مکانیسمهای بیوکنترلی مخمرهای سرمادوست جداسازی شده از اپیفیت انگور در کنترل بیماری کپک خاکستری
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1272-25IPPC
نویسندگان
1بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشـاورزی آذربایجـان غربـی، سـازمان تحقیقـات، آمـوزش و تـرویج کشـاورزی، ارومیه، ایران
2مؤسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترو یج کشاورزی، تهران، ایران
3گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی، اوین، تهران، ایران
چکیده
کپک خاکستری ناشی از Botrytis cinerea شایعترین و مهمترین بیماری پس از برداشت انگور میباشد که موجب خسارت اقتصادی قابل توجهی در سراسر جهان میگردد. طیف وسیعی از مخمرها با قابلیت مهار رشد قارچ Cinerea.B گزارش شده است. در سالهای اخیر علاوه بر شناسایی آنتاگونیستهای جدید از محیطهای طبیعی، مطالعات زیادی بر روی مکانیسمهای عمل و برهمکنش آنتاگونیست و بیمارگر که برای کاربرد تجاری آنها در آینده ضروری میباشد، صورت گرفته است. این مطالعه با هدف، بررسی مکانیسمهای بیوکنترلی جدایههای مخمر با فعالیت آنتاگونیستی انجام گرفته است. دراین بررسی تولید آنزیمهای لیتیک، تولید ترکیبات آلی فرار (VOCs)، تشکیل بیوفیلم و تولید سیدروفور مورد ارزیابی قرار گرفت. مکانیسمهای بیوکنترلی سه گونه جداسازی شده از اپیفیت انگور که شامل جدایههای Metschnikowia pulcherrima (G9) ، Rhodotorula glutinis (G54) و Meyerozyma guilliermondii (G30) بود بر علیه Cinerea .B مورد ارزیابی قرار گرفت. تمام جدایههای بررسی شده توانایی بالایی در تولید آنزیمهای لیتیک (پروتئاز، آمیلاز و پکتیناز) نشان دادند که یکی از مکانیسمهای مهم و در فعالیتهای بیوکنترلی میباشد و مسئول تخریب دیواره سلولی قارچ است. تشکیل بیوفیلم در تمام جدایهها مشاهده گردید. تشکیل بیوفیلم و چسبیدن به میسلیوم قارچ یکی از مکانیسمهای اساسی بیوکنترلی جدایههای مورد بررسی در نظر گرفته شد. تولید سیدروفور و رقابت برای آهن در دو جدایه M. pulcherrima (G9) و R. glutinis (G54) مشاهده شد. هر سه جدایه بررسی شده قادر به تولید متابولیتهای فرار در سطوح مختلف بودند و جدایه R. glutinis (G54) در مقایسه با دیگر جدایهها در مهار رشد میسلیوم B. cinerea موثرتر بود. در نهایت مشخص شد که مکانیسمهای مختلفی در قابلیت بیوکنترلی جدایههای مخمری مورد بررسی نقش دارند. ممکن است این سه گونه برای مهار قارچ B. cinerea از مکانیسمهای دیگری مانند تولید آنزیمهای هیدرولیز کننده دیگر، القا مقاوت و رقابت برای غذا و فضا استفاده کنند که نیاز به بررسیهای بیشتری میباشد.
کلیدواژه ها
Title
Biocontrol mechanisms of cold-adopted yeast strains isolated from grape fruits epiphyte against gray mold disease
Authors
lachin mokhtarnejad, Shahram Naeimi, mohsen farzaneh
Abstract
Gray mold caused by Botrytis cinerea is the most common and serious postharvest diseases of grape responsible for significant economic losses worldwide. A wide range of yeasts have been reported to exhibit inhibitory activity against B. Cinerea. In recent years, studies have been undertaken not only to develop new antagonists from the natural environment, but also to understand their possible mechanisms of action in the host-pathogen-antagonistic interaction system, which is necessary for their future commercial application. This work aimed to investigate mechanisms of yeast isolates with antagonistic activity. In this study mechanisms involved Production of lytic enzyme, volatile organic compounds (VOCs), production, biofilm formation and production of sidrophore were evaluated. The different modes of action of three isolated epiphytic yeast species Metschnikowia pulcherrima (G9), Rhodotorula glutinis (G54) and Meyerozyma guilliermondii (G30)) against B. cinerea was investigated. All of tested isolates showed high ability to production of lytic enzymes (Protease, Amylase and Pectinase) that is important mechanism involved in the biocontrol activity and responsible for fungal cell wall degradation. Also formation of biofilm all observed in all strains. Biofilm formation, adhesion to fungal mycelium was considered one of the key mechanisms of biological control of the tested isolates. The iron depletion (Sidrophore production) observed in M. pulcherrima (G9) and R. glutinis (G54). All of the three isolates were able to production different levels of volatile organic compounds (VOCs) and R. glutinis (G54) was more effective than other two isolate at limitation of mycelium grows of B. cinerea. Finally, it was found that various mechanisms play role on the biocontrol ability of studied yeasts isolates. This species may involve other modes of action to inhibit Botrytis cinerea, such as formation of another hydrolysis enzyme, induce resistance and competition for space and nutrients. This might need further investigation.
Keywords
Antagonism, Biofilm formation, volatile organic compounds