تأثير باكتري‎هاي بازدارنده سيستم حدنصاب احساس بر بيماريزايي Pectobacterium carotovorum عامل پوسيدگي نرم سيب‎زميني

The Effect of Quorum Quenching Bacteria on Pathogenicity of Pectobacterium carotovorum Causal Agent of Potato Soft Rot

باكتري Pectobacterium carotovorum يكي از مهمترين باكتريهاي بيماريزاي سيبزميني در دنيا است. بيان تعدادي از ژنهايي كه در توليد فاكتورهاي بيماريزايي در اين باكتري دخيل هستند با سيستم حدنصاب احساس تنظيم ميشود. در P. carotovorum مولكولهاي سيگنال دخيل در اين سيستم از نوع AHLs ميباشند. در اين تحقيق 1280جدايه باكتري از ريزوسفر گياهان مختلف ميزبان اين بيمارگر از مناطق مختلف ايران جدا شد. براي غربال آنها از جهت توان غيرفعالسازي AHLs از Chromobacterium violaceum CV026 و Escherchia coli pSB401 به عنوان گزارشگر استفاده شد. 69 جدايه به ميزان بسيار زياد قادر به تجزيه AHL بودند. اندازه گيري ميزان تجزيه AHL با روش HPLC نشان داد كه در برخي جدايهها هيچ ميزاني از C6-HSL رديابي نشد و به طور كامل توسط آنتاگونيستها تجزيه شده بود. توانايي اين جدايه هاي انتخابي از نظر كاهش لهيدگي غده سيب زميني بررسي شد. 40 جدايه توانستند بيش از 50 درصد كاهش در لهيدگي غده ايجاد كنند. توانايي 16 جدايه برتر آنها براي كاهش پوسيدگي ساقه نيز آزمايش شد كه جدايه هاي Bacillus toyoensis 2L ، Escherchia coli 1M و Acinetobacter calcoaceticus 32P بيش از 70 درصد پوسيدگي ساقه را كاهش دادند. استرين ها با توالي يابي ناحيه 16srDNA شناسايي شدند. نتايج اين تحقيق نشان داد كه مداخله در سيستم حدنصاب احساس باكتري P.carotovorum مي تواند به عنوان يك هدف خوب براي توسعه روش كنترل بيولوژيك اين بيماري مطرح باشد.

Pectobacterium carotovorum is one of the most important bacterial pathogens of potato in the world.The expression of numerous genes including those involved in the production of virulence determinants in this bacterium are regulated by quorum sensing (QS). The signal molecules involved in QS in P. carotovorum belong to the group of N-acyl homoserine lactones (AHLs). Recently, several soil bacteria were found to degrade AHLs, thereby interfering with the QS system. In this research, 1280 bacterial strains were isolated from potato rhizosphere in Iran. For the screening of isolates for AHL-inactivating, Chromobacterium violaceum CV026 and Escherchia coli pSB401 was used as biosensors. The 69 isolates have highly AHL-degrading potential. The AHL degradation measurement by HPLC showed that residue of C6-HSL was not detected in some isolates that means completely degradation of it by antagonists. The screened isolates tested for protect potato tubers against soft rot. 40 strains reduced tuber soft rot more than 50 percent. 16 of the best isolates were used for inhibition of stem tissue maceration. Bacillus toyoensis 2L, Escherchia coli 1M and Acinetobacter calcoaceticus 32P reduced stem maceration more than 70 percent. These strains were identified by 16s rDNA sequencing. These results showed that interference with P. carotovorum quorum sensing system can be considered as an attractive target for development of biological control method of this disease.