جداسازي باكتري‌هاي اندوفيت توت‌فرنگي و بررسي تأثيرات ضد قارچي آن‌ها بر Colletotrichum nymphaeae عامل بيماري آنتراكنوز توت‌فرنگي

Isolation of strawberry endophytic bacteria and investigation of their antifungal effects on Colletotrichum nymphaeae, the causal agent of strawberry anthracnose

در اين مطالعه سويه­ هاي باكتريايي اندوفيت از بخش­هاي استولون و دمبرگ گياهچه ­هاي سالم توت­فرنگي(Fragaria × ananassa) جداسازي شده و تاثير آنتاگونيستي اين سويه­ ها عليه قارچ عامل آنتراكنوز توت­فرنگي Colletotrichum nymphaeae در شرايط آزمايشگاه، درون شيشه و گلخانه مورد بررسي قرار گرفت. سه سويه جداسازي‌شده با استفاده از ويژگي­هاي بيوشيميايي و آناليز مولكولي ژن 16S rDNA در جنسBacillus قرار گرفتند. سويه­ هاي باكتريايي باعث كاهش معني­ دار رشد قارچ عامل بيمارگر در آزمون كشت متقابل شدند به‌طوري‌كه درصد بازدارندگي از رشد پرگنه قارچ بيمارگر در سويه‌هاي MarD40، MarD35 و MarG2 به‌ترتيب به‌ميزان 50، 54/92 و 47/87 درصد ارزيابي شد. تركيبات فرّار توليد شده توسط سويه‌ها نيز باعث كاهش رشد پرگنه قارچ بيمارگر شد ولي اين بازدارندگي بسيار كمتر از تاثير آن­ها در آزمون كشت متقابل بود و بيشترين درصد بازدارندگي در سويه MarD35 (24/7 درصد) مشاهده گرديد. همچنين در نتيجه تاثير تركيبات خارج سلولي سويه­ هاي باكتريايي بر رشد پرگنه و جوانه ­زني قارچ بيمارگر بيشترين درصد بازدارندگي از رشد پرگنه توسط سويه MarG2 (34/96 درصد) و بيشترين ممانعت از جوانه­ زني اسپور بيمارگر توسط سويه MarD35 (52/07 درصد) مشاهده گرديد. ارزيابي تاثير سويه­ هاي باكتريايي اندوفيت بر شدت بيماري آنتراكنوز ميوه در شرايط درون شيشه نشان داد كه هر سه سويه قادر به كاهش شدت بيماري آنتراكنوز توت فرنگي هستند و بيشترين تاثير توسط دو سويه MarD40 با درصد بازدارندگي 85/63 و MarD35 با درصد بازدارندگي 81/72 مشاهده گرديد. همچنين سويه­ هاي باكتريايي به‌ميزان قابل توجهي باعث كاهش شدت بيماري آنتراكنوز بر روي گياهچه ­هاي توت‌فرنگي در شرايط گلخانه در مقايسه با شاهد شدند كه در روش محلول پاشي بيشترين تاثير در سويه MarD40 (94/44 درصد) و در روش خيساندن خاك در سويه MarD35 (77/77 درصد) ارزيابي شد. يافته­ هاي اين مطالعه نشان داد كه سويه­ هاي مورد بررسي قادر به جلوگيري از رشد و گسترش قارچ بيمارگر در شرايط آزمايشگاه، درون شيشه و گلخانه مي‌باشند.

In this study, three nonpathogenic endophytic bacterial isolates recovered from Fragaria × ananassa stolon and petal and their antagonistic activity was evaluated against Colletotrichum nymphaeae, the causal agent of strawberry anthracnose under in vitro, in vivo, and greenhouse conditions. Bacterial isolates were identified as Bacillus spp. using a combination of phenotypic, biochemical properties and molecular phylogenetic analysis of the 16S rDNA gene sequence. The living cells of bacterial isolates inhibited the mycelial growth of C. nymphaeae using dual culture method and inhibition percentage was evaluated as 41.87, 50, and 54.92 % in MarG2, MarD40 and MarD35, respectively. The volatile compounds (VOCs) produced by bacterial isolates inhibited the mycelial growth of C. nymphaeae and the highest inhibition was observed in MarD35 isolate (24.7%). Moreover, the cell free culture filtrates of bacterial isolates reduced the mycelial growth and conidial germination of pathogen and the highest inhibition was observed in MarG2 (34.96%) on mycelial growth and in MarD35 (52.07%) on conidial germination. The living cells of bacterial isolates decreased anthracnose fruit rot at postharvest and the highest inhibition was observed in MarD40 (85.63%) and MarD35 (81.72%), respectively. Furthermore, disease severity of strawberry anthracnose by bacterial isolates was reduced using drenching soil and plant spraying techniques. The findings of this study showed that bacterial isolates have the ability to prevent the growth of fungal pathogen under in vitro, in vivo and greenhouse conditions.