بررسی بازدارندگی باکتری‌های اندوفیت یونجه علیه باکتری بیمارگر clavibacter michiganensis subsp. insidiosus عامل پژمردگی در شرایط آزمایشگاه و گلخانه

باکتری‌های اندوفیت گروه مهمی از باکتری‌ها هستند که از طریق تولید فیتوهورمون ها، تولید عوامل ضد قارچ و ضد باکتری، تولید سیدروفور، رقابت غذایی و القای مقاومت سیستمیک میزبان، باعث مهارزیستی عوامل بیماری‌زای گیاهی می‌شوند. هدف از این پژوهش دستیابی به جدایه‌های اندوفیت با اثر آنتاگونیستی علیه عامل پژمردگی یونجهclavibacter michiganensis subsp. insidiosus در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه بود. به‏منظور انجام این پژوهش طی نمونه‌برداری‌های انجام شده، جدایه‌های باکتریایی از مزارع یونجه در استان همدان جداسازی شدند. سپس در شرایط آزمایشگاه، تاثیر آنتاگونیستی جدایه‌ها علیه باکتری عامل پژمردگی یونجه بررسی‌ شد. در شرایط آزمایشگاهی به روش کشت سه نقطه‏ای در محیط کشت  nutrient agarو تشکیل هالۀ بازدارنده در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. داده‌های حاصل با استفاده از نرم افزار  sasو مقایسۀ میانگین با آزمون چند دامنه ای دانکن آنالیز شد. بر اساس بررسی‌های آزمایشگاهی، هشت جدایه که دارای میانگین قطر هالۀ بازدارنده شش میلی‌متر بودند، برای بررسی‌های گلخانه‌ای انتخاب شدند. در شرایط گلخانه ارزیابی اثر جدایه‌های باکتریایی در کنترل توسعه بیماری از طریق اندازه‌گیری فاکتورهای رشدی یونجه بررسی شد. نتایج نشان داد که جدایه‌های 8  و 56 توان کنترل بالایی داشتند؛ به‏گونه‌ای که این جدایه‏ها در سطح احتمال 1% موجب افزایش فاکتورهای رشدی گیاه شدند. ژن کدکننده  16s rrnaجدایه‌های نماینده تکثیر و تعیین توالی شدند. نتایج نشان داد که جدایه هایی که بیش ترین درصد بازدارندگی را در شرایط آزمایشگاه و گلخانه داشتند، مربوط به جنس های bacillus subtilis، pseudomonas sp.، escherichia coli، sphingomonas paucimobilis و paenibacillus glycanilyticus بودند. باکتری‌های اندوفیت bacillus subtilis و sphingomonas paucimobilis دارای عملکرد مناسب علیه باکتری بیمارگر بودند. به‏گونه ای که در اکثر ویژگی های رشدی گیاه از جمله وزن تر، وزن خشک و ارتفاع بوته بیش‏ترین تاثیر را داشتند. این تاثیر می تواند ناشی از تولید طیف وسیعی از آنتی‌بیوتیک‌ها و القای مقاومت سیستمیک جدایه‌ها در مهار زیستی بیماری پژمردگی باکتریایی در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه و افزایش فاکتورهای رشدی گیاه باشد؛ نتایج حاصل می‌تواند نویدی در مدیریت و مهار زیستی  بیماری‌های خاکزاد باشد.

Inhibitation of alfalfa endophytic bacteria againstClavibacter michiganensis subsp. insidiosus causal agent of wilt disease in in vitro and greenhouse conditions

Endophytic bacteria are important group of bacteria that produce phytohormones, antifungal and antibacterial agents, siderophore, nutrient competition and induced systemic resistance in the host, causing the biocontrol of plant pathogens. The aim of this study was to obtain endophytic isolates with antagonistic effects against the alfalfa wilt agent, Clavibacter michiganensis subsp. insidiosus in the laboratory and greenhouse. In order to conduct this research study, samples and isolation of bacteria from alfalfa fields in Hamedan province were performed. Then, in the laboratory conditions, their antagonistic effects against Cmi were investigated. The experiments were conducted in laboratory on NA (Nutrient Agar) culture medium in a completely randomized design with three replications by determining the pathogenic bacterium growth inhibition. The obtained data were analyzed by Statistical Analysis System (SAS) software and the means were compared by Duncan's multiple range test. Based on the laboratory studies results, eight antagonistic strains with inhibition diameter higher than 6 mm were selected for the greenhouse studies. In the greenhouse conditions, the strains were evaluated for their effects on increasing growth factors of alfalfa. The results showed that isolates 8 and 56 showed higher biocontrol efficacy. These isolates increased plant growth factors at 1% level statistical probability. The 16srRNA encoding genes of strains were amplified and sequenced. Result showed that they were belonged to the genera Bacillus subtilis, Pseudomonas sp., Escherichia coli, Sphingomonas paucimobilis and Paenibacillus glycanilyticus. These isolates have been effective in biocontrol of wilt bacterial agents in the laboratory and greenhouse conditions, and increasing plant growth factors. Endophytic bacteria including Bacillus subtilis and Sphingomonas paucimobilis showed effective performance against pathogenic bacteria. In addition they had great impact on plant growth characteristics such as fresh weight, dry weight and plant height. These effects may be due to the production of antibiotics and induced systemic resistance to biological control of bacterial wilt disease in the laboratory and greenhouse and increasing plant growth factors. These results are promising and may be used in the biocontrol and the management of soilborne diseases.