c3518cb17d976b8
دانش گیاهپزشکی ایران

دانش گیاهپزشکی ایران

مهار زیستی نماتد ریشه‌گرهی (Meloidogyne javanica) در استفاده توأم از Arthrobotrys oligospora و Bacillus subtilis و ارزیابی پروفایل متابولیتی آنها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه گیاه‌پزشکی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 گروه باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی (ابوریحان)، دانشگاه تهران، تهران، ایران
10.22059/ijpps.2026.419357.1007128
چکیده
برهم‌کنش‌های بیوشیمیایی میان عوامل کنترل زیستی و تولید متابولیت‌های زیست‌فعال، نقشی کلیدی در پیام‌رسانی بین‌گونه‌ای و مهار عوامل بیماری‌زای گیاهی ایفا می‌کنند. در این پژوهش، پتانسیل زیست‌فعالی متابولیت‌های استخراج‌شده از کشت‌های منفرد و مشترک (co-culture) قارچ نماتدکشArthrobotrys oligospora و باکتریBacillus subtilis مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیزهای متابولومیکی انجام‌شده با استفاده از تکنیک‌های LC-MS و GC-MS نشان داد که هم‌کشتی میکروبی در مقایسه با کشت‌های منفرد، تنوع متابولیتی گسترده‌تری ایجاد می‌کند. حضور ترکیباتی چون دی‌پپتیدهای حلقوی و آنتی‌بیوتیک‌های باکتریایی، مؤلفه‌های کلیدی در شکل‌دهی این برهم‌کنش‌ها بودند. بررسی شاخص‌های بیماری‌زایی و رشد نشان داد که تیمار NBA با کاهش تعداد گال از ۱۲۹ به ۵۶ و توده تخم از ۱۰۱ به ۳۸، وزن خشک ریشه از 14/0 گرم به 50/0 گرم افزایش یافت و رشد اندام هوایی را به‌طور معنی‌داری بهبود بخشید. همچنین، این تیمار از طریق تعدیل فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالایاز و ممانعت از تجمع تنش‌زای هیدروژن پراکسید و فنل کل، موجب حفظ محتوای پروتئین و کربوهیدرات‌های گیاهی نسبت به تیمار نماتد تنها (تیمار N) شد. در مجموع، نتایج این تحقیق تایید می‌کند که تعاملات بین‌گونه‌ای در شرایط هم‌کشتی، بیوسنتز ترکیبات زیست‌فعال جدید را القا می‌نماید. این یافته‌ها بر پتانسیل بالای هم‌کشتی میکروبی به‌عنوان راهبردی کارآمد برای کشف مولکول‌های زیست‌ فعال نوظهور و توسعه روش‌های پایدار در مدیریت نماتدهای انگل گیاهی تاکید دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Biocontrol of root-knot nematode (Meloidogyne javanica) using combined use of Arthrobotrys oligospora and Bacillus subtilis and evaluation of their metabolic profile

نویسندگان English

mahsa meftahi 1
Navazollah Sahebani 1
Hossein Ramshini 2
Mahmoudreza Roozban 3
1 Department of Plant Protection, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Department of Horticulture, Faculty of Agricultural Technology (Aburaihan), University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده English

Biochemical interactions between biocontrol agents and the production of bioactive metabolites play a crucial role in interspecies signaling and the suppression of plant pathogens. In this study, the bioactive potential of metabolites extracted from monocultures and co-cultures of the nematophagous fungus Arthrobotrys oligospora and the bacterium Bacillus subtilis was evaluated. Metabolomic analyses conducted using LC-MS and GC-MS techniques demonstrated that microbial co-cultivation generated a broader metabolic diversity compared to monocultures. The presence of compounds such as cyclic dipeptides and bacterial antibiotics was a key determinant in shaping these interactions. Evaluation of pathogenicity and growth indices revealed that the NBA treatment significantly reduced the number of galls from 129 to 56 and egg masses from 101 to 38, while increasing root dry weight from 0.14 g to 0.50 g and significantly improving shoot growth. Furthermore, this treatment preserved plant protein and carbohydrate contents compared to the nematode-alone N treatment through the modulation of phenylalanine ammonia-lyase activity and the prevention of stress-induced accumulation of hydrogen peroxide and total phenols. Overall, the findings of this research confirm that interspecies interactions under co-culture conditions induce the biosynthesis of novel bioactive compounds, highlighting the high potential of microbial co-cultivation as an efficient strategy for discovering emerging bioactive molecules and developing sustainable approaches for the management of plant-parasitic nematodes.

کلیدواژه‌ها English

LC-MS/GC-MS analysis
Co-culture
Metabolomics
Microbial interactions
Secondary metabolites

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 15 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 05 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 26 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 15 مهر 1405