بهینه‌سازی تولید گاما‌ پلی‌گلوتامیک اسید (γ pga)، در باکتری bacillus velezensis و تاثیر آن بر افزایش شاخص‌های رشدی گندم و کنترل bipolaris sorokiniana عامل بیماری پوسیدگی معمولی ریشه گندم

کشاورزی مدرن در قرن بیست و یکم باید امنیت غذایی این جمعیت رو به رشد را تامین کند، که به معنای تولید غذا و فیبر بیشتر با نیروی کار کمتر است؛ بنابراین کشاورزی در قرن حاضر نیازمند سرمایه گذاری هوشمندانه مبتنی بر روش های تولید کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست است. بیماری پوسیدگی معمول ریشه گندم با عامل b. sorokiniana ، از مهمترین بیماری های گندم است که هر ساله موجب ایجاد خسارت های اقتصادی می شود. در این پژوهش از مجموع 180 جدایه باکتریایی باسیلوس جداشده از نمونه های جمع آوری شده از مزارع گندم استان همدان، ضایعات قارچ های خوراکی و ضایعات نخل، تعداد 9 جدایه توانستند ترکیب گاما پلی گلوتامیک اسید را با مقادیر مختلف تولید کنند، که از این بین، دو جدایه توانستند γ pga را به صورت مستقل از گلوتامیک اسید تولید کنند. جدایه bacillus velezensis utb97 با نرخ تولید 40 گرم بر لیتر γ pga به عنوان جدایه برتر تولیدکننده انتخاب شد. جدایه utb97 توانست در شرایط آزمایشگاهی به میزان 65 درصد از رشد قارچ بیمارگر به روش کشت متقابل جلوگیری کند. بررسی های گلخانه ای که به صورت تیمار بذور گندم انجام شد، نشان داد که تیمار باکتری  utb97 و utb97 + γ pga توانست بیماری پوسیدگی معمولی ریشه گندم را به ترتیب به میزان 59 و 73  درصد در مقایسه با تیمار شاهد کنترل کند، همچنین تیمار utb97 + γ pga توانست موجب افزایش شاخص های رشدی گندم (طول ساقه و وزن خشک ریشه)، در حضور و عدم حضور قارچ بیمارگر شود.

optimization of gamma polyglutamic acid (γ pga) production by bacillus velezensis and its effect on increasing wheat growth and biocontrol of bipolaris sorokiniana causal agent of common root rot of wheat

modern agriculture in the 21st century must provide food security for this growing population, which means producing more food and fiber with less labor. therefore, agriculture in this century requires smart investment based on more efficient and environmentally friendly production methods. common wheat root rot caused by b. sorokiniana is one of the most important pathogens of wheat, which causes economic losses every year. in this research, from 180 bacillus isolates from the samples collected from the wheat fields of hamadan province, wastes of edible mushrooms, palm wastes and wood wastes, 9 isolates were able to produce γ pga with different production rates. 2 isolates were able to produce γ pga independently of glutamic acid. bacillus velezensis utb97 with a production rate of 40 g/l γ pga was selected as the superior producer isolate. utb97 could prevent 65% growth of pathogenic fungi in laboratory conditions by dual culture method. greenhouse result showed that the treatment of utb97 and utb97 + γ pga was able to control common wheat root rot disease by 59 and 73%, respectively, compared to the control treatment, and also the treatment of utb97 + γ pga was able to increase the growth index of wheat. (stem length and root dry weight), in the presence and absence of the pathogenic fungus.