اثرات کنترل زیستی اکتینومیست‌های مذکور علیه بیماری ساق سیاه یا پوسیدگی ذغالی خربزه، ارزیابی تولید سیدروفور توسط جدایه‌ها در شرایط آزمایشگاهی، شناسایی مولکولی و سنجش اثر محرک رشدی جدایه های منتخب روی گیاه خربزه و ارزیابی کنترل کنندگی قارچ بیمارگر توسط این جدایه ها در شرایط گلخانه ای بود. مواد و روش‌ها: هشتاد جدایه اکتینومیست از خاک مناطق مختلف کشت خربزه جدا شد و فعالیت ضد قارچی آن‌ها در برابر عامل بیمارگر مورد بررسی قرار گرفت. جدایه‌های فعال آنتاگونیست از نظر فعالیت‌های زیستی مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله بعدی، کنترل زیستی بیماری ساق سیاه خربزه توسط جدایه‌های منتخب در محیط گلخانه بررسی شد. نتایج: یافته‏ها و نتایج پژوهش. نتایج: در نهایت سه جدایه (r1.6, r5.52, r5.56) بر اساس بیشترین هاله ممانعت از رشد قارچ به عنوان برترین جدایه‌های اکتینومیست انتخاب شدند. این سه جدایه قادر به کلنیزه کردن ریشه خربزه، تولید برخی از آنزیم‌های خارج سلولی و کنترل بیماری در گلخانه بودند. جدایه r5.56 بر اساس آنالیز توالی زیرواحد کوچک rna ریبوزومی (16s rrna) شناسایی و بر اساس نتایج حاصل این جدایه دارای بالاترین شباهت (98٪) با گونه‌های استرپتومایسس است. نتیجه‌گیری: کنترل زیستی عوامل بیمارگر گیاهی، برعکس بکارگیری سموم شیمیایی، به سرعت اثر نمی کند ولی در موارد موفق، مبارزه بیولوژیک اثرات ماندگارتری نسبت به سموم شیمیایی دارد. کنترل بیولوژیک بایستی به  عنوان یک مولفه کلیدی از رویکردهای سیستم مدیریت تلفیقی آفات و بیماری‏های گیاهی اشاره نمود تا مخاطرات زیست محیطی روشهای مبارزه بکارگیری بی‌رویه سموم شیمیایی به حداقل برسد. این مطالعه مقدمه‌ای است بر انجام آزمایشات تکمیلی مانند کاربرد آنتاگونیست های مذکور علیه بیمارگر فوق در شرایط مزرعه که باید در مدت زمان حداقل سه سال انجام گردد.

Isolation and molecular identification of melon (Cucumis melo) rhizosphere inhabitant Actinomycetes with plant growth promoting activity under biotic stress caused by Macrophomina phaseolina

Objective Melon charcoal rot is one of the most important diseases that significantly reduces the yield of melon (Cucumis melo L.). The main objectives of this study were: isolation of actinomycetes from the rhizospheric soil of different melon cultivation regions located in the Kerman and Sistan and Baluchestan provinces of Iran; investigating the antagonistic effects of actinomycetes against melon black stem or charcoal rot disease; evaluation of siderophore production by isolates in vitro; identification of potential isolate by PCR, and investigating their biocontrol efficacy against Macrophomina phaseolina in melon under greenhouse condition. Materials and methods Eighty actinomycete isolates were isolated from the soil of selected different melon cultivation areas and their antifungal activity against Macrophomina phaseolina was investigated. Potential isolates were evaluated for biological activities. Moreover, the efficacy of selected actinobacteria in order to biocontrol charcoal rot disease was investigated under greenhouse condition. Results Three actinomycete isolates (R1.6, R5.52 and R5.56) were revealed the highest inhibition zone size against Macrophomina phaseolina and selected for further investigations. All three isolates were able to colonize melon roots, produce extracellular enzymes and control disease in the greenhouse. The actinomycete isolate R5.56 was identified by sequence analysis of small ribosomal RNA subunit (16S rRNA) and based on the results this isolate had the highest similarity (98%) with Streptomyces species. Conclusions Biological control of plant pathogens, unlike the application of chemical pesticides, does not work quickly, but in successful cases, has more longlasting effects compare to chemical pesticides. Biological control should be mentioned as a key component of the integrated pests and plant diseases management system approaches to minimize the environmental side effects and risks as the consequences of over usage of chemicals. This study is a prelude to further studies such as the use of these antagonists against Macrophomina phaseolina in the field, which must be done for at least three years.