فعال‌سازی مسیرهای پیام‌رسانی مقاومت در آرابیدوبسیس بوسیله ترکیبات فرار باسیلوس

عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران

پس از حمله بیمارگر، مسیرهای وابسته به جاسمونیک اسید و سالیسیلیک اسید در گیاه میزبان فعال می‌شوند که مسیر اول بیشتر علیه بیمارگرهای نکروتروف و مسیر دوم علیه بیمارگرهای بیوتروف موثر است. باکتری‌های محرک رشد فراریشه گیاهان نیز قادر هستند مسیرهای مقاومت را در میزبان فعال کرده و باعث مقاومت به طیف وسیعی از بیمارگرها شوند. این باکتری‌ها بسته به سویه، مسیرهای مختلفی را فعال می‌کنند. البته در اکثر موارد فعال شدن یک مسیر باعث سرکوب مسیر دیگر می‌شود. در این پژوهش نقش ترکیبات فرار سویه Bacillus subtilis GB03 در القای مقاومت علیه بیمارگر نکروتروف Botrytis cinerea و بیمارگر همی بیوتروف Pseudomonas syringae pv. tomato مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور گیاهچه‌های آرابیدوبسیس در تشتک‌‌های دو بخشی و به مدت 14 روز در معرض ترکیبات فرار سویه B. subtilis GB03 قرا گرفتند. در روز چهاردهم، گیاهچه‌ها به صورت جداگانه با بیمارگرها مایه زنی شدند و بعد از هفت روز شاخص بیماری به صورت کیفی و با نمره دهی میزان علائم برای هر کدام از بیمارگرها محاسبه شد. بیان ژن‌های pr-1 و pdf1.2 به ترتیب به عنوان نشانگر مسیر وابسته به سالسیسلیک اسید و جاسمونیک اسید در زمان های 0، 3، 6 و 12 برای باکتری بیمارگر و 0، 12، 24 و 48 ساعت برای قارچ بیمارگر به صورت کمی با روش سایبرگرین ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که ترکیبات فرار، شاخص بیماری حاصل از B. cinerea را در مقایسه با شاهد 87 درصد کاهش دادند. این کاهش در مورد باکتری بیمارگر بیش از 70 درصد بود. برای بررسی دقیق‌تر، جمعیت باکتری P. syringae pv. tomato در زمان‌های 3 و 6 ساعت پس از مایه زنی در برگ‌های آرابیدوبسیس اندازه‌گیری شد. جمعیت باکتری بیمارگر در تیمار با ترکیبات فرار نهایتاً به 106× 1/1 سلول در میلی‌لیتر رسید ولی جمعیت باکتری در شاهد به 108×3/1 سلول در میلی‌لیتر رسید. بررسی بیان ژن‌ها نشان داد که ترکیبات فرار باکتری، مسیر وابسته به جاسمونیک اسید را علیه بیمارگر نکروتروف B. cinerea فعال می‌کنند. در تیمار با ترکیبات فرار B. subtilis GB03 میزان بیان ژن pdf1.2 در 12 ساعت با 20 برابر افزایش به حداکثر خود رسید. در مقابل، مسیر فعال شده علیه بیمارگر همی بیوتروف P. syringae pv. tomato مسیر وابسته به سالیسیلیک اسید بود. در این مسیر، بیان ژن pr-1 بعد از 6 ساعت به حداکثر خود رسید. به هر حال در مورد هر دو بیمارگر فعال شدن یک مسیر باعث سرکوب مسیر دیگر نشد. در مجموع بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش می‌توان پیشنهاد کرد که ترکیبات فرار B. subtilis GB03 بسته به نوع بیمارگر مسیر خاصی را در گیاه میزبان فعال می‌کنند. این ترکیبات فرار قادر هستند تا به صورت موثری باعث مهار طیف وسیعی از بیمارگرهای بیوتروف و نکروتروف ‌شوند.

القای مقاومت سیستمیک؛ بیوتروف؛ ترکیبات فرار؛ نکروتروف