نقش باکتریوسین در رقابت‌پذیری باکتری‌های بیماریزای قارچ خوراکی

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1575-25IPPC (R1)
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران
2گروه بیماری شناسی گیاهی و میکروبیولوژی محیط زیست، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ایالات متحده آمریکا
3گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
4پردیس کشاورزی دانشگاه تهران، گروه گیاه پزشکی
چکیده
در بین انواع برهمکنش‌هایی که وجود دارد، برهمکنش میزبان-بیمارگر در گیاهان به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است اما در مقابل این موضوع بر روی قارچ‌های خوراکی، کمتر مورد توجه و ارزیابی قرار گرفته است. گزارش فائو نشان از تولید بیش از 44.2 میلیون تن قارچ خوراکی در دنیا در سال 2021 دارد. باکتری‌ها به طور مداوم برای منابعی مانند مواد مغذی، فضا و اکسیژن رقابت می‌کنند و از ترکیبات سمی قابل انتشار نیز بر علیه میزبان و یا حذف رقبای خود استفاده می‌کنند. به منظور بررسی اثرات متقابل باکتری‌ها و بیماری‌زایی آن‌ها در دامنه‌‌ای از میزبان‌های گیاهی، جدایه‌های بیمارگر قارچ خوراکی مورد مطالعه قرار گرفتند. این جدایه‌ها شامل: Pseudomonas tolaasii، [Pseudomonas reactans]، Cedecea neteri، Pseudomonas sp.، Pseudomonas agarici، Chryseobacterium sp.، Mycetocola sp. و Ewingella americana بودند. پس از ارزیابی بیماری‌زایی، آزمون سنجش دامنه میزبانی جدایه‌ها، بصورت تلقیح درون شیشه‌ای بر روی گیاهان بادمجان، سیب زمینی، خیار، کدو، کلم پیچ و هویج به‌صورت تهیه دیسک از بافت آنها انجام شد. در بین تمامی جدایه‌ها، بیمارگر P. tolaasii قادر به ایجاد تغییر رنگ بافت در این میزبان‌ها شد. در ادامه جهت سنجش اثر متقابل این جدایه‌ها و تاثیر متابولیت‌های بازدارنده تولید شده توسط هر جدایه بر روی یکدیگر آزمون باکتریوسین انجام شد. نتایج حاصله از این آزمون، نقش قابل توجه P. tolaasii در تولید باکتریوسین و مهارکنندگی این بیمارگر را نشان می‌دهد. در حالی که باکتری‌های Mycetocola sp.، Chryseobacterium sp. و P. agarici از مهاجمان قارچ خوراکی هستند، زمانی که در مقابل P. tolaasii قرار گرفتند، در همه موارد تشکیل جمعیت، رشد و تقسیم کلنی توسط متابولیت‌های تولید شده P. tolaasii محدود و مهار شدند. گزارش‌های چند دهه اخیر نیز، حاکی از وقوع این بیمارگر در کارخانه‌های تولید قارچ خوراکی جهان نسبت به سایر بیمارگرهای مذکور قارچ خوراکی می‌باشد. در عین حال نتایج بدست آمده، شیوع، تهاجم و غالب بودن P. tolaasii در صنعت کشت قارچ خوراکی را به‌ویژه از طریق متابولیت‌های باکتریوسینی تولید شده و یا دیگر ترکیبات ضد باکتریایی در برابر سایر بیمارگرهای قارچ خوراکی را نشان می‌دهد.
کلیدواژه ها
 
Title
The Role of Bacteriocins in the Competitiveness of Bacterial Mycopathogens
Authors
Mahsa Moallem, Hamid Abachi, Mozhde Hamidizade, Milad Aeini, Ebrahim Osdaghi
Abstract
Among a various form of interactions, the host-pathogen interaction of plants has been well studied, while the edible mushroom-pathogen interactions are almost lacking in the literature. According to FAO reports, mushroom production surpassed 44.2 million tons worldwide in 2021. Edible mushrooms are among the most consumed fresh foods. Bacterial competition for nutrients, space, and oxygen resources is constant, and potentially toxic compounds produced by bacteria against hosts or competing species are crucial tools in this competition. To investigate the antagonism among pathogenic bacteria and assay their host range, pathogenic strains affecting edible mushrooms were studied: Pseudomonas tolaasii, [Pseudomonas reactans], Cedecea neteri, Pseudomonas sp., Pseudomonas agarici, Chryseobacterium sp., Mycetocola sp., Ewingella americana. The host range assay of all strains was conducted through comparative in vitro assays to identify pathogenicity on cabbage, carrot, cucumber, eggplant, potato, and pumpkin plants by using tissue. The results of the host range assay demonstrated that Pseudomonas tolaasii was particularly infected and caused discoloration in the tested tissues. In another set of experiments, antibiosis assays of strains were conducted to examine inhibitory metabolites and their effects on competing species. The results revealed the efficient role of bacterial blotch i.e., P. tolaasii is capable of producing bacteriocins or other antibacterial compounds. The mycopathogenic bacteria, i.e., Mycetocola sp., Chryseobacterium sp., and P. agarici, were encountered by P. tolaasii. Their population and colony growth were limited by zones of inhibition around P. tolaasii in the in vitro assay. Reports from the last few decades indicate that outbreaks of this pathogen in mushroom cultivation are more common than those caused by other mentioned pathogens. According to the results, the prevalence, aggressiveness, and predominance of P. tolaasii in mushroom cultivation might be driven by its antibiosis activity and ability to outcompete other mycopathogens on mushroom caps.
Keywords
antagonist, Edible mushrooms, host range, Mycopathogen