تأثیر اسانس آویشن دنایی و اسید سالیسیلیک بر بیان ژن‌های دفاعی گیاه در خیار آلوده با بیمارگر Verticillium dahlia

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1262-25IPPC
نویسندگان
1دانشجوی دانگشاه آزاد واحد ورامین
2هیات علمی دانشگاه اردکان
3دانشگاه آزاد واحد ورامین
چکیده
خیار گلخانه‌ای مورد حمله آفات و عوامل بیماریزای متعددی قرار می گیرد. در سال های اخیر بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی خیار در تعداد زیادی از گلخانه های منطقۀ ورامین گسترش یافته، به طوری که خسارت ناشی از آن در بعضی از گلخانه ها تا 50 درصد نیز تخمین زده شده است. توسعه قارچ در شرایط خنک و مرطوب بهاری اتفاق می افتد، ولی پژمرده شدن شاخ و برگ تا زمانی که هوا آفتابی و گرم باشد و گیاه تحت تنش نباشد رخ نمی‌دهد. رایج ترین شیوه برای کنترل این بیماری استفاده از قارچکش هاست، اما کاربرد مکرر ترکیبات قارچکش برای انسان و محیط‌زیست اثرات جنبی نامطلوبی دارد و نیز منجر به ایجاد مقاومت در جمعیت‌ بیمارگر می‌شود. لذا در این تحقیق به تأثیر اسانس آویشن دنایی و ترکیب القا کننده مقاومت در گیاه خیار، اسید سالیسیلیک، در برهمکنش با بیماگر V. dahlia بر بیان ژن‌های دفاعی در گیاه با استفاده از روش Real Time PCR پرداخته شد. ژن‌های مورد مطالعه در این تحقیق، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز بودند. این تحقیق در دورۀ زمانی بیست روزه بعد از آلوده‌سازی گیاه خیار به قارچ عامل بیماری، و مایه زنی به وسیلۀ اسیدسالیسیلیک و اسانس آویشن دنایی انجام شد. تیمارها شامل گیاهان تیمار شده با آب مقطر، گیاهان تیمار شده با اسانس آویشن دنایی، گیاهان تیمار شده با اسیدسالیسیلیک، گیاهان تیمار شده با اسانس آویشن دنایی و اسیدسالیسیلیک، گیاهان تیمار شده با اسانس آویشن دنایی، اسیدسالیسیلیک و بیمارگر بودند. میزان بیان هر سه ژن، در همۀ تیمارها، از روز چهارم نمونه برداری افزایش و در روز دوازدهم به بیشترین مقدار خود، در مورد هر سه ژن رسید. در مورد هر سه ژن، میزان بیان در تیمار استفادۀ توأمان از سه عامل اسانس آویشن دنایی، اسیدسالیسیلیک و بیمارگر، بیشترین مقدار را در تمام روزهای نمونه برداری نشان داد. میزان بیان ژن‌های پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز در این تیمار، در روز دوزادهم، به ترتیب 280 ، 176 و 365 برابر میزان بیان آنها در تیمار شاهد (مایه زنی شده با آب مقطر) بود. بعد از روز دوازدهم میزان بیان هر سه ژن کاهش پیدا کرد، و تا روز بیستم این روند کاهشی بود. بعد از تیمار ذکر شده، تیمار استفاده از اسانس و اسیدسالیسیلیک بیشترین بیان ژنهای دفاعی (پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز) را نشان داد، و در مرتبه های بعدی به ترتیب تیمارهای اسیدسالیسیلیک به تنهایی و تیمار اسانس آویشن دنایی به تنهایی قرار داشتند. نتایج این تحقیق نشان داد که اسانس آویشن دنایی و اسیدسالیسیلیک به عنوان القاگرهای ژن‌های دفاعی عمل می کنند و توانایی استفاده در برنامه‌های مدیریت بیماریهای گیاهی را دارند.
کلیدواژه ها
 
Title
Effect of Thymus daenensis essential oil and salicylic acid on the expression of plant defense genes in cucumber infected with Verticillium dahlia
Authors
Lida saeidi, Jalal Gholamnezhad, mojdeh maleki, samin sediq
Abstract
Greenhouse cucumber is attacked by many pests and pathogens. In recent years, Verticillium wilt disease of cucumber has spread in a large number of greenhouses in Varamin region, so that the damage caused by it in some greenhouses has been estimated up to 50%. Fungus development occurs in cool and moist spring conditions, but foliage wilting does not occur as long as the weather is sunny and warm and the plant is not under stress. The most common way to control this disease is the use of fungicides, but the repeated use of fungicide compounds has adverse side effects for humans and the environment and also leads to the development of resistance in the pathogenic population. Therefore, in this research, the effect of Thymus daenensis essential oil and salicylic acid, which induces resistance in cucumber plants, in interaction with V. dahlia pathogen on the expression of defense genes in the plant using Real Time PCR method. The genes studied in this research were peroxidase, polyphenol oxidase and catalase. This research was carried out in a period of twenty days after the cucumber plant was infected with the fungal pathogen and inoculated with salicylic acid and thyme essential oil. The treatments included plants treated with distilled water, plants treated with thyme essential oil, plants treated with salicylic acid, plants treated with thyme essential oil and salicylic acid, plants treated with thyme essential oil, salicylic acid and pathogen. The expression level of all three genes, in all treatments, increased from the fourth day of sampling and reached its highest value on the twelfth day for all three genes. In the case of all three genes, the expression level showed the highest value in the treatment of the combined use of the three agents of Denai thyme essential oil, salicylic acid, and pathogen in all sampling days. The expression levels of peroxidase, polyphenol oxidase and catalase genes in this treatment, on the second day, were 280, 176 and 365 times their expression levels in the control treatment (inoculated with distilled water), respectively. After the 12th day, the expression level of all three genes decreased, and until the 20th day, this trend was decreasing. After the mentioned treatment, the treatment using essential oil and salicylic acid showed the highest expression of defense genes (peroxidase, polyphenol oxidase, and catalase), and in the next order, salicylic acid treatments alone and thyme essential oil treatment alone were ranked respectively. The results of this research showed that the essential oil of thyme and salicylic acid act as inducers of defense genes and have the ability to be used in plant disease management programs.
Keywords
gene expression, Real time PCR, Thymus daenensis, salicylic acid