استفاده از سیستم بینایی ماشین در ارزیابی توانایی کنترل بیولوژیک دو مخمر آنتاگونیست در تلفیق با سیلیکون علیه کپک آبی میوه‌ی سیب

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه گیاه پزشکی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

2 دانشکده‌ی مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

چکیده

در حال حاضر اندازه‌گیری شدت بیماری در مراکز پژوهشی با استفاده از وسایل دستی و یا از طریق مقیاس‌دهی چشمی بیان می‌شود. با گسترش چشم‌گیر علوم رایانه‌ای در اندازه‌گیری دقیق و سریع شدت بیماری، پژوهشی به‌منظور ارزیابی پتانسیل کنترل بیولوژیک دو مخمر Pichia guilliermondii (A6)وCandida membranifaciens (A4)در تلفیق با سیلیکون (Si) در غلظت‌های 1/0%، 3/0% و 5/0% و ترکیب آن‌ها در کنترل جدایه‌های P1 و P2 از قارچ Penicillium expansumدر دمای 20 درجه‌ی سلسیوس انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مخمرهای A4 و A6 به‌طور معنی‌داری سبب کنترل کپک آبی میوه‌ی سیب شدند. تلفیق این مخمرها با Si کنترل به‌مراتب بیشتر بیماری را در پی داشت. استخراج خصوصیات آماری از ناحیه‌ی بافت آلوده در کانال‌های قرمز R، سبز G و آبی B تصاویر دیجیتال آن‌ها نشان داد که میانگین آبی 70/0=R2 بیشترین اهمیت و انحراف معیار سبز با 43/0=R2 کمترین اهمیت را در شناسایی گروه‌های آماری شدت بیماری داشتند. تحلیل تشخیص خطی با استفاده از صفات میانگین آبی، میانگین سبز، انحراف معیار آبی، انحراف معیار قرمز، ضریب کشیدگی سبز، انحراف معیار سبز سبب شناسایی گروه‌های آماری شدت بیماری با دقت 80% شد. نتایج کلی این پژوهش نشان می دهد که رنگ توصیف‌گر قدرتمندی است که می‌توان از آن برای اندازه‌گیری شدت بیماری و اندازه‌گیری میزان کنترل کنندگی بیماری کپک آبی میوه‌ی سیب (در مقایسه با شاهد) بهره‌گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ahmad, I. S., Reid, J. F., Paulsen, M. R., & Sinclair, J. B. 1999. Color classifier for symptomatic soybean seeds using image processing. Plant Disease. 83: 320-327.

Bock, C. H., Parker, P. E., Cook, A. Z., & Gottwald, T. R. 2008. Characteristics of the perception of different severity measures of citrus canker and the relationships between the various symptom types. Plant Disease. 92: 927- 939.

Droby, S., Chalutz, E., Wilson, C.L., & Wisniewski, M., 1989. Characterization of the biocontrol activity of Debaryomyces hansenii in the control of Penicillium digitatum on grapefruit. Canadian Journal of Microbiology. 35: 794–800.

Druvefors, U. A. 2004. Yeast biocontrol of grain spoliage moulds–mode of action of Pichia anomala. Doctor’s dissertation, performed at the Department of Microbiology Swedish University of Agri Sci., 44pp.

El Ghaouth, A., Smilanick, J. L., Brown, G. E., Ippolito, A., Wisniewski, M., & Wilson, C. L. 2000a. Application of Candida saitoana and glycolchitosan for the control of postharvest diseases of apple and citrus fruit under semi-commercial conditions. Plant Disease. 84: 243-248.

El-Ghaouth, A., Smilanick, J. L., Wisniewski, M., & Wilson, C. L. 2000b. Improved control of apple and citrus fruit decay with a combination of Candida saitoana and 2-deoxy-D-glucose. Plant Disease. 84: 249-253.

El-Ghaouth, A., Wilson, C. L., Wisniewski, M. 1998. Ultrastructural and cytochemical aspects of the biological control of Botrytis cinerea by Candida saitoana in apple fruit. Phytopathology. 88: 282-291

Farahani, L. 2011. Studies of the combination of salicylic acid and silicon with antagonistic yeasts to control of apple blue mold in storage and possible mechanisms involved. M.Sc. dissertation, University of Tehran. P 97. (In Persian with English summary).

Farahani, L., & Etebarian, H. R. 2012. Enhancement of the efficacy of two antagonistic yeasts with salicylic acid against Penicillium expansum. Achieves of Phytopathology and Plant Protectection. 45: 260-267.

Farahani, L., Etebarian, H. R., Sahebani, N., & Aminian, H. 2012. Biocontrol of blue mould of apple by Candida membranifaciens in combination with silicon. Achieves of Phytopathology and Plant Protectection. 45: 310-317

Gholamnejad, J. 2009. Studies on biological control of blue mold in apple by some yeast isolates and their mechanisms of antagonism. M.Sc. dissertation, University of Tehran. P 152. (In Persian with English summary).

Gholamnejad, J., Etebarian, H. R., & Sahebani, N. 2009. Biological control of apple blue mold with Candida membranifaciens and Rhodotorula mucilaginosa. African Journal of Food. Science. 4(1): 001-007.

Inanaga, S., Okasaka, A., & Tanaka, S., 1995. Does silicon exist in association with organic compounds in rice plant? Soil Science and Plant Nutrition. 41: 111-117.

Lima, G., De Curtis, F., Castoria, R. De Cicco, V. 1998. Activity of the yeasts Cryptococcus laurentii and Rhodotorula glutinis against post-harvest rots on different fruits. Biocontrol Science and Technology. 8: 257-267.

Nilsson, H. E. 1995. Remote sensing and image analysis in plant pathology. Canadian Journal of Plant Pathology. 17:154-166.

Pierson. C. F., Leponis, M. J., & McColloch, L. P. 1971. Market diseases of apples, pears and quince. U.S. Dep. Agric., Agric. Handb. Vol. 376. U. S. Govt. Printing Office, Washington, DC.

Suzuki, G., Sawai, H., Ohtani, M., Nogami, S., Sano-Kumagai, F., Saka, A., Yukawa, M., Saito, T. L., Sese, J., Hirata, D., Morishita, S., & Ohya, Y., 2006. Evaluation of image processing programs for accurate measurement of budding and fission yeast morphology. Current Genetics. 49: 237–247.

Teixido, N., Usall, J., & Vinas, I. 1999. Efficacy of preharvest and postharvest Candida sake biocontrol treatment to prevent blue mold on apples during cold storage. Food Microbiology. 50: 302-210.

Tucker C. C., & Chakraborty S. 1997. Quantitative assessment of lesion characteristics and disease severity using digital image processing. Phytopathology. 145: 273-278.

Vero, S., Mondino, P., Burgaeno, J., Soubes, M., & Wisniewski, M. 2002. Chracterizatioin of biological activity of two yeast strains from Uruguay against blue mold of apple. Postharvest biology and Technology. 26: 91-98.

Wilson, C. L., & Wisniewski, M. E. 1989. Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables an emerging technology.Annual Review of Phytopathology. 27: 425-441.

Yao, H., Tian, S., & Wang, Y. 2004. Sodium bicarbonate enhances biocontrol efficacy of yeasts on fungal spoilage of pears. International Journal of Food Microbiology. 93: 297–304.

Yao, H. J., & Tian, S. P. 2005. Effects of a biocontrol agent and methyl jasmonate on postharvest diseases of peach fruit and the possible mechanisms involved. Journal of Applied Microbiology. 98: 941– 950.

Yu, T., Li, H. Y., & Zheng, X. D. 2007. Synergistic effect of chitosan and Cryptococcus laurentii on inhibition of Penicillium expansum infections. International Journal of Food Microbiology. 114: 261–266