میلاد حبیبی درونکلایی1 
، محمدعلی تاجیک قنبری* 1، ولی اله بابایی زاد1 ، حشمت اله رحیمیان1 ، علی دهستانی2
، محمدعلی تاجیک قنبری* 1، ولی اله بابایی زاد1 ، حشمت اله رحیمیان1 ، علی دهستانی2
1- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2- پژوشکده ژنتیک و زیست فناوری تبرستان
2- پژوشکده ژنتیک و زیست فناوری تبرستان
چکیده: (97 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: برنج (Oryza sativa L.)منبع غذایی بیش از نیمی از جمعیت جهان را فراهم میکند. بیماری ناشی از Rhizoctonia solani تولید برنج را به شدت محدود کرده و منجر به زیان اقتصادی شدید شده و امنیت غذایی را تهدید کرده است. در حال حاضر استفاده از قارچ کش های تجاری مناسب ترین روش برای کنترل این بیماری است اما استفاده از قارچ کشها باعث افزایش هزینه و آسیب های زیست محیطی و بهداشتی می شود. بر این اساس استفاده از ترکیبات شیمیایی زیست سازگار یک استراتژی نوآورانه، در مدیریت یکپارچه محصول و در برابر طیف وسیعی از تنشها مؤثر است. از جمله این مواد شیمیایی زیست سازگار، میتوان به فسفیت ها اشاره کرد که از طریق اثر مستقیم بر پاتوژن و غیرمستقیم با تحریک پاسخ های دفاعی میزبان موجب کاهش بیماری میشود..
مواد و روشها: بذور رقمهای طارم محلی و خزر تهیه و به منظور تولید گیاهچههای همسان و عاری از پاتوژن ضد عفونی گردیدند سپس بذور را جوانهدار کرده و به گلدانهای پلاستیکی حاوی خاک استریل منتقل و گلدانها به اتاقک رشد انتقال یافتند. تعدادی از گیاهچهها با فسفیت پتاسیم تیمار و تعدادی به عنوان کنترل مثبت در نظر گرفته شدند سپس تمام بوتهها با R. solani آلوده گردیدند. نمونهبرداری از بافت برگی گیاهچههای تیمار شده و شاهد به ترتیب در بازههای زمانی0، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آلودگی انجام گرفت و نمونه برداری در بازه زمانی ساعت 12-10 روز انجام گرفت سپس عصاره برگی استخراج و برای اندازهگیری فعالیت آنزیمی (کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز) استفاده شد. شدت بیماری و فعالیت آنزیمی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم طارم (مقاوم) و خزر (حساس) و دو تیمار فسفیت پتاسیم و R.solani با سه تکرار انجام گرفت.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات تیمارها در تمامی منابع تغییرات در میزان شدت بیماری و فعالیت آنزیمهای PPO و SOD معنیدار بوده ولی در میزان فعالیت آنزیم CAT اثرات تیمارها در تیمار-رقم غیر معنی دار ولی در منابع دیگر معنیدار بود. میزان شدت بیماری در گیاهان شاهد (تحت تنش بیمارگر) نسبت به گیاهان تیمار شده با فسفیت پتاسیم و در رقم حساس (خزر) نسبت به رقم مقاوم (طارم) بیشتر و معنیدار بود و همچنین در گیاهان شاهد و تیمار شده پیشرفت بیماری 21 روز بعد از آلودگی نسبت به روز یازدهم بیشتر بود. فعالیت آنزیمها در رقم مقاوم (طارم) و حساس (خزر) و بین دو تیمار فسفیت پتاسیم در حضور بیمارگر معنیدار بود. بیشترین میزان فعالیت آنزیمها مربوط به رقم طارم محلی و تیمار فسفیت پتاسیم در حضور بیمارگر و کمترین آن مربوط به رقم خزر و تیمار R. solani بوده است. فعالیت آنزیم کاتالاز در هر دو تیمار و رقم در 24 ساعت بعد از آلودگی افزایش داشته سپس در ساعت 48 و 72 به تدریج کم شده ولی در ساعت 96 بیشترین میزان فعالیت را نسبت به زمان صفر داشته است. فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز در تمام بازههای زمانی روند افزایشی داشته است و فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز به تدریج اضافه شده و در ساعت 72 به بیشترین میزان خود رسید و پس از آن در ساعت 96 کاهش یافت.
نتیجه گیری: کاتالاز تبدیل هیدروژن پراکسید به آب و اکسیژن را کاتالیز می کند بنابراین گیاه را در برابر آسیبهای اکسیداتیو بیمارگرها محافظت مینماید. در گیاهان بیمار در حضور فسفیت پتاسیم فعالیت آنزیم به نسبت به گیاهان شاهد آلوده افزایش پیدا کرد که میتوان نتیجه گرفت فسفیت پتاسیم باعث فعالیت بیشتر آنزیم در گیاهان در برابر پاتوژن میشود. پلی فنل اکسیدازها اکسیداسیون فنل را به کینون کاتالیز میکند و شرایط را برای توسعه پاتوژن نامساعد میکند و در تیمار فسفیت پتاسیم با القای مقاومت باعث تولید بیشتر کینونها شده و محیط را برای پاتوژن سمی کرده در نتیجه میزان گسترش بیماری نسبت به تیمار R. solani کمتر شده است. سوپر اکسید دیسموتاز عملکرد مهمی به عنوان سیگنال‌هایی در مسیرهای انتقال بوده و به عنوان محرک آسیب سلولی در هنگام تولید بیش از حد اکسیژن نقش مهمی در فیزیولوژی گیاه دارد. در گیاهان تیمار شده با فسفیت پتاسیم حداکثر فعالیت آنزیم در ساعت 72 ولی در گیاهان شاهد 96 ساعت بعد از آلودگی بود که میتوان نتیجه گرفت فسفیت پتاسیم باعث کاهش تنش اکسیدانیو شده و از پیشرفت بیماری وعلائم جلوگیری کرده است. در این پژوهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز در رقم حساس(خزر) نسبت به رقم (مقاوم) پایینتر بوده که نشان دهنده این است در رقم خزر سطح گونههای اکسیژن فعال بیشتر بوده در نتیجه گسترش و علائم بیماری بیشتر است. R. solani با تولید آنزیم و توکسین باعث مرگ سلولی در گیاه میشود ولی فسفیت پتاسیم با افزایش فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز از مرگ سلولی جلوگیری میکند در نتیجه مانع پیشروی قارچ میشود. بنابراین میتوان از فسفیت پتاسیم به عنوان ترکیب شیمیایی زیست سازگار به جای قارچکشها در مدیریت یکپارچه بیماری استفاده کرد.
مقدمه و هدف: برنج (Oryza sativa L.)منبع غذایی بیش از نیمی از جمعیت جهان را فراهم میکند. بیماری ناشی از Rhizoctonia solani تولید برنج را به شدت محدود کرده و منجر به زیان اقتصادی شدید شده و امنیت غذایی را تهدید کرده است. در حال حاضر استفاده از قارچ کش های تجاری مناسب ترین روش برای کنترل این بیماری است اما استفاده از قارچ کشها باعث افزایش هزینه و آسیب های زیست محیطی و بهداشتی می شود. بر این اساس استفاده از ترکیبات شیمیایی زیست سازگار یک استراتژی نوآورانه، در مدیریت یکپارچه محصول و در برابر طیف وسیعی از تنشها مؤثر است. از جمله این مواد شیمیایی زیست سازگار، میتوان به فسفیت ها اشاره کرد که از طریق اثر مستقیم بر پاتوژن و غیرمستقیم با تحریک پاسخ های دفاعی میزبان موجب کاهش بیماری میشود..
مواد و روشها: بذور رقمهای طارم محلی و خزر تهیه و به منظور تولید گیاهچههای همسان و عاری از پاتوژن ضد عفونی گردیدند سپس بذور را جوانهدار کرده و به گلدانهای پلاستیکی حاوی خاک استریل منتقل و گلدانها به اتاقک رشد انتقال یافتند. تعدادی از گیاهچهها با فسفیت پتاسیم تیمار و تعدادی به عنوان کنترل مثبت در نظر گرفته شدند سپس تمام بوتهها با R. solani آلوده گردیدند. نمونهبرداری از بافت برگی گیاهچههای تیمار شده و شاهد به ترتیب در بازههای زمانی0، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آلودگی انجام گرفت و نمونه برداری در بازه زمانی ساعت 12-10 روز انجام گرفت سپس عصاره برگی استخراج و برای اندازهگیری فعالیت آنزیمی (کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز) استفاده شد. شدت بیماری و فعالیت آنزیمی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم طارم (مقاوم) و خزر (حساس) و دو تیمار فسفیت پتاسیم و R.solani با سه تکرار انجام گرفت.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات تیمارها در تمامی منابع تغییرات در میزان شدت بیماری و فعالیت آنزیمهای PPO و SOD معنیدار بوده ولی در میزان فعالیت آنزیم CAT اثرات تیمارها در تیمار-رقم غیر معنی دار ولی در منابع دیگر معنیدار بود. میزان شدت بیماری در گیاهان شاهد (تحت تنش بیمارگر) نسبت به گیاهان تیمار شده با فسفیت پتاسیم و در رقم حساس (خزر) نسبت به رقم مقاوم (طارم) بیشتر و معنیدار بود و همچنین در گیاهان شاهد و تیمار شده پیشرفت بیماری 21 روز بعد از آلودگی نسبت به روز یازدهم بیشتر بود. فعالیت آنزیمها در رقم مقاوم (طارم) و حساس (خزر) و بین دو تیمار فسفیت پتاسیم در حضور بیمارگر معنیدار بود. بیشترین میزان فعالیت آنزیمها مربوط به رقم طارم محلی و تیمار فسفیت پتاسیم در حضور بیمارگر و کمترین آن مربوط به رقم خزر و تیمار R. solani بوده است. فعالیت آنزیم کاتالاز در هر دو تیمار و رقم در 24 ساعت بعد از آلودگی افزایش داشته سپس در ساعت 48 و 72 به تدریج کم شده ولی در ساعت 96 بیشترین میزان فعالیت را نسبت به زمان صفر داشته است. فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز در تمام بازههای زمانی روند افزایشی داشته است و فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز به تدریج اضافه شده و در ساعت 72 به بیشترین میزان خود رسید و پس از آن در ساعت 96 کاهش یافت.
نتیجه گیری: کاتالاز تبدیل هیدروژن پراکسید به آب و اکسیژن را کاتالیز می کند بنابراین گیاه را در برابر آسیبهای اکسیداتیو بیمارگرها محافظت مینماید. در گیاهان بیمار در حضور فسفیت پتاسیم فعالیت آنزیم به نسبت به گیاهان شاهد آلوده افزایش پیدا کرد که میتوان نتیجه گرفت فسفیت پتاسیم باعث فعالیت بیشتر آنزیم در گیاهان در برابر پاتوژن میشود. پلی فنل اکسیدازها اکسیداسیون فنل را به کینون کاتالیز میکند و شرایط را برای توسعه پاتوژن نامساعد میکند و در تیمار فسفیت پتاسیم با القای مقاومت باعث تولید بیشتر کینونها شده و محیط را برای پاتوژن سمی کرده در نتیجه میزان گسترش بیماری نسبت به تیمار R. solani کمتر شده است. سوپر اکسید دیسموتاز عملکرد مهمی به عنوان سیگنال‌هایی در مسیرهای انتقال بوده و به عنوان محرک آسیب سلولی در هنگام تولید بیش از حد اکسیژن نقش مهمی در فیزیولوژی گیاه دارد. در گیاهان تیمار شده با فسفیت پتاسیم حداکثر فعالیت آنزیم در ساعت 72 ولی در گیاهان شاهد 96 ساعت بعد از آلودگی بود که میتوان نتیجه گرفت فسفیت پتاسیم باعث کاهش تنش اکسیدانیو شده و از پیشرفت بیماری وعلائم جلوگیری کرده است. در این پژوهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز در رقم حساس(خزر) نسبت به رقم (مقاوم) پایینتر بوده که نشان دهنده این است در رقم خزر سطح گونههای اکسیژن فعال بیشتر بوده در نتیجه گسترش و علائم بیماری بیشتر است. R. solani با تولید آنزیم و توکسین باعث مرگ سلولی در گیاه میشود ولی فسفیت پتاسیم با افزایش فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی کاتالاز، پلی فنول اکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز از مرگ سلولی جلوگیری میکند در نتیجه مانع پیشروی قارچ میشود. بنابراین میتوان از فسفیت پتاسیم به عنوان ترکیب شیمیایی زیست سازگار به جای قارچکشها در مدیریت یکپارچه بیماری استفاده کرد.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
