بررسی برهمکنش ویروس موزائیک توتون با نماتد ریشه گرهی Meloidogyne incognita در گیاه گوجه فرنگی

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1489-25IPPC (R1)
نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
بیمارگرهای گیاهی همچون ویروس موزاییک توتون (Tobamovirus tabaci) و نماتد ریشه‌گرهی (Meloidogyne incognita) تهدیدات قابل توجهی برای گیاهان خانواده Solanaceae در سراسر جهان محسوب می‌شوند و تبعات ویران‌گری برای محصول‌های کشاورزی و امنیت غذایی دارند. ویروس موزائیک توتون یک ویروس با ژنوم RNA تک لا است که به سبب ایجاد علایم موزاییک بر روی برگ‌های گیاهان آلوده شناخته می‌شود. نماتد ریشه‌گرهی با حمله به گیاه میزبان منجر به تشکیل گال‌های مشخص روی ریشه می‌شود. هر دو بیمارگر، پیش‌تر در زمینه تأثیرات فردی خود بر روی گیاه گوجه فرنگی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما برهمکنش آن‌ها درون گیاه میزبان یک سناریو پیچیده ارائه می‌دهد. در این مطالعه، رابطه میان ویروس موزائیک توتون و نماتد ریشه‌گرهی در گیاهان گوجه‌فرنگی بررسی شد. پس از ‌آلودگی همزمان گیاه میزبان توسط این دو بیمارگر گیاهی از طریق اضافه کردن سوسپانسیون حاوی نماتد به خاک مجاور ریشه و مایه زنی ویروس به برگ گیاه گوجه‌فرنگی، افزایش قابل ملاحظه‌ای در فعالیت آنزیم‌های دفاعی مشاهده شد. همچنین زمانی که گیاهان گوجه‌فرنگی ابتدا به ویروس و سپس به نماتد آلوده شدند، کاهش قابل ملاحظه‌ای در تعداد نماتدها و گال‌ها مشاهده شد. بدین ترتیب، مکانیسم‌های دفاعی گیاه احتمالا با افزایش آنزیم‌های دفاعی از جمله کاتالاز، پلی‌فنول اکسیداز و پراکسیداز باعث سرکوب تکثیر نماتد در ریشه گیاه شده است. موثرترین زمان برای پاسخ دفاعی، آلودگی گیاه به ویروس و سپس پس از 48 ساعت به نماتد نشان داده شد. این پدیده مکانیسم‌های مولکولی پیچیده‌ای را که در زمینه تداخل بین پاسخ‌های ایمنی گیاهی که توسط آلودگی‌های ویروسی و نماتد ایجاد می‌شوند، روشن می‌کند. پویایی زمانی و تأثیر این برهمکنش برای روشن کردن پاسخ‌های دفاعی گیاه در برابر بیمارگرهای متعدد حیاتی است. نتایج این پژوهش زمینه مطالعات آینده را برای بررسی‌های بیشتر فراهم می‌سازد.
کلیدواژه ها
 
Title
Investigating on the interaction of tobacco mosaic virus with root-knot nematode (Meloidogyne incognita) in tomato plants
Authors
Fatemeh Barazandeh, Mohammad Reza Atighi, Masoud shams-bakhsh
Abstract
Plant pathogens such as the tobacco mosaic virus (Tobamovirus tabaci) and the root-knot nematode (Meloidogyne incognita.) are prominent threats to the Solanaceae family, with devastating implications for crop yields and food security. T. tabaci is a single-stranded RNA virus known for causing mosaic patterns on the leaves of infected plants, while Meloidogyne is a microscopic parasite that invades plant roots, leading to the formation of characteristic galls. Both pathogens have been extensively studied in the context of their individual impacts on plant health, but their interactions within the host plant present a complex scenario. In this study, the relationship between T. tabaci and root-knot nematode in tomato plants is assessed. Upon co-inoculated of the plant host with these two plant pathogens by adding a suspension containing nematodes to the soil near the roots and inoculating the leaves of the tomato plant with the virus, there is a discernible upregulation of defense enzyme activity. Remarkably, when tomato plants were first exposed to the virus and subsequently inoculated with the root-knot nematode, a notable decrease in the number of nematodes and galls was shown. Consequently, the defense mechanisms of plants were observed to be enhanced as the defense enzymes, including catalase, polyphenol oxidase, and peroxidase were increased in infected plants. The most effective time point for the heightened defense response was found to inoculate with nematode 48 hours after the inoculation of the virus. This phenomenon sheds light on the intricate molecular mechanisms underlying the crosstalk between plant immune responses triggered by viral and nematode infections. The temporal dynamics and impact of this interaction are crucial for elucidating plant defense responses against multiple pathogens. The ideas that come from this research provide the basis for future studies for further investigation.
Keywords
defense enzymes, Meloidogyne incognita, Tobacco Mosaic Virus