نقش بيوفيلم توليد شده توسط باكتري‌هاي مفيد همراه گياه در كاهش خسارت‌هاي ناشي از بيمارگرهاي گياهي

The role of biofilm formation by plant associated beneficial bacteria in reducing the damage of plant pathogens

باكتري­هاي مفيد با استفاده از راهكار­هاي مختلف موجب محافظت گياهان در برابر عوامل بيماري­زا مي­شوند. توليد متابوليت­هاي ثانويه از قبيل آنتي­بيوتيك­ها، تركيبات فرّار آلي و سيدروفورها، القاء مقاومت به گياه و افزايش شاخص­ هاي رشدي گياهان از جمله اين روش­ها هستند. در سال­هاي اخير، توليد بيوفيلم به‌عنوان يكي از ويژگي­هاي مهم در بقاء و ماندگاري باكتري­هاي مفيد گياهي، مورد توجه قرار گرفته است. بيوفيلم مجموعه ­اي از سلول­هاي يك يا چند گونه باكتريايي است كه توسط مواد پليمري احاطه شده است. علاوه بر باكتري‌ها، در بيوفيلم ممكن است قارچ­ها، جلبك­ها و پروتوزوآها نيز يافت شوند. زيستن در بيوفيلم ­ها مزاياي زيادي را براي باكتري­هاي آنتاگونيست به همراه دارد. بيوفيلم از باكتري­ها در برابر شرايط نامساعد تغذيه ­اي، كمبود اكسيژن در دسترس، فشار اسمزي بالا، تغييرات ناگهاني دما و اسيديته، تنش خشكي و تركيبات ضدميكروبي مانند آنتي­ بيوتيك­ها و تركيبات كلردار محافظت مي ­نمايد. علاوه بر اين كه توليد متابوليت­هاي ثانويه مؤثر در مهار زيستي بيماري­ها در بستر بيوفيلم افزايش مي­يابد، محيط بيوفيلم حفاظتي كامل از اين تركيبات توليد شده به عمل مي­ آورد. با عنايت به اهميت توانايي توليد بيوفيلم كامل و سه بعدي توسط باكتري­هاي مفيد و تأثيرات مثبت آن در افزايش توان مهار زيستي اين باكتري­ها، پيشنهاد مي ­شود اين ويژگي در غربال­گري باكتري­هاي مفيد، جهت انتخاب سويه­ هاي مؤثر در مهار زيستي بيماري­هاي گياهي و استفاده آن­ها براي توليد تجاري مورد توجه قرار گيرد.

Beneficial bacteria protect the plants against pathogens in various strategies. Some of these strategies are included the production of secondary metabolites such as antibiotics, volatile organic compounds and siderophores, plant resistance induction and promoting the plant growth parameters. In recent years, biofilm production has been considered as one of the important features in the survival of plant beneficial bacteria. A biofilm is a community of one or more bacterial species surrounded by polymeric materials. In addition to bacteria, fungi, algae and protozoa may be found in the biofilm. Living in biofilms has many benefits for antagonistic bacteria. Biofilm protects bacteria against adverse nutritional conditions, shortage of available oxygen, high osmotic pressure, sudden changes in temperature and pH, drought stress and antimicrobial compounds such as antibiotics and chlorine compounds. In addition to enhancing the production of effective secondary metabolites in disease biocontrol in biofilm, its matrix provides complete protection of these compounds. Concerning the importance of forming complete and three–dimensional biofilms by beneficial bacteria, and its positive effects on increasing their biocontrol capability, it is suggested that this feature be considered in the screening of beneficial bacteria to select effective strains in biocontrol of plant diseases and their use in commercial production.