c3518cb17d976b8

نقش ترکیبات فرارBacillus subtilis در القاء مقاومت علیه Botrytis cinerea در آرابیدوبسیس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 دانشیار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 دانشیار، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 استاد بخش بیوتکنولوژی صنعتی، پژوهشگاه علوم زیستی و بیوتکنولوژی کره جنوبی

چکیده

عوامل بیوکنترل با الایسیتور­های متعددی از جمله ترکیبات فرار باعث القاء مقاومت سیستمیک در گیاهان می‌شوند. در این تحقیق نقش ترکیبات خالص شناسائی شده در پروفایل ترکیبات فرار سویه Bacillus subtilis GB03 در بازداری مستقیم از رشد یا القاء مقاومت سیستمیک علیه قارچ B. cinereaدر آرابیدوبسیس مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مقایسه با شاهد همه ترکیبات نه تنها مانع اسپورزائی قارچ نشدند بلکه به صورت معنی داری آن را افزایش دادند. بیشترین اثر در تحریک اسپورزائی با 105×7/4 و 105×4 افزایش تولید اسپور به ترتیب مربوط به دو ترکیب 3-پنتانول و متیل­سالیسیلات بود. در رشد میسلیوم نیز اغلب ترکیبات باعث تحریک رشد قارچ شدند که بیشترین مقدار در مورد دو ترکیب متیل­جاسمونات با 23% و متیل­سالیسیلات با 24% افزایش رشد قارچ ثبت شد. جالب توجه اینکه حداقل و حداکثر تولید رنگیزه نیز به ترتیب در تیمار­های متیل­جاسمونات و متیل­سالیسیلات اندازه­گیری شد. در آزمایش القاء مقاومت، ترکیبات 3-هیدروکسی-2-بوتانول، متیل­جاسمونات، بوتان­دیول، استوئین و 1-پنتانول بیشترین اثر را در کاهش بیماری روی آرابیدوبسیس دارا بودند. در حالی­که دو ترکیب متیل­سالیسیلات و 3-پنتانول که به عنوان تحریک کننده مقاومت علیه بیوتروف­ها شناخته شده­اند تأثیر قابل توجه ای در کاهش این بیمارگر نکروتروف نداشتند. در نهایت امر کارائی ترکیبات بستگی به دُز مصرفی آن­ها دارد و در دُز پایین بیشتر به عنوان مولکول پیام عمل می‌کنند تا به عنوان بازدارنده از رشد قارچ بیمارگر.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Role of Bacillus subtilis Volatiles in Induction of Systemic Resistance in Arabidopsis

نویسندگان [English]

  • Roh-allah Sharifi 1
  • Masoud Ahmadzadeh 2
  • Keyvan Behboudi 3
  • Chung Min Ryu 4
1 PhD. Student, University College of Agriculture and Natural Resources, Universiyt of Tehran
2 Associate Professor University College of Agriculture and Natural Resources, Universiyt of Tehran
3 Associate Professor University College of Agriculture and Natural Resources, Universiyt of Tehran
4 Professor, Industrial Biotechnology Research Institute, South Korea
چکیده [English]

Biological control agents cause induction of systemic resistance through an array of elicitors. In this work, the role of some synthetic compounds in Bacillus subtilis GB03 volatiles, profile was assessed on either direct inhibition or induction of systemic resistance against B. cinerea in Arabidopsis. In comparison with control, all the compounds not only did not suppress fungal sporulation but also increased it significantly. Maximum effects on sporulation were obtained by 3-pentanol and methyl salicylate with 4.7 ×105 and 4 ×105 spore/ml, respectively. Most of the compounds promoted fungal growth, the highest rates of which were  recorded in case of methyl jasmonate and methyl salicylate with respective 23 and 24 percent. Interestingly, minimum vs. maximum of pigment production was also recorded for methyl jasmonate and methyl salicylate, respectively. In induction of resistance experiment, 3- hydroxy-2 butanol, methyl jasmonate, butanediol, acetone and 1-pentanol exerted the highest effect in suppression of disease on Arabidopsis. Methyl salicylate and 3-pentanol,  known for their stimulation of defense against biotrophs did not show any noticeable effect in suppression of this necrotrophic pathogen. Eventually, efficiency of the compounds is dependent upon their doses and in low dose they mainly act as signalling molecule rather than direct inhibitor of fungi.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bacillus subtilis
  • Induced resistance
  • Volatiles
  • Botrytis cinerea