برسی اثر کیتوزان بر روی گوجه‌فرنگی آلوده به نماتد Meloidogyne javanica در شرایط گلخانه

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1497-25IPPC (R2)
نویسندگان
1دانشگاه یاسوج
2عضو هیأت علمی دانشگاه یاسوج
چکیده
کیتوزان یک بیوپلیمر طبیعی غیرسمی و زیست تخریب‌پذیر است که به صورت تجاری از کیتین موجود در پوسته خرچنگ و میگو تولید می‌شود. این ماده در وزن‌های مولکولی مختلفی تولید می‌شود که هر کدام خصوصیات منحصر به فردی دارند و بر اثربخشی آن در بهبود رشد گیاهان تأثیر می‌گذارند. کیتوزان با وزن مولکولی بالا (بیش از 700 کیلو دالتون) به طور خاص برای تقویت رشد ریشه‌های گیاهی مفید است در حالی که کیتوزان با وزن مولکولی متوسط (بین 150 تا 700 کیلو دالتون) و کیتوزان با وزن مولکولی پایین (کمتر از 150 کیلو دالتون) باعث افزایش رنگیزه فتوسنتزی و القای مقاومت در برابر تنش‌های زیستی در گیاه می‌شود. تحقیقات اخیر نقش موثر کیتوزان در مدیریت نماتدهای ریشه‌گرهی (Meloidogyne spp.) به عنوان خطرناکترین نماتدهای انگل گیاهی را نشان داده است. ترکیبات آلی از جمله کیتین باعث تغییر در خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک، آزادسازی ترکیبات نماتدکش مانند اسیدهای آلی و ترکیبات نیروژن‌دار (NH3) و با افزایش میکروارگانیسم‌ها در خاک موجب القاء مقاومت در گیاه شده و از این طریق باعث کاهش جمعیت نماتد می‌شوند. در مطالعه حاضر کاربرد کیتوزان با وزن مولکولی بالا، متوسط و پایین در گیاهان گوجه‌فرنگی آلوده به M. javanica در شرایط گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور بذر گوجه‌فرنگی رقم Early-Urbana در گلدان‌های پلاستیکی حاوی یک کیلوگرم بستر کشت (نسبت مساوی از خاک مزرعه، ماسه و کود گاوی پوسیده) کشت گردید و در گلخانه با دمای 4±27 درجه سلسیسوس و شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی نگهداری شد. گیاهچه‌ها در مرحله چهار برگی به دو گروه و هر گروه به دو زیر گروه تقسیم شدند. گیاهچه‌ها با 4000 تخم نماتد مایه‌زنی و هم‌زمان (در گیاهان گروه اول) و هفت روز بعد از مایه‌زنی (در گیاهان گروه دوم) با 20 میلی‌لیتر کیتوزان با وزن مولکولی بالا، متوسط و پایین در غلظت یک درصد (در زیرگروه اول) و غلظت دو درصد (در زیرگروه دوم) همراه با آب آبیاری تیمار شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد. پس از 60 روز گیاهان برداشت و شاخص‌های رویشی گیاه و جمعیتی نماتد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تمامی شاخص‌های رویشی گیاهان آلوده به نماتد و تیمار شده با کیتوزان در مقایسه با گیاهان تیمار نشده به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. همچنین فاکتور تولیدمثل نماتد در گیاهان زیر گروه اول و دوم از گروه یک تیمار شده با کیتوزان با وزن مولکولی بالا، متوسط و پایین در مقایسه با گیاهان تیمار نشده با کیتوزان به ترتیب 78/19، 83/24 و 78/22 درصد و 49/28، 05/28و 58/23 درصد کاهش و در گیاهان زیر گروه اول و دوم از گروه دو به ترتیب 48/16، 97/18 و 66/26 درصد و 49/25، 39/24 و 05/28 درصد کاهش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که خیساندن
کلیدواژه ها
 
Title
Effect of Chitosan on Tomato Plants Infected with the Meloidogyne javanica under Greenhouse
Authors
Arash Noshadi, fatemeh khaji, sara ansari, artadokht niknejad, Habiballah Charehgani
Abstract
Chitosan is a non-toxic, biodegradable natural biopolymer commercially produced from chitin found in the exoskeletons of crabs and shrimps. Chitosan is made in various molecular weights, each with unique properties that influence its effectiveness in enhancing plant growth. High molecular weight chitosan (over 700 kDa) is helpful for the strengthening of the plant roots, while medium (150-700 kDa) and low molecular weight chitosan (less than 150 kDa) increase photosynthetic pigments and induce resistance against biotic stresses in plants. Recent studies have shown the influential role of chitosan in the management of root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) as the most dangerous plant-parasitic nematodes. This study evaluated the application of high, medium, and low molecular weight chitosan on tomato plants infected with M. javanica under greenhouse conditions. Organic materials, including chitin, can change the physicochemical properties of the soil, release nematicide compounds such as organic acids and nitrogen compounds (NH3), and can induce plant resistance by increasing antagonist microorganisms, resulting in the suppression of nematode populations. For this purpose, tomato seeds cv. Early-Urbana were sown in plastic pots containing one kilogram of growing medium (equal amount of farm soil, sand, and decomposed cow manure) and maintained in a greenhouse (27±4°C temperature, under 16:8 h (light: dark) photoperiod). Four-leaf stage seedlings were separated into two groups and, each group into two subgroups. Seedlings inoculated with 4000 eggs of nematode and simultaneously (in the first group) and seven days after nematode inoculation (in the second group), soil drenched with 20 mL of 1% (in the first subgroup), and 2% (in the second subgroup) chitosan with high, medium, and low molecular weight. The experiment was performed in a factorial arrangement in a completely randomized design with four replications. After 60 days, plants were harvested and plant growth indices and nematode population indices were assessed. Results showed that all growth indices of nematode-infected plants treated with chitosan significantly increased compared to inoculated control (non-treated) plants. Additionally, the nematode reproduction factor in the first and second subgroups of the first group which treated with high, medium, and low molecular weight chitosan decreased by 19.8%, 24.8%, 22.8%, and 28.5%, 28.1%, 23.6%, respectively, and in the second group decreased by 16.5%, 19%, 26.7%, and 25.5%, 24.4%, 28.1%, respectively, compared to non-treated plants. This research showed that soil drenching with chitosan simultaneously with nematode inoculation enhanced the vegetative indices of tomato plants and reduced the infection of M. javanica.
Keywords
Root-knot nematode, greenhouse, Plant extract, Chitosan, molecular weight