کنترل زیستی بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله‌ی گندم با استفاده از استرین‌های تجاری و محلی تریکودرما، جداسازی شده از ریزوسفر گیاه گندم

بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله‌ی گندم (fhb) یکی از مهم‌ترین بیماری‌های گندم بوده که هر ساله خسارت قابل توجهی ایجاد می‌کند. روش‌های رایج مدیریت بیماری از کارایی چندانی برخوردار نمی باشند، بنابراین استفاده از راهکارهای جدید در مدیریت این بیماری ضروری به نظر می‌رسد. در این راستا، در تحقیق حاضر کارایی جدایه‌های تجاری و محلی trichoderma در کنترل بیماری سوختگی فوزاریومی خوشه‌ی گندم بررسی شد. به منظور جداسازی بیمارگر و آنتاگونیست‌ها، نمونه‌برداری از سنبله‌های آلوده و ریزوسفر گندم صورت پذیرفت. شناسایی جدایه های قارچی (trichoderma وfusarium) بر اساس تلفیق داده‌های ریخت شناختی و مولکولی صورت گرفت و در نتیجه، هویت 10 جدایه‌ی بیمارگر و 13 جدایه‌ی آنتاگونیست به ترتیبfusarium graminearum  و t. harzianum تعیین گردید. بعد از غربالگری اولیه، یک جدایه‌ی برتر trichoderma جداسازی شده از ریزوسفر بوته‌ی گندم (t. harzianum tr5)، یک جدایه‌ی قارچ آنتاگونیست تجاری (t. harzianum t22) و جدایه یتهیه شده از کلکسیون قارچی دانشگاه تبریز(t. longibrachiatum n)، جهت ارزیابی خواص آنتاگونیستی بر علیه قارچ f. graminearum در شرایط آزمایشگاه و گلخانه انتخاب شدند. همچنین قابلیت جدایه‌های آنتاگونیست در تولید آنزیم‌های کیتیناز و پروتئاز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی های آزمایشگاهی نشان داد که تمامی جدایه های آنتاگونیست قارچی در مقایسه با شاهد به صورت معنی داری باعث بازدارندگی رشد قارچ بیماری زا می شوند. در آزمون های کشت متقابل، بیشترین درصد بازدارندگی با استفاده از آنتاگونیست‌های t. harzianum tr5و t. longibrachiatum nمشاهده گردید. همچنین فقط جدایه t. harzianum tr5 قادر به پارازیته کردن مستقیم ریسه‌های بیمارگر بود. ترکیبات فرار جدایه‌های آنتاگونیست کمترین اثر را روی قارچ بیمارگر از خود نشان دادند که نسبت به هم دیگر تفاوت معنی‌داری را نشان ندادند. در آزمون های ترکیبات غیرفرار بیشترین درصد بازدارندگی مربوط به جدایه ی t. longibrachiatum nمشاهده گردید. همه ی آنتاگونیست‌ها قادر به تولید میزان قابل توجهی از آنزیم‌های کیتیناز و پروتئاز بودند که قابلیت جدایه‌های محلی بیشتر بود. در نهایت، نتایج آزمایشات گلخانه ای با بررسی‌های آزمایشگاهی کنترل بیماری مطابقت داشت. نتایج آزمایشات گلخانه ای نشان داد که جدایه‌های آنتاگونیست به طور قابل توجهی اثرات بیمارگر در کاهش وزن دانه‌ی گندم را مهار کردند.

Biological Control of Wheat Fusarium Head Blight Using Antagonistic Strains of Commercial and Local Trichoderma, Isolated from Wheat Plant Rhizosphere

Abstract Fusarium Head Blight (FHB) is one of the most important diseases of wheat causing considerable yield losse annually. Commonly management practices of the disease are not effective, so adopting new strategies to control are seriously needed. For this purpose, in the present study, efficiency of commercial and local Trichoderma strains was evaluated in the control of Fusarium Head Blight on wheat. For isolation of the pathogen and antagonists, samples were taken from infected wheat spicke and wheat rhizosphere, respectively. Identification of fungal isolates (Trichoderma and Fusarium isolates) was performed based on combination of morphological characteristics and molecular data. Accordingly, the identity of the 10 isolates of the pathogen and 13 isolates of the antagonists was determined as Fusarium graminearum and Trichoderma harzianum, respectively. In lab, after a preliminiary screening, a superior Trichoderma isolate from wheat rhizosphere (T. harzianum Tr5), one commercial product (T. harzianum T22) and T. longibrachiatum N(prepared from culture collection of Tabriz University,) were used to study their antagonistic activity against F. graminearum under laboratory and greenhouse conditions. Antagonistic strains were furhter assessed in the production of chitinase and protease enzymes. The results of laboratory tests showed that all fungal antagonist strains significantly inhibited the growth of the pathogen compared to control. In dual culture assay, the highest inhibitory percent was detected in the interaction of F. graminearum with T. harzianum Tr5and T. longibrachiatum N. Furthermore, only T. harzianum Tr5 was able to show mycoparasitism mechanism directly. The volatile compounds of the antagonist strains showed the lowest inhibitory against pathogen, without any significant difference between them. In nonvolatile compounds assay, the highest inhibitory percentage was detected for T. longibrachiatum N and the lowest inhibitory percentage was detected for T. harzianum Tr5 and T. harzianum T22, respectively. All antagonists were able to produce chitinase and protease enzymes, with more capability for local isolates. Finally, the results of the greenhouse assay were positively in consistent with the laboratory tests. The results of greenhouse assay showed that the antagonist isolates significantly inhibited the adverse effects of the pathogen on weight loss of wheat grain.