enhancement of lytic enzymes activity and antagonistic traits of trichoderma harzianum using γ-radiation induced mutation

Trichoderma species are known as effective agents used for biological control of plant pathogenic fungi. the trichoderma harzianum and its mutant isolates were cultured and their traits including, mycelial growth, antagonistic activity and extracellular proteins and enzymes production (chitinase and cellulase) were investigated to select the most effective mutant isolates against plant pathogenic fungus rhizoctonia solani. also, the purity and composition of enzymerich protein samples were evaluated under denaturing gel electrophoresis. this study clearly showed the possibility of improving mycelia growth rate (from 1.18 to 1.33 cm d1), the antagonistic capability of trichoderma (from 54.9% growth inhibition of r. solani to 66%), extracellular proteins and enzymes production for biological control of plant diseases through mutation with gamma;radiation. also, compared to wild type strain, protein production in the mutant isolates increased. moreover, the highest specific chitinase enzyme activities were observed in mutant isolates t. h m8 (42.48 u mg1) and t. h m15 (38.25 u mg1). trichoderma mutant of t. h m8 maintained higher mycelia growth rate and higher ability to inhibit growth of r. solani. the sdspage profiles had several enzyme protein bands such as cellobiohydrolases (cbhs), endoglucanases (egs), beta;glucosidases (bgls), endochitinases, and beta;(1, 4)nacetyl glucoaminidases. sdspage analysis indicated the presence of different protein bands in the range of 10.5 to 245 kda. interestingly, expression of chitinase in 95 percent of mutants was higher than wild type of t. harzianum. the results showed that gamma mutation could increase the efficiency and amount of enzymes in t. harzianum, while these enzymes are involved in antagonistic properties of t. harzianum.

افزایش فعالیت آنزیم‌های تجزیه‌کننده و قدرت آنتاگونیستی Trichoderma harzianum با استفاده از القای موتاسیون پرتو گاما

گونه های قارچ تریکودرما به عنوان عوامل موثر در کنترل بیولوژیک قارچ های بیمارگر گیاهی شناخته می شوند. در این تحقیق، تغییرات در رشد میسلیومی، فعالیت آنتاگونیستی، تولید آنزیم ها (کیتیناز و سلولاز) و پروتئین های خارج سلولی گونه Trichoderma harzianum و موتانت های آن برای انتخاب موثرترین آنها در مقابل قارچ بیمارگر گیاهی Rhizoctonia solani مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خلوص و محتوی پروتئین های آنزیمی آنها با استفاده از ژل الکتروفورز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش نرخ رشد میسلیوم های قارچ (از 18/1 به 33/1 سانتیمتر در روز)، توانایی آنتاگونیستی قارچ (از 9/54 درصد بازدارنگی از رشد به 66 درصد) و افزایش تولید پروتئین های خارج سلولی و آنزیم ها جهت کنترل بیماری های گیاهی از طریق موتاسیون با اشعه گاما امکانپذیر می باشد. در این تحقیق، تولید پروتئین ها در موتانت ها در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. علاوه بر این بیشترین فعالیت ویژه کیتینازی در موتانت های T. h M8 (U/mg 48/42) و T. h M15 (U/mg 25 /38 ) مشاهده شد. موتانت T. h M8 بیشترین نرخ رشد میسلیومی و بیشترین توان بازدارندگی از رشد قارچ بیمارگر R. solani را نشان داد. در این بررسی، پروفایل ژل الکتروفورز، چندین باند آنزیمی مانند سلوبیوهیدرولاز (CBHs)، اندوگلوکاناز (EGs) و بتاگلوکوزیداز (BGLs)، اندوکیتیناز و بتا (1و4) ان استیل گلوکوآمینیدازها را نشان داد. این تکنیک حضور باندهای پروتئینی مختلفی را در طیف 5/10 تا 245 کیلودالتون نشان داد. جالب اینکه طبق نتایج بدست آمده مشخص شد، بیان آنزیم کیتیناز در 95 درصد از موتانت ها نسبت به گونه وحشی افزایش یافته است. نتیجه اینکه، موتاسیون قارچT. harzianum با اشعه گاما می تواند کارایی و مقدار تولید آنزیم ها را در آن افزایش دهد، درحالی است که می دانیم این آنزیم ها در قدرت آنتاگونیستی T. harzianum دخالت دارند.