بررسي اثر چند نوع فرمولاسيون باکتري سودوموناس فلورسنت بر روي قارچ Rhizoctonia solani عامل مرگ گياهچه لوبيا : پایان نامه ارشد کشاورزی

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان”  بررسي اثر چند نوع فرمولاسيون باکتري سودوموناس فلورسنت بر روي قارچ Rhizoctonia solani عامل مرگ گياهچه لوبيا ” با گرایش بیماری شناسی گیاهی و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

چکیده بررسي اثر چند نوع فرمولاسيون باکتري سودوموناس فلورسنت بر روي قارچ Rhizoctonia solani عامل مرگ گياهچه لوبيا:

قارچ بيمارگر Rhizoctonia solani به ‌دليل دامنه ميزباني بالا، قدرت تهاجم بالا و دوام زياد يکي از مهم‌ترين عوامل بيماريزاي گياهي محسوب مي‌‍شود. به‌ منظور کنترل بيولوژيک قارچ R.solani AG-4 عامل مرگ گياهچه لوبيا با باکتري‌هاي آنتاگونيست از سه منطقه آب و هوايي ايران (پرباران، متوسط و کم باران) نمونه‌برداري شد و 850 جدايه خالص گرديد. پس از بررسي اثر آنتاگونيستي باکتري‌هاي جدا شده از مناطق مختلف و باکتري‌هاي کلکسيون گروه گياهپزشکي دانشگاه ولي‌عصر (عج) در شرايط آزمايشگاه 165 جدايه داراي قدرت بازدارندگي بودند. پس از انجام تست‎هاي بيوشيميايي 24 جدايه سودوموناس فلورسنت به ‌همراه 6 جدايه کلکسيون PF-5، CHA0، CHA89(gac/A mutant)،UTPF₁₀₁، P₃ و P_3-15 براي تست گلخانه به‌منظور انتخاب دو جدايه جهت فرمولاسيون انتخاب شدند. پس از پنج هفته شدت بيماري و شاخص‌هاي رشدي (وزن تر وخشک ريشه و اندام هوايي) بررسي گرديد. دو جدايه VUP50 و CHA0 به ‌دليل تاثير مناسب بر شاخص‌هاي رشد و کاهش بيماري براي فرمولاسيون در حامل‌هاي تالک، پيت، پودر سيب، خاک‌اره پسته و پوست پسته انتخاب شدند. پس از پنج هفته فرمولاسيون تالک + CHA0 با 85 و 75 درصد تاثير بر وزن تر و خشک ريشه با شاهد اختلاف معني‌دار داشت. خاک‌اره + VUP50و پسته + CHA0 با 46 و 28 درصد تاثيرگذاري بر وزن تر و خشک اندام هوايي با شاهد اختلاف معني‌دار داشتند. فرمولاسيون‌هاي تالک، خاک‌اره، پسته +  VUP50تالک و خاک‌اره + CHA0 سبب کاهش 70 درصدي شدت بيماري شدند. نتايج تعيين جمعيت پس از يک ماه نشان داد فرمولاسيون پيت و خاک‌اره با جمعيت 10¹¹ کلني در بيشترين ميزان جمعيت را داشتند.

مقدمه

پاتوژن‌هاي گياهي بر روي سلامت گياهان اثر مي‌گذارند و تهديد مزمني براي توليدات کشاورزي در کل اکوسيستم‌ها مي‌باشند. توليدات کشاورزي سخت‌تر از دهه‌هاي گذشته شده است (Compant et al.,   .(2005  علي‌رغم استفاده از تمامي يافته‌هاي گياهپزشکي و ابزارهاي موجود براي محافظت از گياهان در حدود يک سوم از محصولات کشاورزي توسط آفات و بيماري‌ها از بين مي‌رود (Nakkeeran et al., 2005). استفاده از مواد شيميايي تاثيرات مثبتي داشته و کمک زيادي به افزايش و بهبود محصولات غذايي کرده است.

افزايش قيمت مواد شيميايي و تقاضا براي مواد غذايي عاري از مواد شيميايي منجر به جستجو براي روش‌هاي جايگزين شده است (Kloepper, 1993).

عدم موفقيت در صادرات محصولات زراعي و باغي بعلت باقيمانده سموم شيميايي از يکطرف و تاثير اندک روش شيميايي در کنترل عوامل بيماري‌زاي خاکزي، هزينه‌هاي اقتصادي و همچنين کاهش تاثير آن‌ها بدليل ظهور نژادهاي مقاوم سبب محدوديت استفاده از سموم شده است.(Whips, 2001; Glimour, 2001)

کاربرد مواد شيميايي از قبيل سموم و کودهاي شيميايي يکي از اساسي‌ترين چالش‌‌هاي قرن حاضر است به طوري که در بسياري از نقاط جهان بدليل بهره برداري نادرست و کاربرد بي‌رويه انواع نهاده‌هاي کشاورزي، وسعت قابل توجهي از زمين‌هاي کشاورزي تخريب شده‌اند (Glimour, 2001).

بعلاوه مشکلاتي از قبيل از بين رفتن ميکروارگانيسم‌‎هاي مفيد، مسموميت کارگران و … استفاده از مواد شيميايي را محدود مي‌کند. دلايل فوق دستيابي به روش‌‌‌هاي سالم و ارزانتر را بعنوان يک چالش جدي فراوري محققان قرار داده است. در اين حرکت استفاده از مواد بيولوژيک در کنترل بيماري‌هاي گياهي مورد توجه قرار گرفته است که در اين بين باکتري‌هاي آنتاگونيست از جايگاه ويژه‌ايي برخوردار هستند. عوامل کنترل زيستي، رشد گياه را زياد کرده و مکانيزم مقاومت را در ميزبان فعال مي‌کند. باکتري‌هاي آنتاگونيست خصوصاً سودموناس‌هاي فلورسنت با توليد يکسري متابوليت‌هاي ضدميکروبي و آنتي‌بيوتيک، سيانيد هيدروژن، سيدروفور، پروتئاز و پديده رقابت و … نقش موثري در کنترل بيماري‌هاي خاکزي دارند (Lopper, 2006).

از جمله بيمارگرهاي مهم خاکزي ميتوان  Rhizoctonia solani Kuehnعامل مرگ گياهچه، پوسيدگي بذر، پوسيدگي ريشه و طوقه لوبيا را نام برد. اين قارچ ممکن است عامل بيماري بسياري از گياهان باشد و يا بصورت ساپروفيت در خاک زندگي کند. گونه R. Solani داراي دامنه وسيع از نژادهاي بيماريزا است که برخي فقط محدود به يک گونه ميزبان مي‌‌‌باشند و برخي دامنه وسيعي از ميزبان‌ها را دارا هستند. انتشار وسيع جغرافيايي، بالا بودن قدرت بيماريزايي، دوام و قدرت ساپروفيتي بالا، اين قارچ را از نظر بيماريزايي با اهميت نموده است و از طرفي پيچيدگي محيط خاک و عدم کارايي روش هاي متداول کنترل شيميايي، مديريت بيماري هاي خاکزاد را دشوار مي‌سازد. از اين رو استفاده از ارقام مقاوم در ترکيب با تناوب زراعي و ساير روش‌ها در کنترل تلفيقي توصيه مي‌شود (Agrios, 2005).

در پاسخ به شرايط محيطي سالم و جايگزيني آفت کش‌ها، لازم است روشي براي کنترل آفات و بيماري‌ها در مديريت تلفيقي بسنجيم. با اين حال به نظر مي‌رسد که برخي آفت‌کش‌ها در آينده استفاده شوند و اعتماد بيشتري به آن‌ها نسبت به عوامل کنترل بيولوژيک باشد اما عوامل کنترل بيولوژيک دامنه عمل کمتري نسبت به سموم دارند و نمايش ناسازگاري در مزرعه دارند و اين دلايل اصلي محدوديت استفاده از آن‌ها براي کنترل بيماري‌هاست.

پيچيدگي اکوسيستم خاک، موفقيت عوامل بيوکنترل را در خاک به چالش کشانده است و بنابراين تأثير عوامل زنده و غيرزنده بايد به خوبي مطالعه شوند (Saravanan et al., 2004).

يک علم کامل در مورد مکانيسم و طريقه عمل مربوط به کنترل بيماري به انتخاب گزينه مطمئن کمک خواهد کرد که جهت توليد محصول تجاري قابل اطمينان براي صنايع باشد .(Collins et al.,2005)

تاکنون افراد زيادي پتانسيل استفاده از باکتري‌هاي همراه گياهان در تحريک رشد گياهان، مديريت خاک و مديريت سلامت گياهان شرح داده‌‌‌اند. در سالهاي اخير امکان کنترل بيولوژيکي عوامل بيماري‌زاي گياهي با استفاده از ميکروارگانيسم‌هاي آنتاگونيست بخصوص جنس سودوموناس و باسيلوس مطرح شده است (2001 ,Dekkers & Lugtenberg).

اين دو جنس در ريزوسفر به فراواني وجود دارند و در مقايسه با کل خاک ريزوسفر سرشار از مواد غذايي است و زمينه را براي گسترش جمعيت ميکروبي در اطراف ريشه فراهم مي‌کند و اين حالت بعنوان اثر ريزوسفر شناخته مي شود. بنابراين ميکروارگانيسم‌هاي که در ناحيه ريزوسفر زندگي مي‌کنند خط مقدم دفاعي ريشه عليه بيماري‌هاي خاکزي مي‌باشند (.(Oberhansli,1991

سودوموناس‌هاي فلورسنت بخش قابل توجهي از جمعيت بومي را در خاک‌هايي که به طور طبيعي بازدارنده از برخي بيماري‌ها هستند و نيز ساير خاک‌ها مي‌باشند را تشکيل مي‌دهند (Hass & Heal, 2003).

همچنين باکتري‌هاي سودوموناس داراي ويژگي‌هاي متعددي‌اند که آن‌ها را شايسته ريزوسفر کرده است از جمله: سرعت رشد، سرعت کلونيزاسيون بالا و توليد آنتي‌بيوتيک، HCN و … . تحقيقات متعددي گزارش کردند استفاده از PGPRها براي کنترل برخي از بيماري‌ها از کنترل شيميايي اين بيماري‌ها جلوگيري کرده است. اگر چه کنترل بيولوژيک توسط ريزوباکتري‌هاي افزايش دهنده رشد گياهان (PGPB) دستاورد قابل قبولي است اما متاسفانه عملکرد متفاوت استرين‌هاي بيوکنترل در شرايط مختلف، فصلي بودن محصولات کشاورزي و همچنين ناکافي بودن اطلاعات اکولوژيکي در مورد آنتاگونيست‌ها و مشکل استقرار آن‌ها در محيط مانع پيشرفت تجاري اين موضوع شده است ((Hass & Defago, 2005.

تکنولوژي زماني پويا مي‌شود که يافته‌هاي آزمايشگاهي به مزرعه منتقل شوند(Nakkeeran, 2005) . استفاده از باکتري‌هاي آنتاگونيست ممکن است تحت شرايط مزرعه در کنترل بيماري تأثير متوسط داشته و يا بدون اثر باشد ((Raupach & Kloepper, 1998. قبل از کنترل بيولوژيک، بايد مراحل خاصي تکميل شود که براي بنا نمودن و اثر بيو‌کنترل در شرايط مختلف جوي لازم است. يکي از مهمترين مشکلات در بيوکنترل زنده نگه‌داشتن عامل کنترل در طول دوره انبارداري است. کاربرد آسان، سهولت حمل و نقل، نگهداري طولاني مدت، حفظ قدرت حيات و افزايش کارايي در مزرعه و تجاري‌سازي بايد مورد توجه قرارگيرند Nakkeeran, 2005)). توليد فرمولاسيون‌هايي با عمر انبارداري بيشتر و طيف گسترده‌تر، به همراه تأثير طولاني مدت در شرايط مزرعه، زمينه را براي سرعت بخشيدن در تجاري‌سازي اين تکنولوژي فراهم مي کند. در واقع توسعه فرمولاسيون و کاربرد آن‌ها براي توسعه و پايداري عامل بيوکنترل لازم است (.(Osburn et al., 1995

اهداف تحقيق:

• جدا کردن باکتري از مناطق مختلف آب و هوايي ايران
• برسي کنترل قارچ Rhizoctonia solani AG-4 توسط باکتري‌هاي جدا شده در شرايط آزمايشگاه و انتخاب جدايه‌هاي آنتاگونيست
• برسي کنترل قارچ solani توسط جدايه‌هاي آنتاگونيست در شرايط گلخانه و انتخاب جدايه‌هاي برتر
• فرمولاسيون جدايه‌هاي برتر در شرايط آزمايشگاه در حامل‌‎هاي ارزان قيمت و تاثير فرمولاسيون‌ها بر روي قارچ solani درگلخانه

فهرست مطالب

• چکيده ‌
• فصل اول. ‌ل
• اهداف تحقيق: 16
• فصل دوم. 17
• 1-2- مفاهيم کنترل بيولوژيک: 18
• 2-2- ريزوسفر. 18
• 1-2-2- ديگر ويژگي‌هاي لازم براي کلونيزاسيون: فلاژلا: 21
• 3-2- استفاده از باکتري هاي سودوموناس فلورسنت در کنترل بيولوژيک: 22
• ويژگي هاي جنس سودوموناس که سبب شده يک عامل بيوکنترل خوب باشد: 23
• روش مستقيم: 24
• روش غيرمستقيم: 24
• 1-3-2- توليد فيتوهورمون‌ها: 25
• 2-3-2- توليد آنتي‌بيوتيک: 25
• 3-3-2- سيدروفور: 26
• 4-3-2- سيانيدهيدروژن (HCN): 27
• 4-2- کنترل بيولوژيک Rhizoctonia solani : 27
• 5-2- استفاده از ريزوباکتري‌هاي تحريک کننده رشد گياهان: 28
• 1-5-2- ويژگي‌هاي يک PGPR موفق براي فرمولاسيون: 28
• 2-5-2- ويژگي هاي يک فرمولاسيون ايده‌ال: 28
• 6-2- حامل‌ها در رشد فرمولاسيون: 29
• 1-6-2- انواع فرمولاسيون: 30
• 2-6-2- فرمولاسيون تالک: 30
• 3-6-2- پيت : 31
• 4-6-2- ورمي‌کوليت : 31
• 7-2- عمل‌آوري و کاربرد فرمولاسيون : 33
• 8-2- توجهات لازم در فرمولاسيون : 33
• 1-8-2- محيط تخمير: 34
• 2-8-2- مرحله خشک کردن : 34
• 9-2- سيستم نقل و انتقال باکتري‌ها 35
• 1-9-2- تيمار بذر: 35
• 2-9-2- مزايا و معايب تيمار بذر: 35
• 3-9-2- تيمار خاک: 36
• 4-9-2- ساير روش‌‌‌هاي بکارگيري فرمولاسيون : 37
• 5-9-2- سيستم انتقال چندگانه : 37
• 10-2-فرمولاسيون به همراه مواد شيميايي افزوده شده به فرمولاسيون : 38
• 11-2- فرمولاسيون استرين منفرد : 39
• 12-2- فرمولاسيون استرين هاي مخلوط: 39
• 13-2- تجاري‌سازي: 40
• 1-13-2- محدوديت در تجاري سازي : 42
• 2-13-2- محصولات تجاري‌سازي شده : 43
• 14-2- ويژگي‌هاي قارچ Rhizotonia solani : 43
• فصل سوم. 45
• 1-3- تهيه قارچ: 46
• 1-1-3- نگهداري قارچ بيمارگر: از دو روش استفاده شد: 46
• 2-3- جداسازي باکتري از خاک : 46
• 1-2-3- نگهداري باکتري: 47
• 2-2-3- قدرت بازدارندگي جدايه‌هاي باکتريايي از رشد قارچ بيمارگر 47
• 3-3- شناسايي جدايه‌هاي باکتريايي : 48
• 4-3- آزمايشات گلخانه‌اي : 48
• 1-4-3- تهيه مايه تلقيح بيمارگر و اثبات  بيماريزايي برروي لوبيا 48
• 2-4-3– تهيه مايه تلقيح جدايه‌هاي آنتاگونيست : 49
• 3-4-3- آغشته ‌سازي بذور با باکتري‌هاي آنتاگونيست : 50
• 4-4-3-بررسي خواص بازدارندگي باکتري‌هاي آنتاگونيست در گلخانه. 50
• 5-3- قدرت کلونيزاسيون. 51
• 1-5-3- بررسي ميزان کلونيزاسيون بذر لوبيا توسط استرينVUP50  و CHA0 51
• 2-5-3- بررسي قدرت کلونيزاسيون ريشه دو استرين VUP50 و  CHA0. 51
• 6-3- توليد ترکيبات ضد قارچي.. 52
• 1-6-3- بررسي توليد آنتي‌بيوتيک : 52
• 2-6-3- توليد ترکيبات فرار ضد قارچي: 52
• 3-6-3- توليد سيدروفور: 52
• 4-6-3- توليد پروتئاز: 53
• 5-6-3- توليد سيانيد هيدروژن: 53
• 7-3- فرمولاسيون. 54
• 1-7-3- تهيه فرمولاسيون: 54
• 2-7-3- ماندگاري فرمولاسيون: 54
• 3-7-3- اثر فرمولاسيون تهيه شده در کنترل قارچ بيمارگر: 55
• 8-3- تجزيه و تحليل آماري: 56
• فصل چهارم. 57
• نتايج.. 57
• 1-4- جداسازي باکتري‌ها از مناطق مختلف: 58
• 2-4- تست هاله بازدارندگي: 58
• 3-4- شناسايي جدايه‌ها 60
• 4-4- نتايج اثبات بيماريزاي  R. solani AG-4بر روي لوبيا: 64
• 5-4- نتايج تست گلخانه: 64
• 6-4- توليد آنتي‌بيوتيک و ترکيبات فرار: 71
• 1-6-4- بررسي توليد پروتئاز، سيانيد هيدروژن وسيدروفور: 71
• 7-4- ميزان کلونيزاسيون بذر لوبيا توسط استرين VUP50 و  CHA0: 71
• 8-4- نتايج تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف بر شاخص‌هاي رشدي گياه ….72
• 1-8-4- وزن تر ريشه: 72
• 2-8-4- وزن خشک ريشه: 73
• 3-8-2- وزن تر اندام هوايي: 75
• 4-8-4- وزن خشک اندام هوايي: 76
• 5-8-4- درصد گياهچه سالم: 78
• 6-8-4- درصد کاهش بيماري: 80
• 7-8-4- نتايج بررسي جمعيت در فرمولاسيون: 81
• بحث… 87
• در مبحث کارايي دو مسئله مهم وجود دارد: 98
• منابع. 100

فهرست جداول

• جدول1-2 برخی از محصولات فرمولاسیون شده 43
• جدول 2-3-  شهرهاي محل نمونه‌برداري و ميزبان‌هاي گياهي.. 56
• جدول 1-4: محل جداسازي و ميزبان گياهي 24 جدايه آنتاگونيست… 61
• جدول 2-4 رشد ميسيليوم بيمارگر در حضورجدايه‌ها و درصد بازدارندگي.. 62
• جدول 3-4: تاثير تيمار بذري جدايه‌هاي برتر بر وزن تر و خشک ريشه. 66
• جدول 4-4  تاثير تيمار بذري جدايه‌هاي برتر بر وزن تر و خشک اندام هوايي لوبيا 68
• جدول5 -4:بررسي تعدادي از مکانيسم‌هاي آنتاگونيستي در بازدارندگي 71
• جدول 6-4: تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف و سوسپانسيون دو باکتري 72
• جدول 7-4: تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف و سوسپانسيون دو باکتري VUP50 و CHA0. 74
• جدول 8-4: تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف و سوسپانسيون دو باکتري 75
• جدول 9-4: تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف و سوسپانسيون دو باکتري VUP50 و CHA0 77
• جدول 10-4: تاثير فرمولاسيون‌هاي مختلف و سوسپانسيون دو باکتري VUP50 و CHA0. 79
• جدول 11-4: درصد شاخص بيماري و درصد کاهش بيماري در فرمولاسيون‌ 80

فهرست نمودارها

• نمودار1: درصد باکتري‌هاي جداشده از مناطق مختلف آب و هوايي.. 58
• نمودار 2: قطر هاله جدايه‌هاي آنتاگونيست… 59
• نمودار3: جدايه‌هاي آنتاگونيست مناطق مختلف آب و هوايي.. 59
• نمودار 4 – رشد میسلیوم بیمارگر در حضور جدایه ها در شرایط آزمایشگاه 63
• نمودار 5- درصد بازدارندگی از رشد میسلیوم توسط جدایه های آنتاگونیست… 64
• نمودار 6: تأثير تيمار بذري سوسپانسيون باکتري‌ها بر وزن تر ريشه 67
• نمودار 7: تأثير تيمار بذري سوسپانسيون باکتري‌ها بر وزن خشک ريشه 68
• نمودار 8: تأثير تيمار بذري سوسپانسيون باکتري‌ها بر وزن تر اندام هوايي 70
• نمودار 9: تأثير تيمار بذري سوسپانسيون باکتري‌ها بر وزن خشک اندام هوايي 70
• نمودار 10: تأثير فرمولاسيون‌ها و سوسپانسيون دو باکتري‌ VUP50 و CHA0 73
• نمودار 11: تأثير فرمولاسيون‌ها و سوسپانسيون دو باکتري‌ 74
• نمودار 12: تأثير فرمولاسيون‌ها و سوسپانسيون دو باکتري‌ VUP50 و CHA0 76
• نمودار 13: تأثير فرمولاسيون‌ها و سوسپانسيون دو باکتري‌  VUP50 و CHA0 78
• نمودار 14: درصد گياهچه‌هاي سالم در فرمولاسيون و سوسپانسيون. 79
• نمودار 15: درصد کاهش بيماري در فرمولاسيون‌ها و سوسپانسيون و باکتري.. 81
• نمودار 16: جمعيت زنده باکتري در گرم فرمولاسيون پس از يک ماه 82

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.