- Rhodotorula toruloides‌: یک عامل کنترل بیولوژیک جدید و موثر برای کنترل Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum بروی خیار

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی،گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

2 ستادیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، صندوق پستی ،165 ارومیه، ایران

3 سازمان تحقیقات کشاورزی آذربایجان غربی

4 بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشـاورزی آذربایجـان غربـی، سـازمان تحقیقـات، آمـوزش و تـرویج کشـاورزی، ارومیه، ایران

چکیده

پژمردگی فوزاریومی ناشی از Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum یکی از مهم‌ترین بیمار‌ی‌های خیار در مزارع و گلخانه‌های سراسر جهان است. استفاده از آنتاگونیست‌ها از جمله مخمرها، به عنوان یکی از روش‌های بی‌خطر برای مهار این بیماری مطرح شده است. در این مطالعه توانایی مهار زیستی ۱۶ جدایه مخمری جداسازی شده از فیلوسفر وریزوسفر خیار به منظور کنترل قارچ بیمارگر F. oxysporum f. sp. cucumerinum مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی توانایی مهار زیستی جدایه‌ها علیه قارچ بیمارگر ،جدایه‌های J1 Rhodotorula toruloides، J5 Moesziomyces aphidis و J7 Metschnikowia. sinensis بیشترین بازدارندگی از رشد میسلیوم قارچ را نشان دادند. بر اساس آزمایشات کشت متقابل و تولید ترکیبات فرار ضد قارچی دو جدایه J1 R. toruloides و J7 Me. sinensis برای ارزیابی کنترل بیماری در شرایط گلخانه انتخاب شدند. در آزمایش‌های گلخانه‌ای، هر دو جدایه مورد آزمون در گلخانه موجب کاهش معنی‌دار بیماری در مقایسه با شاهد آلوده شدند. جدایه‌های J7 و J1 به ترتیب موجب کاهش 87/29 و 89/79 درصدی شدت بیماری شدند. بررسی مکانیسم‌های احتمالی مهار زیستی شامل تشکیل بیوفیلم، تولید سیدروفور و ترشح آنزیم‌های خارج سلولی نشان داد جدایه‌های J1 R. toruloides، J5 Mo. aphidis و J7 Me. sinensis توانایی تولید سیدروفور و تشکیل بیوفیلم را دارند و به نظر می‌رسد این توانایی‌ها به‌خصوص تولید سیدروفور، نقش مهمی در مهار رشد F. oxysporum f. sp. cucumerinum ایفا می‌کنند. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد جدایه J1 به عنوان عامل مهار زیستی پتانسیل بالایی برای مدیریت بیماری پژمردگی فوزاریومی خیار دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

- Rhodotorula toruloides: A novel and efficient biological control agent for Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum in cucumber

نویسندگان [English]

  • Jafar Mohamadi 1
  • Masoud Abrinbana 2
  • Lachin Mokhtarnejad 3
  • siamak hanifeh 4
1 Graduated MSc Student, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Urmia
2 Assistant Prof., Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Urmia University, P.O. Box 165, Urmia, Iran
3 Resercher
4 Forest and rangelands Department,West Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Urmia, Iran.
چکیده [English]

Fusarium Wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. Cucumerinum is one of the most important diseases of cucumber in fields and greenhouses worldwide. The use of antagonists, including yeasts, has been proposed as a safe method to control this disease. This study investigated the biocontrol potential of 16 yeast isolates obtained from the cucumber phyllosphere and rhizosphere against the pathogenic fungus Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum. In evaluating the biocontrol potential of the isolates against the pathogenic fungus, isolates J1 Rhodotorula. toruloides, J5 Moesziomyces aphidis, and J7 Metschnikowia sinensis showed the highest inhibition of fungal mycelial growth. Based on dual culture experiments and the production of antifungal volatile compounds, two isolates (J1 R. toruloides and J7 Me. Sinensis) were selected for evaluating disease control under greenhouse conditions. In greenhouse experiments, isolates J7 and especially J1 significantly reduced the disease index of cucumber Fusarium wilt, with disease control efficacy of approximately 89.79% for J1 and 87.29% for J7. Possible biocontrol mechanisms, including biofilm formation, siderophore production, and secretion of extracellular enzymes, were investigated in all isolates. Some isolates exhibited the ability to produce these enzymes and compounds. Isolates J1 Rh. toruloides, J5 Mo. aphidis, and J7 Me. sinensis demonstrated siderophore production and biofilm formation capabilities, suggesting that these traits—particularly siderophore production—play a key role in inhibiting the growth of F. oxysporum f. sp. Overall, the results of this study indicated that isolate J1 has high potential as a biocontrol agent for managing Fusarium wilt disease in cucumbers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological control
  • Fusarium wilt
  • Yeast