ارزیابی تاثیر سودومونادها بر تحمل گیاهچه گندم به Bipolaris sorokiniana با تعیین شاخص‌های فلورسانس کلروفیل

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1013-25IPPC
نویسندگان
دانشگاه تهران
چکیده
آلودگی گیاهان به بیمارگرها، با اثر بر بازده فتوسیستم II منجر به کاهش ظرفیت فتوسنتزی می‌شود. با استفاده از تکنیک فلورسانس کلروفیل می‌توان میانگین بازده کوانتوم فتوسیستم II را تخمین زد. استفاده از رویکردی موثر برای حفظ و افزایش ظرفیت فتوسنتزی گیاه برای بهبود رشد و عملکرد محصولات کشاورزی ضروری است. برخی ریزوباکترهای سودوموناد به‌واسطه داشتن ویژگی‌های مفید می‌توانند باعث بهبود برخی پاسخ‌های گیاه در مقابل انواع بیمارگرهای گیاهی و نیز تنش‌های محیطی باشند و رشد و عملکرد گیاه را در شرایط نامطلبوب تعدیل کنند. از این‌رو، در این مطالعه، تاثیر جدایه‌های باکتریایی 104UTP، 113UTP، 110 UTPو 125UTP در کنترل قارچ بیمارگر Bipolaris sorokiniana در گندم با تکنیک فلورسانس کلروفیل بررسی شد. موقع کاشت بذور، زادمایه قارچ بیمارگر به نسبت وزنی پنج درصد با خاک گلدان مخلوط شد. یک میلی‌لیتراز سوسپانسون هر جدایه باکتریایی با غلظت cfu/ml 108هم‌زمان با کاشت به ازای هر بذر به خاک گلدان تزریق شد. گلدان‌ها در گلخانه در دمای 23-20 درجه سلسیوس با دوره نوری 16 ساعت روشنایی و هشت ساعت تاریکی به مدت 28 روز نگهداری شدند. شاخص‌های فلورسانس کلروفیل (F0, Fm, Fv, Fv/Fm) در دو مرحله (هفت و 21 روز بعد از کاشت) با استفاده از دستگاه فلورومتر مدل Handy PEA اندازه‌گیری شدند. میزان شاخص F0 (فلورسانس کمینه) در تیمار شاهد آلوده نسبت به تیمار شاهد سالم زیاد بود. بالا بودن F0 حاکی از اختلال در فعالیت‌های فتوسنتزی است. میزان شاخص‌های Fm (فلورسانس بیشینه) و Fv (فلورسانس متغیر) نیز در تیمارها متفاوت بود و شاخص‌های Fv و Fv/Fm (بازده فتوشیمیایی بیشینه فتوسیستم II) در شاهد آلوده نسبت به شاهد سالم کاهش داشتند. طبق نتایج، هم‌زمان با افزایش F0، میزان Fv کاهش یافت. جدایه‌های 104UTP و 113UTP به‌ترتیب بیش‌ترین تاثیر را در تیمارهای آلوده بر روی Fv/Fm داشتند که نشان می‌دهد، این جدایه‌ها توانستند تاثیر بیمارگر را بر روی گیاه گندم تعدیل کنند و تحمل گیاه را به بیماری با اثر بر بازده فتوسیستم II و شروع سریع تثبیت کربن افزایش دهند. همچنین، نتایج ارزیابی شدت بیماری نشان داد که همه جدایه-ها در مقایسه با تیمار شاهد توانستند بیماری را به میزان قابل‌قبولی کنترل کنند اما جدایه 104UTP با 5/64 % بیش‌ترین تاثیر را در کنترل بیماری داشت. نتیجه این مطالعه، جدایه 104UTP را به‌عنوان جدایه‌ای کارآمد برای مطالعات بیش‌تر پیشنهاد می‌کند.
کلیدواژه ها
 
Title
The effect of pseudomonads on the wheat seedlings tolerance to Bipolaris sorokiniana by determining chlorophyll fluorescence indices
Authors
Zhila Delkhah, Keivan Behboudi, Reza Maali-Amiri
Abstract
The contamination of plants with pathogens leads to a decrease in the photosynthetic capacity by affecting the efficiency of photosystem II. The average of photosystem II quantum efficiency can be estimated using chlorophyll fluorescence technique. It is necessary to use an effective approach to maintain and increase the photosynthetic capacity of the plant to improve growth and yield of crop. Some pseudomonad rhizobacteria, due to having useful traits, can improve some responses of the plant against different plant pathogen and abiotic stresses, and increase the growth and yield of the plant in unfavorable conditions. Therefore, in this study, the effect of 104UTP, 113UTP, 110UTP and 125UTP bacterial isolates was investigated in controlling the Bipolaris sorokiniana in wheat by chlorophyll fluorescence technique. When planting the seeds, the inoculum of pathogen was mixed with the potting soil at a ratio of 5% (w:w). One ml of suspension of each bacterial isolate with a concentration of 108 cfu/ml was injected into the potting soil at the same time as planting for each seed. The pots were kept in the greenhouse at 20-23°C with light 16 h for 28 days. Chlorophyll fluorescence indices (F0, Fm, Fv, Fv/Fm) were measured in two stages (seven and 21 days after planting) using Handy PEA fluorometer. The amount of F0 index (minimum fluorescence) in the inoculated control treatment was high compared to the non-inoculated control treatment. High amount of F0 indicates disturbance in photosynthetic activities. The amount of Fm (maximum fluorescence) and Fv (variable fluorescence) indices were also different in all the treatments, and Fv and Fv/Fm (maximum photochemical efficiency of photosystem II) indices were decreased in the inoculated control compared to the non-inoculated control. According to the results, at the same time as F0 increased, the amount of Fv decreased. 104UTP and 113UTP isolates respectively had the greatest effect on Fv/Fm in the inoculated treatments, which shows that these isolates were able to moderate the pathogen effect on the wheat plant and increase the tolerance of the plant to the disease with increase the effect on the efficiency of photosystem II and the rapid start of carbon fixation. Also, the results of the disease severity evaluation showed that all isolates were able to control the disease to an acceptable extent compared to the control treatment, but the 104UTP isolate with 64.5% had the most effect in controlling the disease. The result of this study suggests 104UTP isolate as an efficient isolate for further studies.
Keywords
Disease, Pseudomonas, Photosynthesis, Photosystem II, Fluorometer