نخستین گزارش از عوامل باکتریایی مولد پوسیدگی های پس از برداشت چغندرقند در ایران

کد مقاله : 1660-24IPPC (R3)
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان
2گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان
3گروه گیاهپزشکی دانشگاه کردستان
4گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی،دانشگاه کردستان
چکیده
چغندرقند (Beta vulgaris) گیاهی صنعتی متعلق به خانواده Chenopodiacae است که به عنوان منبع استحصال شکر کشت می شود. پوسیدگی های نرم و خشک بخش ذخیره ای ریشه ناشی از عوامل باکتریایی یکی از عوامل کاهش کمیت و کیفیت محصول چغندرقند است که باوجود شیوع بالا در ایران چندان مورد توجه قرار نگرفته است. علایم در پوسیدگی نرم شدید لهیدگی همراه با بوی تخمیر شده همچون سرکه، حفرات ناشی از پوسیدگی و لعاب غلیظ ناشی از فعالیت باکتری هاست. در پوسیدگی خشک، لکه های خشک در روی ریشه ها که تا عمق آن ادامه می یابد؛ بدون هر گونه لعاب و شیره ای است و در شرایط با رطوبت کمتر رخ می دهد. در این تحقیق، نمونه های با علایم پوسیدگی ریشه از سیلو و مزارع چغندرقند واقع در استانهای اصفهان، کرمانشاه، خوزستان و آذربایجان غربی در سالهای 97-96 جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل گردید. قطعاتی از بافت سالم و آلوده تهیه و پس از ضد عفونی سطحی توسط هیپوکلریت سدیم در آب مقطر استریل کاملا له شد. از سوسپانسیون حاصل بر روی محیط EMB و NA به صورت خطی کشت داده شد و در درجه حرارت 28 درجه سانتی گراد نگهداری گردید. در مجموع 48 جدایه باکتری از بافتهای آلوده جداسازی و خالص گردید. جهت اثبات بیماریزایی، دیسک هایی از ریشه سالم چغندرقند قطعاتی به ابعاد تقریبی 3- 5/2 سانتی متر و قطر 7/0 سانتی متر تهیه گردید، پس از ضد عفونی سطحی دیسک ها به پتری های استریل حاوی کاغذ صافی مرطوب منتقل و حفراتی در آن تعبیه و مقدار 30 میکرولیتر از سوسپانسیون جدایه ها (غلظت تقریبی CFU ml-1 108) اضافه گردید. پتری ها به مدت یک هفته در دمای 32-30 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. در نهایت سه جدایه مولد بیماری که بیشترین میزان پوسیدگی را ایجاد می کردند، انتخاب شدند. شناسایی مولکولی جدایه های با توانایی ایجاد پوسیدگی نرم یا خشک، با تکثیر ژن 16S rRNA با استفاده از آغازگرهای Fd2 و Rp1، تعیین توالی نوکلئوتیدی و مقایسه با توالی های مشابه در NCBI انجام گردید. نتایج نشان داد که جدایه Isf19 و جدایهKh2 به ترتیب با 86/99% و 36/99% دارای بیشترین شباهت نوکلئوتیدی با Bacillus pumilus و Enterobacter roggenkampii بوده و توانایی ایجاد پوسیدگی نرم در دیسک های چغندر قند را داشتند. بعلاوه نتایج نشان داد که جدایه Buk12 با 79/99% دارای بیشترین شباهت با Pseudomonas thivervalensis بوده و قادر به ایجاد پوسیدگی خشک در چغندرقند بود. اگرچه باکتری های گزارش شده در این تحقیق به عنوان عوامل پوسیدگی نرم در سایر میزبان ها گزارش شده اند اما براساس اطلاعات موجود تحقیق حاضر اولین گزارش از ایجاد پوسیدگی نرم در چغندرقند است.
کلیدواژه ها
 
Title
The first report of bacterial causing post-harvest root rot agents of sugar beet in Iran
Authors
Abstract
Sugar beet (Beta vulgaris) is an industrial plant belonging to the Chenopodiacae family that is cultivated as a source of sugar. Soft and dry rot of sugar beet tap due to bacterial agents is one of the reducing factors of quantity and quality of sugar beet crop, which despite high prevalencing in Iran, has not received much attention. Roots with advanced soft rot symptoms had a vinegar-like fermented smell, rotted out cavities, and viscous slime indicative of bacterial activity. In dry rot, dry spots on the roots that extend to its depth; it is without any slime and occurs in conditions with less moisture. In this study, samples with signs of root rot were collected from silos and sugar beet fields located in Isfahan, Kermanshah, Khuzestan and West Azerbaijan provinces in 2016-2017. Pieces of Borders between rot root and healthy tissues were prepared and after superficial disinfection by sodium hypochlorite was completely crushed in sterile distilled water. Suspension was cultured linearly on EMB and NA medium and stored at 28 °C. In total, 48 bacterial isolates were isolated from infected tissues. To prove the pathogenicity, disks of healthy sugar beet roots were prepared in size, 2.5-3 cm × 0.7 cm. After surface disinfection, the disks were transferred to sterile petries containing wet filter paper and drilled central cavities in disks. 30 µl of suspension of each isolate (concentration ̴108 CFU ml -1) was inoculated to it. The petri dishes were incubated at 30-32 ° C for one week. Finally, three pathogenic isolates that caused the most rotted were selected. Molecular identification was performed by amplification of 16S rRNA gene using Fd2 and Rp1 primers and followed by nucleotide sequencing and comparison with similar sequences in NCBI. Phylogenetic analysis showed that Isf19 and Kh2 isolates, causing sugar beet soft rot agents, had the most nucleotide similarity to Bacillus pumilus and Enterobacter roggenkampii (99.86% and 99.36% nucleotide similarity, respectively). In addition, the results showed that Buk12, causing sugar beet dry rot agent, had the 99.79% nucleotide similarity to Pseudomonas thivervalensis. Although the bacteria have been reported in other studies as causes of soft rot in other hosts, the present study is the first report of soft rot in sugar beet.
Keywords
Bacillus pumilus, Enterobacter roggenkampii, Pseudomonas thivervalensis