توانايي بيوكنترل سويه‌هاي Pseudomonas fluorescens مولد 2و4-دي استيل فلوروگلوسينول و سيانيد‌هيدروژن عليه پژمردگي فوزاريومي گوجه‌فرنگي

Biocontrol potential of Pseudomonas fluorescens strains producing 2,4-diacetylphloroglucinol and hydrogen cyanide against tomato Fusarium wilt

سودوموناس هاي فلورسنت مولد 2 و 4 - دياستيل فلوروگلوسينول - (DAPG) در بيوكنترل بسياري بيماري هاي قارچي گياهان نقش دارند. پژمردگي فوزاريومي گوجه فرنگي يكي از مهمترين بيماري هاي اين گياه است كه خسارت زيادي را به محصول وارد ميآورد. در اين پژوهش 35 سويه Pseudomonas fluorescens از نظر وجود ژن هاي phlD و hcnAB بررسي شده و مشخص گرديد نه سويه واجد ژن هاي بيوكنترل بودند. توانايي آنتاگونيستي سويه هاي واجد دو ژن همراه با سويه CHA0 ، عليه بيمارگر در شرايط آزمايشگاهي بررسي گرديد و پنج سويه شامل PGU ، PGU1 ، PGU2 ، PGU4 و سويه CHA0 انتخاب شدند. سويه ها از نظر توليد انواع متابوليت هاي ضدميكروبي يا محرك رشدي گياهي آزمايش شدند و در مرحله بعد توانايي آنها در بيوكنترل بيماري و افزايش رشد گياه گوجه فرنگي در شرايط گلخانه مطالعه شد. نتايج زمايشگاهي نشان داد كه سويه ها قادر به توليد آنتيبيوتيك هاي DAPG ، پايولوتورين و مونواستيل فلوروگلوسينول، سيانيدهيدروژن، اندول استيكاسيد، پروتئاز و سيدروفور پايووردين و نيز انحلال فسفات معدني بودند. اين سويه ها در شرايط گلخانه نيز به طور معني داري قادر به كنترل بيماري و تحريك رشد گياه گوجه فرنگي بودند و سويه PGU بهتر از سايرين عمل نمود. اين مطالعه پيشنهاد ميكند كه احتمالاً توليد متابوليت هاي ضدميكروبي و/ يا متابوليت هاي محرك رشد گياه در كنترل بيماري و افزايش شاخص هاي رشدي گوجه فرنگي در شرايط گلخانه مؤثر هستند.

Pseudomonas fluorescens strains producing 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) contribute to the biological control of many fungal plant diseases. Tomato Fusarium wilt is one of the most important diseases of this plant that causes considerable damage to the crop. In the current study, 35 strains of P. fluorescens were screened for the presence of phlD and hcnAB genes and it was revealed that nine strains harbored the target genes. Antagonistic ability of phlD+- and hcnAB+strains was tested against pathogen under in vitro conditions using dual culture method and five strains including PGU, PGU1, PGU2, PGU3 and CHA0 were selected for further studies. Strains were checked for production of antimicrobial metabolites and plant growth promoting traits and then, their potential to control Fusarium wilt and promoting tomato growth was investigated under greenhouse conditions. Laboratory results showed that bacterial strains were capable of producing antimicrobial compounds like DAPG, pyoluteorin and monoacetylphloroglucinol, hydrogen cyanide, indole-3-acetic acid, protease and solubilization of mineral phosphate. Strains were also able to control the disease and stimulate tomato plants growth significantly under greenhouse conditions and PGU strain performed better in comparison to other strains. This study suggests that the production of antimicrobial metabolites and/or metabolites stimulating plant growth plays a key role in effective disease control and increasing plant growth parameters under greenhouse conditions.