کنترل بیولوژیک بیماری بلاست برنج با استفاده از جدایه ‏های بومی Trichoderma در استان مازندران

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیماری شناسی گیاهی

2 موسسه تحقیقات گیاه پزشکی

3 موسسه تحقیقات برنج کشور

چکیده

بیماری بلاست (Blast) با عامل Magnaporthe oryzae مهم‏ترین بیماری برنج در جهان می‏باشد. استفاده از سموم شیمیایی اگر چه باعث کنترل بیماری می‏گردند، اما آسیب‏های جدی متوجه انسان و محیط زیست می‏کنند. امروزه کنترل بیولوژیک بیماری‏های گیاهی به‌عنوان یک روش جایگزین و بی‏خطر، مورد توجه و تأکید ویژه‏ای قرار گرفته است. در این تحقیق، نمونه‌برداری از خاک شالیزار و اندام‏های هوایی برنج در مناطق مختلف استان مازندران انجام شد و جدایه‏های Trichoderma با استفاده از محیط کشت انتخابی McFadden & Sutton’s RB-S-F جداسازی و خالص‏ شدند. 89 جدایه تریکودرما با روش‏های مختلف آزمایشگاهی علیه M. oryzae غربال شدند. در روش کشت متقابل، بیش از 90% جدایه‏های تریکودرما، موجب بازدارندگی رشد پرگنه‌ی قارچ بیمارگر گردیدند. نتایج آزمایش هیپرپارازیتیسم نشان داد که هیف‏های تریکودرما به دور هیف‏های قارچ بیمارگر هیچ پیچشی نداشتند اما در بعضی موارد، جدا شدن هیف‏های بیمارگر از محل دیواره‌ی عرضی مشاهده شد. در بررسی تأثیر متابولیت‏های فرار، جدایه‏ها‏ی تریکودرمای RP3-4 و RP3-2 بیشترین کاهش رشد بیمارگر را به‌میزان 6/66% سبب شدند. عصاره‌ی کشت جدایه‏ی RP7-1 در نسبت 20% تا 74/93% و در نسبت 5% تا 62/90% باعث کاهش رشد بیمارگر شد. براساس نتایج مطالعات آزمایشگاهی، تعداد 16 جدایه تریکودرما برای بررسی اثر آن‏ها در کنترل بیماری بلاست در گلخانه انتخاب شدند. مطابق نتایج به‌دست آمده از آزمون‏های گلخانه‏ای، جدایه‏های RP1-6 و RP4-2 به‌ترتیب با 100% و 99% کنترل بیماری، مؤثرترین جدایه‏های تریکودرما در کاهش شدت بیماری بلاست بودند. پس از این جدایه‌ها،RP6-1  T. harzianum و RS7-6 T. virens به‌ترتیب با 98% و 97% درصد کاهش بیماری با قارچ‌کش شیمیایی (کارپروپامید) در یک گروه آماری قرار گرفتند. براساس نتایج ارزیابی جمعیت جدایه‌های مختلف تریکودرما در پایان بررسی گلخانه‌ای، میزان جمعیت جدایه‌ها نسبت‌به جمعیّت اولیه متغیر بوده است. جدایه‌هایRP1-6  T. harzianum وT. atroviride RS4-1، به‌ترتیب بیش‌ترین افزایش و کاهش جمعیّت را نسبت به جمعیّت اولیه به‌کار رفته در گلخانه نشان دادند. ارتباطی بین دینامیک جمعیّت و کنترل بیماری مشاهده نگردید. همچنین، نتایج شناسایی 16 جدایه‌ی تریکودرمای انتخابی با روش‌های مورفولوژیکی و مولکولی نشان داد که 14، 1 و 1 جدایه به‌ترتیب متعلق به گونه‌های T. harzianum، T. virens و T. atroviride بودند. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ahmadi, S.B., Khodaparast, S.A., Jalali Sendi, J., Hasanzadeh, N. & Padasht Dehkaei, F. 2007. Assessment of extracts of some plant species for inhibition of Pyricularia grisea Sacc. The causal agent of rice blast disease invitro. Proceeding of 17th Iranian Plant Protection Congress, 2-5 September, Karaj, Iran.

Anwar, A., Bhat, G.N. & Singhara, G.S. 2002. Effect of seed treatment through bioagents and blitox on incidence of leaf blast disease (Magnaporthe grisea) and seedling growth of rice under temperate conditions. New Agriculturist,13:45-47.

Bell, D.K., Wells, H.D. & Mrkham, C.R. 1982. In vitro antagonism of Trichoderma species against six fungal plant pathogens. Phytopathology, 12: 379-3.

Benitez, T., Delgado-Jarana, J., Rincon, A. Key, M. & Limon, M.C. 1998. Biofungicides: Trichoderma as a biocontrol against phytopathogenic fungi. Recent Research Developments in Microbiology, 2: 129-150.

Benitez, T., Rincon, A.M., Limon, M.C. & Codon, A.C. 2004. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains. International Microbiology, 7: 249-260.

Bisset, J. 1984. A revision of the genus Trichoderma. I. Sect. Longibrachiatum sect. nov. Canadian Journal of Botany, 62: 924-931.

Bisset, J. 1991. A revision of the genus Trichoderma. III. Sect. Pachybasium. Canadian Journal of Botany, 69: 2373-2417.

Brunner, K., Zeilinger, S., Ciliento, R., Woo, L.S., Lorito, M., Kubicek, C.P., & Mach, R.L. 2005. Improvement of the fungal biocontrol agent Trichoderma atroviride to enhance both antagonist and induction of plant systemic disease resistance. Appplied Environment Microbiology, 7: 3959-3969.

Cook, R.J. & Baker, K.F. 1983. The nature and practice of biological control of plant pathogen. The American Phytopathological Society, St. Paul, Minnesota, 539 pp.

Dennis, C. & Webster, J. 1971a. Antagonistic properties of species-groups of Trichoderma. I. Production of nonvolatile antibiotics. Transactions of the British Mycological Society, 57(1): 25-39.

Dennis, C. & Webster, J. 1971b. Antagonistic properties of species-groups of Trichoderma. II. Production of volatile antibiotics. Transactions of the British Mycological Society, 57(1): 41-48.

Gams, W. & Bissett, J. 1998. Morphology and Identification of Trichoderma. Pp. 3-34, In: Kubicek, C. P., Harman, G. E. (Eds), Trichoderma and Gliocladium. Vol. 1. Basic Biology, Taxonomy and Genetics, Taylor and Francis Ltd., London.

Gouramanis, G.D. 1995. Biological and chemical control of rice blast disease (Pyriculariaoryzae) in North Greece. Cahires Options Méditerranéennes, 15: 61-68.

Hajano, J.U.D., Lodhi, A.M., Pathan, M.A., Khanzada, M.A. & Serwar Shah, G. 2012. In vitro evaluation of fungicides, plant extracts and biocontrol agents against rice blast pathogen Magnaporthe oryzae. Pakistan Journal of Botany, 44: 1775-1778.

Harman, G.E., Howell, C.R., Viterbo, A., Chet, I. & Lorito, M. 2004. Trichoderma species- Opportunistic, avrirulent plant symbionts. Nature Review Microbialogy, 2: 43-56.

Harman, G.E. 2006. Overview of mechanisms and uses of Trichoderma spp. Phytopathology, 96: 190-194.

Hermosa M.R., Grondona, I., Iturriaga, E.A., Diaz­-Minguez, J.M., Castro, C., Monte, E. & Garcia-Acha, I. 2000. Molecular characterization of biocontrol isolates of Trichoderma. Applied and Environmental Microbiology,66: 1890-1898.

Herret-Estrella, A. & Chet, I. 1998. Biocontrol of bacterial and phytopathogenic fungi. In: Agricultural Biotechnology (ed. A. Altman), Pp. 263-282, Marcel Dekker, New York.

IRRI. 1996. Standard Evaluation System for Rice. 4th edition. International Rice Research Institute, Manila, Philippines.

Khalili, E., Sadravi, M., Naeimi, S. & Khosravi, V. 2012. Biological control of rice brown spot with native isolates of three Trichoderma species. Brazilian Journal of Microbiology. 43: 297-305.

Khosravi, V. 2006. Identification of new races of Magnaporthe grisea, the causal agent of rice blast disease in Mazandaran. Final Report of Research Project. Iranian Rice Research Institute Publication, 27 Pp.

Khosravi, V., Naeimi, S., Rostami, M., Omrani, M. & Bahramei, M. 2011. Evaluation of three commercial biological products on the rice blast disease in Mazandaran. Proceeding of 19th Iranian Plant Protection Congress, 31 July-3 August, Tehran, Iran, 828.

Lu-ning, L. I. U., Tu, Y. & Zhang J. 2010. Biocontrol potential of Trichoderma virens strain TY009 against sheath blight and other main fungal diseases. Scientia Agricultura Sinica, 10: 2031-2038. (In Chinese with English summary).

Naeimi, S., Okhovvat, S.M., Javan-Nikkhah, M., Kredics, L. & Khosravi, V. 2010. Frequency and distribution of Trichoderma spp. in the paddy rice fields of Mazandaran province, Iran. Iran Journal of Plant Protection Science, 40: 79-91. (In Persian with English summary).

Naeimi, S., Okhovvat, S. M., Javan-Nikkhah, M., Kredics, L. & Khosravi, V. 2010. Biological control of Rhizoctonia solani AG1-1A, the causal agent of rice sheath blight with Trichoderma strains. Phytopathologia Mediterranea, 49: 287-300.

Nzojiyobiri, J.B., Xu T., Song F. & Shen Y. 2003. Resistance induced by Trichoderma harzianum NF9 against Magnaporthe grisea and Xanthomonas oryzae pv. oryzae in rice.Chinese Journal of Biological Control,3: 111-114.

Ouazzani, Touhami A., Mouria, A., Douira, A., Benkirane, R., Mlaiki, A. & El-Yachioui, M. 1998. In vitro effect of pH and temperature on the ability of Trichoderma spp. to reduce the growth of Pyricularia oryzae. Journal of CAB Direct, 96: 19-24.

PadashtDehkaei, F., Popushoi, I., Izadyar, M., Khodakarmian, G. & Gharyazei, B. 2002. Effects of selected antagonistic bacteria in controlling of rice blast disease. 3rd International Rice Blast Conference. Tsukuba, Ibaraki, Japan, 73pp.

PadashtDehkaei, F. &Izadyar, M.2007. Study on the biological control of rice blast disease in the field conditions. Journal of Agriculture Sciences and Natural Resources, 13: 84-92.

Rostami, M., Momeni, A., Khosravi, V., Zare, L., Darvishzadeh, N., Omran, M.&  Ghalandari, M. 2012. Identification and investigation of effects of antagonistic bacterial agents on Rice blast control. Proceeding of 20th Iranian Plant Protection Congress, 25-29 August, Shiraz, Iran.

Singh, V., Jodhi, B.B., 2007. Mass multiplication of Trichoderma harzianum on sugarcane press mud. Indian Phytopathology, 60: 530-531.

Singh, P. K., Singh, A. K., Singh, H. B.,Dhakad, B. K. 2012. Biological control of rice blast disease with Trichoderma harzianum in direct seeded rice under medium low land rainfed conditions. Journal Environment and Ecology, 30: 834-837

Webster, R.K.  &Gunnell, P.S. 1992. Compendium of Rice Diseases. The American Phytopathological Society Press, St. Paul, MN. 62 pp.

White, T.J., Bruns, T., Lee, S. & Taylor, J., 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. Pp. 135-322, In: Innis, M.A. Gelfand, D.H. Sninsky, J.J.  & White, T.J. (eds.), PCR Protocols. A Guide to Methods and Application. Academic Press, Inc., USA.

Zafari, D., Ershad, D., Zare, R. & Alizadeh,, A. 2002. A contribution to the identification of Trichoderma species.  Iranian Journal of Plant Pathology, 38: 21-45.