ارزیابی تاثیر استرپتومایسس‌های خاک‌برد بر شاخص‌های رشدی گیاه گوجه‌فرنگی در شرایط تنش زیستی ناشی از شبه‌قارچ phytophthora nicotianae

مقدمه: شبه‌قارچ (breda de haan) phytophthora nicotianaeبیمارگر گیاهی ویرانگر با انتشار جهانی است که سبب پوسیدگی ریشه، میوه، برگ و طوقة گیاه می‌شود. این میکروارگانیسم یکی از مخرب‌ترین اوومیست‌های بیمارگر گیاهی به شمار می‌رود. گونه‌های فیتوفتورا به‌عنوان عامل بیماری‌های مختلف در تعداد زیادی از گیاهان صیفی و جالیز شناخته شده‌اند که در اثر حمله به گیاه، علائمی مانند مرگ گیاهچه، سوختگی اندام‌های هوایی و پوسیدگی میوه، ساقه، طوقه و ریشه ایجاد می‌کنند و در بیشتر موارد نیز منجر به مرگ میزبان می‌شوند. زیان‌های اقتصادی ناشی از p. nicotianae به‌دلیل تنوع میزبان و خسارت‌های زیست‌محیطی آن بسیار زیاد است؛ ازاین‌رو، کنترل این بیمارگر یک چالش مداوم محسوب می‌شود. مواد و روش‏‏ها: به‌منظور کنترل بیولوژیک بیماری مزبور، از بین تعداد زیادی از اکتینومیست‌های خاکزی جداشده از استان کرمان سه جدایة m6، m8 و m215 انتخاب شدند که فعالیت ضد‌اوومیستی موثری علیه p. nicotianae نشان دادند. برای درک بهتر مکانیسم بازدارندگی این جدایه‌ها،آزمون کشت متقابل در شرایط آزمایشگاهی، اثر محرک رشدی و کنترل‌کنندگی بیمارگر ازطریق کاربرد جدایه‌های آنتاگونیست در شرایط گلخانه‌ای و شناسایی مولکولی آنتاگونیست منتخب با اعمال بهترین اثر مهارکنندگی بر بیماری در گیاه گوجه‌فرنگی رقم  super chefانجام شد. نتایج: سه جدایة m6 ،  m8و  m215 جداشده از خاک به‌منظور ارزیابی فعالیت آنتاگونیستی علیه بیمارگر p. nicotianae در گیاه گوجه‌فرنگی ارزیابی شدند. از بین آنها جدایة m8 در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه‌‌ای پس از آنالیز آماری، اثر مهارکنندگی بر بیماری پوسیدگی طوقه و ریشة گوجه‌فرنگی اعمال کرد. مقایسة عملکرد جدایه‌های ارزیابی‌شده در شرایط گلخانه‌ای نشان داد جدایة m8 بیشترین تاثیر را در افزایش شاخص‌ها‌ی رشد گیاه گوجه‌فرنگی رقم super chef شامل ارتفاع بوته، تعداد گل، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه داشت. جدایة مزبور براساس آنالیز توالی زیرواحد کوچک rna ریبوزومی (16s rrna)، شناسایی و براساس نتایج حاصل سویة شاخص streptomyces venetus cmuab225t بالاترین شباهت (08/96 درصد) را با جدایة m8 داشت. بحث و نتیجه‏گیری: امید است بتوان از سویة m8 s. venetus درکودها‌ی زیستی و تولید ترکیبات بازدارندة زیستی برای بیوکنترل بیمارگرهای گیاهی استفاده کرد. در این خصوص، در تحقیقاتی گزارش شده است که استفاده از عوامل مختلف کنترل زیستی مانند trichoderma. harzianum و t. asperellum در کمپوست غنی‌شده می‌تواند برای کاهش علائم p. nicotianae در نهال‌های فلفل موثر باشد. در این راستا، تولید محصول بر پایة باکتری m8 s. venetus مستلزم انجام تحقیقات فراتری است؛ ازجمله برهمکنش باکتری مزبور با سایر میکروارگانیسم‌های مفید خاکزی و عدم تاثیر منفی در جمعیت میکروب‌های مفید خاک، بررسی دامنة فعالیت ضدمیکروبی باکتری علیه سایر قارچ‌ها و باکتری‌های بیمارگر گیاهی و ملاحظات ایمنی زیستی.

Evaluating the Effects of Soil-Borne Streptomyces spp. on Tomato Growth Indices under Biotic Stress Condition Caused by Phytophthora nicotianae

Introduction: Phytophthora nicotianae is a destructive plant pathogen with a worldwide distribution that causes root, fruit, leaf, and crown rot. Phytophthora species are the main reason for various diseases in a wide range of plant species including vegetables. Symptoms include fruit, stem, crown, and root rot. They lead to plant host death and in most cases, the economic losses caused by P. nicotianae are very high due to the diversity of the host range and its damage, therefore, controlling this pathogen is a constant challenge. Materials and methods: In order to biologically control the disease, three Streptomyces isolates including M6, M8, and M215 were selected from a large number of soilinhabitant actinomycetes isolated from Kerman province, which showed effective antiOomycete activity against P. nicotianae. To better understand the inhibitory mechanism of these isolates, in vitro dualculture assay, plant growth promotion, and pathogen control effects were investigated through the application of antagonists under laboratory and greenhouse conditions. Molecular identification of the most promising isolate was also achieved. Results: The antagonistic activity of three isolates including M8, M6, and M215 against P. nicotianae in tomato plants (super chef variety) was evaluated. Among all, based on the statistical analysis under both laboratory and glasshouse conditions, the M8 isolate had an inhibitory effect on the crown and root rot of tomato. The comparison of the effects of antagonists on the tomato plant yield indices revealed that M8 isolate had the greatest effect on increasing the growth indices of the tomato plant (super chef cultivar) including plant height, the number of flowers, shoot, and root dry weight. The M8 isolate was identified by the sequence analysis of a small ribosomal RNA subunit (16S rRNA). Based on the results of the present study, Streptomyces venetus CMUAB225T strain had the highest similarity (96.08%) with the M8 isolate. Discussion and conclusion: The results showed that M8 isolate can be considered as a beneficial microorganism to produce some useful biofertilizers and bioactive materials to control tomato crown and root rot biologically. Some biocontrol agents such as T. harzianum and T. asperellum within composts can be effective in reducing the symptoms of Ph. nicotianae in pepper seedlings. The production of any product based on the S. venetus (M8) requires fulfilling further research steps such as the interaction of the bacterium with other beneficial soil microorganisms and its impact on the population of beneficial soil microbes, evaluation of the antimicrobial activity of M8 against other plant pathogenic fungi, fungallike microorganisms and bacteria. Moreover, biosafety considerations and measures have to be investigated.