تاثیر باکتری‌های همراه قارچ‌های کلاهک‌دار خودرو بر شدت بیماری لکه قهوه‌ای قارچ خوراکی ناشی از ترکیبات آلی فرار Pseudomonas tolaasii
کد مقاله : 1229-24IPPC (R2)
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان
2عضو هیات علمی گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان
3عضو هیات علمی گروه فارماکوگنوزی دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
چکیده
باکتری Pseudomonas tolaasii عامل بیماری لکه قهوه‌ای قارچ خوراکی است که علاوه بر تولاسین، توانایی تولید ترکیبات آلی فرار (VOCs) با وزن مولکولی پایین،دخیل در ایجاد علائم لکه قهوه ای، را دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی ترکیبات فرار دخیل در بیماریزایی P. tolaasii و پتانسیل باکتری‌های همراه قارچ‌های کلاهک‌دار خودرو در کاهش یا کنترل بیماری ناشی از این ترکیبات می‌باشد. بنابراین جهت ردیابی ترکیبات فرار، از سوسپانسیون P. tolaasii پنج غلظت تقریبیOD600nm ≃0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 تهیه و هر غلظت در دو بخش از پلیت‌های سه خانه ای حاوی محیط کینگز ب آگار کشت گردید. در بخش دیگر پلیت‌ها، بلوک‌های کلاهک قارچ خوراکی قرار داده شد، سپس پلیت‌ها با پارافیلم پوشانده شده و درC˚25 به مدت پنج روز نگهداری شدند. شدت بیماری بر اساس توانایی تشکیل حفره با تغییر رنگ قهوه‌ای تیره تا زرد روشن در سطح بلوک قارچ، از سطح یک تا چهار تعیین شد. به دام انداختن VOCs بیمارگر با استفاده از زغال فعال انجام گردید و ترکیبات آلی فرار توسط حلال اتیل استات به نسبت (1: 25/1 حجمی/ وزنی) استخراج و فاز آلی (اتیل استاتی) با کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی تجزیه و تحلیل و با مقایسه با پایگاه داده‌های موجود شناسایی شدند.نتایج نشان داد که در غلظت (OD600nm≃0.2)، باکتری P. tolaasii شدت بیماری در سطح دو را با تغییر رنگ قهوه‌ای تیره بدون ایجاد زخم یا حفره ایجاد کرد. در نتایج تجزیه و تحلیل ترکیبات آلی با کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی نه ترکیب (1'-butenyl) thiophene، Piperitenone، Piperitenone Oxide، Caryophyllene، Trans-Beta-Farnesene، Squalene، pentadecane، Germacrene D و Tetraethyl silicate در گروه ترکیبات شناخته شده، گزارش شدند. بمنظور بررسی تاثیر 40 جدایه‌ی باکتری‌های همراه جدا شده از قارچ‌های کلاهک‌دار خودرو بر شدت بیماری ناشی از ترکیبات آلی فرار P. tolaasii، ابتدا باکتری P. tolaasii (OD600nm≃0.2) در دو بخش از پلیت‌های چند خانه‌ای حاوی محیط کشت کینگز ب آگار کشت داده شد. قسمت دیگر پلیت‌ها، بلوک‌های قارچی تلقیح شده باسوسپانسیون باکتری‌های همراه (OD600nm≃0.1 ) قرار گرفت. شدت بیماری بعد از پنج روز نگهداری در دمای C˚25 اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی اثر باکتری‌های همراه قارچ‌های خودرو بر شدت بیماری ناشی از VOC بیمارگر نشان داد، از 40 جدایه استفاده شده در این آزمون، 10 جدایه شامل پنج جدایه‌ی Pseudomonas chlororaphis، Pseudomonas koreensis، Bacillus mycoides ، Enterobacter sp. و Pseudomonas fluorescens و پنج جدایه ناشناخته بطور کامل مانع از تشکیل علائم لکه قهوه‌ای بر روی بلوک‌های قارچی گردیدند. بنابراین باکتری‌های همراه قارچ‌های خودرو می‌توانند با تاثیر گذاری بر ترکیبات فرار پاتوژن بیماریزایی را متوقف نمایند.
کلیدواژه ها
Title
Effect of endofungal bacteria on severity of mushroom brown blotch disease caused by volatile organic compounds produced by Pseudomonas tolaasii
Authors
Abstract
Pseudomonas tolaasii is the causal agent of brown blotch disease in common mushroom, Agaricus bisporus. Several volatile organic compounds (VOCs) produced by P. tolaasii are considered as potential virulence factors responsible for brown blotch symptoms. The objective of the present work was to identification of volatile organic compounds produced by P. tolaasii and ability of endofungal bacteria for reducing or controlling symptom diseases. The freshly prepared suspension of P. tolaasii (OD600nm ≃ 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) was streaked on two sectors of three-compartment petri plates containing King’s B medium and mushroom cap blocks were placed on another sector. Plates were sealed by parafilm and incubated at 25˚C for 5days. The disease severity was calculated as levels 1-4 based on forming cavities and discoloration of dark brown to light yellow on the surface of mushroom blocks. VOCs produced by P. tolaasii were trapped using activated charcoal and extracted with ethyl acetate solvent (1:1.25 v/g). Then, the compound profile of ethyl acetate phase was analyzed using Gas Chromatography-Mass Spectrometry. The results showed that in P. tolaasii cell density of OD600nm≃0.2, VOCs were able to induce blotch symptoms in level two with dark brown discoloration without cavity or lesion. The GC–MS analysis of volatile compounds yielded nine organic compounds including (1'-butenyl) thiophene, Piperitenone, Piperitenone Oxide, Caryophyllene, Trans-Beta-Farnesene, Squalene, pentadecane, Germacrene D and Tetraethyl silicate. In order to determine the effect of endofungal bacteria on brown blotch symptoms inducing by VOCs, P. tolassii cells (OD600nm≃0.2) were streaked onto two sectors of divided plates containing King’B medium. Mushroom cap blocks pretreated with endofungal bacteria (OD600nm≃0.1) were placed on another sector. Plates were sealed with parafilm and incubated at 25˚C for 5 days. Results showed that 10 endofungal bacterial strains including Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas koreensis, Bacillus mycoides, Enterobacter sp., Pseudomonas fluorescens and five unknown isolates completely inhibited the effects of VOCs of P. tolaasii and brown blotch symptoms. In conclusion, P.tolaasii were able to produce volatile substances as a virulence factors, and also some endofungal bacteria were able to inhibit these volatile compounds.
Keywords
Pseudomonas sp, Squalene, Gas chromatography-Mass spectrometry