University of Kerbala
اسم الباحث : شهد علي محمد البحراني
اسم المشرف : أ.م.د. ياسر ناصر حسين الحميري
الكلمات المفتاحية :
الكلية : كلية الزراعة
الاختصاص : العلوم الزراعية علم وقاية النبات
سنة نشر البحث : 2021
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
هدفت هذه الدراسة إلى العزل والتشخيص الجزيئي للفطر Trichoderma spp. من عينات التربة الملامسة لجذور النباتات السليمة من مختلف محافظات العراق (كربلاء , بابل, الديوانية , بغداد , الناصرية , النجف , كركوك , الموصل , الكوت , ديالى ) واختبار مقدرتها على انتاج السم الفطري Gliotoxin , ودورها في استحثاث المقاومة الجهازية وامكانية استخدام توليفة من هذه العزلات المنتخبة في المكافحة الاحيائية ضد المسببات المرضية النباتية المختلفة .
نفذت تجارب هذه الدراسة في قسم وقاية النبات/ كلية الزراعة/ جامعة كربلاء خلال الموسم الزراعي 2020-2021.اذ بينت نتائج اختبار المقدرة الامراضية أنَ معظم عزلات الفـــطريات الممرضة Fusarium sp., Rhizoctonia sp. ,Sclerotinia sp , Pythium sp. المختبرة أحدثت خفضاً مـــعنوياً بنسبة انبات بذور اللهانة تراوحت بين ( 16.60– 60.00%) قياساً بمعاملة السيطرة التي بلغت 93.33 %.
وأوضحت اختبارات المقدرة التضادية لـ 53 عزلة فطرية Trichoderma spp. على الوسط الزرعي PDA مختبريا ان 11 عزلةﹰ فطرية كانت ذات كفاءة تضادية عالية وبفرق معنوي عن بقية العزلات الأخرى قياسا بمعاملة السيطرة , اذ كانت نسبة التثبيط ضد الفطر الممرض Fusarium sp. ( 27.77_ 90.73 %) و ضد الفطر الممرض Pythium sp. (20.36_ 88.88 %) و ضد الممرض Rhizoctonia sp. (31.48_89.03 %) اما ضد الفطر Sclerotinia sp ( 20.36_ 88.88 %) على التوالي بينما تبين حقلياً أنَّ جميع العزلات (11) المنتخبة اظهرت قدرة تضادية عالية ضد الفطريات الممرضة Fusarium sp. ,Rhizoctonia sp. , Pythium sp.. في الاصص البلاستيكية اذ تراوحت النسبة المئوية لموت البادرات , بين (25.00 – 35.71 %) قياساً بمعاملة السيطرة الفطر الممرض بمفردهِ التي كانت 93.33% .
وقد اظهرت نتائج التشخيص الجزيئي لـ 11 عزلة المنتخبة من الفطر Trichoderma spp. عن طريق تحليل التتابع النيوكليوتيدي , ومقارنتها باستخدام برنامج Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) أنَّ جميع عزلات الفطر كانت ذات اختلافٍ وراثي مع العزلات التابعة لهذه الانواع نفسها والمسجلة في المركز الدولي لمعلومات التقانات الحيوية National Center for Biotecnology Information, (NCBI) و انها تابعة للانواع (YShB4 ) T.viride و) YShB10 , YShN9 , YShR15, YShK8) T.reesei و(YShD7 , YShN4 ) T. harzianum و (YShD9) T. koningii و(YShH7 , YShH8 ) T. pseudokoningii و (YShM2 ) T. koningiopsis لذا تم تسجيلها بأسماء الباحثين و تحت ارقام الادخال المحددة .
كما برهنت النتائج ايضا أنَّ لرواشح 11 عزلة للفطر Trichoderma spp. تاثيراتً متباينة في تثبيط نمو الفطريات الممرضة Fusarium sp., Rhizoctonia sp., Pythium sp. إذ اظهرت كفاءة تضادية عالية, اذ بلغ معدل نسبة التثبيط للممرضات (21.51– 71.92%) مقارنة بمعاملة السيطرة 0.00% في حين أظهر اختبار الكشف عن قدرة العزلات الفطرية على انتاج السم الفطري Gliotoxin باستخدام تقانة HPLC بأنَّ العزلات الفطرية T.B4 , T.D9 , T.H7 , T.N4 , T.M2 كانت قادرةً على انتاج السم الفطري Gliotoxin , حيث كان أعلى تركيزٍ للعزلة T.N4 هو 132.8 مكغم / غم واقل تركيز للعزلة T.D9 76.92 مكغم / غم.
كما أثبتت قدرت العزلات المنتخبة على استحثاث المقاومة الجهازية في النباتات ضد المسببات المرضية عن طريق زيادة فاعلية انزيم البولي فينول اوكســــديز , PPO وانزيم البيروكسيديز POD , وزيادة المحتوى الكلي للفينولات . و اظهرت نتائج اختبار التضاد الحيوي لعزلات الفطرTrichoderma spp. ( T.B4 , T.D9 , T.H7 , T.N4 , T.M2 ) فيما بينها , لم يظهر اي مؤشر تضاد حيوي بين العزلات الفطرية ( T.B4 ,T.N4 , T.M2 ) في حين اظهرت العزلتين (T.D9 ,T.H7 ) مؤشرَ تضادٍ حيوي بينها وبين بقية العزلات الفطرية .
وأظهرت نتائج التجربة الحقلية لتقييم دور التوليفة بين العزلات الفطرية ( T.B4 ,T.N4 , T.M2 ) المنتجة للسم الفطري Gliotoxin والمنتجة لمركبات الاستحثاث في السيطرة على مسببات أمراض النبات , بان أنواع الفطر Trichoderma spp. ثبطت النسبة المئوية للفطر Fusarium sp. عند استخدامها بشكل منفرد اذ تراوحت بين (00.00_60.00 %) وانخفضت النسبة المئوية للمرض معنوياً عند تداخل اكثر من عزلة من عزلات الفطر قياسا بمعاملة المقارنة للفطر الممرض اذ بلغت (96.66%) و ازداد نسب التثبيط للفطر الممرض معنويا عند المعاملة بالعزلتين T.N4 + T.B4) ) و (T.N4 + T.M2) (T.M2 + T.B4) وكذلك عند المعاملة بالعزلات الثلاث من الفطر Trichoderma spp. (T. B4 + T.N4+ T. M2 ) , و ثبطت النسبة المئوية للفطر Pythium sp عند استخدامها بشكل منفرد اذ تراوحت بين (00.00_56.00 %) وانخفضت النسبة المئوية للمرض معنوياً عند تداخل اكثر من عزلة من عزلات الفطر قياسا بمعاملة المقارنة للفطر الممرض اذ بلغت (96.66%) و ازداد نسب التثبيط للفطر الممرض معنويا عند المعاملة بالعزلتين T.N4 + T.B4) ) و (T.N4 + T.M2) (T.M2 + T.B4) وكذلك عند المعاملة بالعزلات الثلاث من الفطر Trichoderma spp. (T. B4 + T.N4+ T. M2 ), و ثبطت النسبة المئوية للفطر Rhizoctonia sp. عند استخدامها بشكل منفرد اذ تراوحت بين (00.00_56.00 %) وانخفضت النسبة المئوية للمرض معنوياً عند تداخل اكثر من عزلة من عزلات الفطر قياسا بمعاملة المقارنة للفطر الممرض اذ بلغت (96.66%) . و ازداد نسب التثبيط للفطر الممرض معنويا عند المعاملة بالعزلتين T.N4 + T.B4) ) و (T.N4 + T.M2) (T.M2 + T.B4) وكذلك عند المعاملة بالعزلات الثلاث من الفطر Trichoderma spp. (T. B4 + T.N4+ T. M2 ) .
Molecular diagnosis of some isolates of Trichoderma spp. Isolated from the governorates of Iraq producing the mycotoxin Gliotoxin and evaluating its effectiveness against some pathogens of cucumber plant diseases
Abstract
The study aimed to isolate and partially diagnose the Trichoderma spp fungus from soil samples in contact with the healthy plants’ root to test its ability to produce the Gliotoxin. In addition, to evaluate its role in stimulating the systematic resistance to treat various plant pathogens. The samples were collected from different Iraqi cities Karbala, Babylon, Diwaniya, Baghdad, Nasiriyah, Najaf, Kirkuk, Mosul, Kut, and Dyala. All the study experiments were done in the Department of Plant Protection/College of Agriculture/ University of Karbala during the agricultural season of 2020-2021.
The result showed that all the infected samples (Fusarium sp, Sclerotinia sp, Rhizoctonia sp, and Pythium sp) that were tested in our lab have a significant reduction in the germination rate of Cabbage seeds (16.6 – 46.66%) compared to the standard rate (93.33%).
The antagonistic ability tests of 53 Trichoderma spp samples using a PDA culture medium showed that 11 selective samples had high antagonistic efficiency with a significant difference compared to the control treatment (inhibition rate: 88.88 – 74.07%). However, the sample T.H6 was the least antagonistic (inhibition rate: 22.22%). In plastic pots, the 11 selected samples showed a high antagonistic ability against the pathogenic fungi (Fusarium sp, Rhizoctonia sp, and Pythium sp), where the percentage of seedling death was in the range of 25.00 – 35.71% compared to the control treatment (a single treated fungus) 93.33%.
The results of the molecular diagnosis test of 11 selected samples of the Trichoderma spp By analyzing the nucleotide sequences, and comparing them using the (Basic Local Alignment Search Tool) (BLAST) program, all mushroom isolates were genetically different with isolates of these same species registered in the International Center for Biotechnology Information, (NCBI). also showed that it is subordinate to the species (YShB4), T.viride (YShB10, YShN9, YShR15, YShK8) T.reesei, (YShD7, YShN9) T. harzianum , (YShD9)T. koningii, (YShH7 , YShH8 ) T. pseudokonhii, (YShM2) T. koningiopsis. Therefore, it was registered in the names of researchers and under specific entry numbers.
The results also demonstrated that the filtrate 11 samples of the Trichoderma spp have different effects on the growth inhibition of pathogenic fungi (Fusarium sp, Rhizoctonia sp, Pythium sp). The result showed a high antagonistic efficiency with a 71.92 – 21.51% inhibition rate compared to the control (0.00%). In addition, the detection test using HPLC technology showed the ability of the fungal samples to produce the mycotoxin gliotoxin. Accordingly, T.B4, T.D9, T.H7, T.N4, and T.M2 were able to produce the mycotoxin gliotoxin, the highest concentration at T N4 was 132.8 μg /g, and the lowest concentration at T.D9 was (76.92 μg /g).
The selected samples (11) were also showed the ability to induce systemic resistance in plants against pathogens by increasing the activity of the following enzymes: polyphenol oxidase, PPO, and peroxidase POD, in addition, to increase the total content of Phenols. Also, the antibiotic test for Trichoderma spp samples (T.B4, T.D9, T.H7, T.N4, T.M2) showed no antibiotic activity between the fungal samples (T.B4, T.N4, T.M2), while the two samples (T.D9, T.H7) showed antibiotics activity between them.
An experimental field test was used to evaluate the role of the combination between the fungal samples (T.B4, T.N4, T.M2) that produce mycotoxin Gliotoxin and the inducing compounds of plant pathogens control. The result showed that using the Trichoderma spp subtypes alone can inhibit the disease rate (60.00_33.33%). Moreover, the percentage of the disease reduced significantly when more than one of the samples overlapped compared to the control (0.00%). A 100% inhibition was achieved for two groups of samples of Trichodema spp (N4 T. + T. B4), (N4 T. + T. M2), (M2 T. + T. B4) and (T. M2 + T.B4
