بررسی تولید آنزیم کیتیناز در چندین جدایه‌ی قارچ فوزاریوم جدا شده از نماتد سیست طلایی سیب‌زمینی (Globodera rostochiensis)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 2، دوره 32، شماره 4 - شماره پیاپی 42، اسفند 1397، صفحه 463-479   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v32i4.66605

نویسندگان

خدیجه عباسی^* ؛ دوستمراد ظفری

بوعلی سینا

چکیده

کیتین ترکیب غالب دیواره تخم نماتدها از جمله نماتدهای سیستی می­باشد و کیتینازها به عنوان آنزیم­های تجزیه‌کننده­ی کیتین در دامنه وسیعی از موجودات از جمله قارچ­ها وجود دارند. در این پژوهش میزان فعالیت کیتینازی 16 جدایه­ی قارچ فوزاریوم جدا شده از نماتد سیست طلایی سیب­زمینی Globodera rostochiensis مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس ویژگی­های ریخت­شناسی و تعیین توالی نواحی ITS از DNA ریبوزومی، 16 جدایه­ی مذکور شناسائی و سه گونه‏ی Fusarium solani، F. oxysporum و F. equiseti را شامل شدند. از بین این جدایه­ها، جدایه F12 با فعالیت ویژه 02/1 واحد بر میلی­گرم (U/mg) به عنوان فعال­ترین و جدایه F15 با فعالیت ویژه 4/0 واحد بر میلی­گرم به عنوان ضعیف­ترین جدایه تعیین شدند. با توجه به نتایج به دست آمده می­توان از جدایه­های فعال مورد بررسی در این مطالعه، در کنترل بیولوژیک نماتد سیست طلایی سیب­زمینی استفاده نمود. همچنین شرایط بهینه جهت تولید آنزیم کیتیناز در جدایه­های F12 و F15 مورد مطالعه قرار گرفت که عبارت بودند از: 6pH=، زمان 96 ساعت کشت قارچ در دمای °C25 و زمان مناسب برای انجام واکنش بین آنزیم و سوبسترا به مدت یک ساعت.

کلیدواژه‌ها

واژه های کلیدی: ایزوزایم؛ سوبسترا؛ کنترل بیولوژیک؛ واکنش آنزیمی

مراجع

1. Bradford M.M. 1976. A rapid and sensitive method for quantification of microgram. Analytical Biochemestry, 72: 248–254.

2. Brodie B.B. 1984. Nematode parasites of potato. In: Nickle W.R. (ed.): Plant and Insect Nematodes. Marcell Dekker, Inc, New York and Basel, Pp:169–181.

3. Chen S.Y., Dickson D.W., and Whitty E.B. 1996. Fungi associated with egg masses of Meloidogyne incognita and M. javanica in a Florida tobacco field. Nematropica, 26(2): 153–157.

4. Dackman C. 1990. Fungal parasites of the potato cyst nematode Globodera rostochiensis: isolation and reinfection. Journal of Nematology, 22(4): 594–597.

5. Dong J.Y., Zhao Z.X., Cai L., Liu S.Q., Zhang H.R., Duan M., and Zhang K.Q. 2004. Nematicidal effect of fresh water fungal cultures against the pine-nematode, Bursaphelenchus xylophilus. Fungal Diversity, 15: 125–135.

6. Ibrahim G.H., Al Rehiayani S.M., and Bellal M.M. 2009. Use of biocontrol fungi, Bacillus thuringiensis and organic soil amendment to control root-knot nematode (Meloidogyne incognita) in tomato and eggplant. Mansoura University Journal of Agricultural Sciences, 34 (11):10761–10770.

7. Kok C.J., Papert A., and Hok A Hin C.H. 2001. Microflora of Meloidogyne egg masses: species composition, population density and effect on the biocontrol agent Verticillium chlamydosporium. Nematology, 3(8): 729–734.

8. Liu T., Wang L., Duan Y. X., and Wang X. 2008. Nematicidal activity of culture filtrate of Beauveria bassiana against Meloidogyne hapla. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24: 113–118.

9. Manzanilla Lopez R.H., Esteves I., Fintti Sialer M.M., Hirsch P.R., Ward E., Devonshire J., and Hidalgo Diaz L. 2013. Pochonia chlamydosporia: Advances and challenges to improve its performance as a biological control agent of sedentary endo-parasitic nematodes. Journal of Nematology, 45(1): 1–7.

10. Monreal J., and Reese E.T. 1969. The chitinase of Sarratia marcescens. Canadian Journal Microbiology, 15:689–696.

11. Nicol J.M., Turner S.J., Coyne D.L., den Nijs L., Hockland S., and Tahna Maafi Z. 2011. Current nematode threats to world agriculture. In Jones, J., Gheysen, G., and Fenoll, C (Eds.), Genomics and molecular genetics of plant-nematode interactions. Springer Science + Business Media, Pp. 21–43.

12. Pereira L., Noronha E.F., Miller R.N. G., and Franco O.L. 2007. Novel insights in the use of hydrolytic enzymes secreted by fungi with biotechnological potential. Letters of Applied Microbiology, 44: 573–581.

13. Ruanpanun P., Tangchitsomkid N., Hyde KD., and Lumyong S. 2010. Actinomycetes and fungi isolated from plant-parasitic nematode infested soils: screening of the effective biocontrol potential, indole-3-acetic acid and siderophore production. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 26: 1569–1578.

14. Safari Motlagh M.R., and Samimi Z. 2013. Evaluation of Trichoderma spp.as biological agents in some of plant pathogens. Annals of Biological Research, 4(3): 173–179.

15. Saifullah and Thomas B.J. 1996. Studies on the parasitism of Globodera rostochiensis by Trichoderma harzianum using low temperature scaning electron microscopy. International Journal of Nematology, 6: 117–122.

16. Saifullah., and Naqibullah khan. 2014. Low temperature scanning electron microscopic studies on the interaction of Globodera rostochiensis woll and Trichoderma harzianum rifai. Pakistan Journal of Botany, 46(1): 357–361.

17. Sankaranarayanan C., Hussaini S. S., Kumar P. S., and Rangeswaran R. 2002. Parasitism of Meloidogyne incognita eggs by Fusarium oxysporum and other fungi. Indian Journal of Nematology, 32: 1 (Abstract).

18. Santos MC., Esteves I., Kerry B., and Abrantes I. 2013. Biology, growth parameters and enzymatic activity of Pochonia chlamydosporia isolates from potato cyst and root-knot nematodes. Nematology, 15: 493–504.

19. Seifert K. 1996. FusKey: Fusarium interactive key. Agriculture and Agri-Food Canada, Research Branch, Eastern Cereal & Oilseed Research Centre.

20. Seyedasli N., Zamani M., Motallebi M., and Harghighi M.J. 2004. The study of chitinase production in Trichoderma fungus. Iran Biology, 17(3): 227–246.

21. Sharon E., Bar Eyal M., Chet I., Herrera E., Strella A., Klelfeld O., and Splege, Y. 2001. Biological control of the root-knot nematode Meloidogyne javanica by Trichoderma harzianum. Phytopathology, 91: 687–693.

22. Sharon E., Chet I., and Spiegel Y. 2009. Improved attachment and parasitism of Trichoderma on Meloidogyne javanica in vitro. European Journal of Plant Pathology, 123: 291–299.

23. Szabo M., Csepregi K., Galber M., Viranyi F., and Fekete C. 2012. Control plant-parasitic nematodes with Trichoderma species and nematode-trapping fungi: the role of chi18-5 and chi18-12 genes in nematode egg-parasitism. Biological Control, 63: 121–128.

24. Tikhonov V.E., Lopez Llorca L.V., Salinas J., and Jansson H.B. 2002. Purification and characterization of chitinases from the nematophagous fungi Verticillium chlamydosporium and V. suchlasporium. Fungal Genetics and Biology, 35: 67–78.

25. Verdejo Lucas S., Ornat C., Sorribas F.J., and Stchiegel A. 2002. Species of root-knot nematodes and fungal egg parasites recovered from vegetables in Almeria and Barcelona, Spain. Journal of Nematology, 34 (4): 405–408.

26. White T.J., Bruns T.D., Lee S., and Taylor J. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis MA., Gelfand D.H., Sninsky J.J., and White T. J (eds) PCR protocols, a guide to methods and applications. San Diego, California: Academic Press, 315–322.

27. Zeilinger S., Galhaup C., Payer K., Woo S.L., Mach R.L., Fekete C., Lorito M., and Kubicek C.P. 1999. Chitinase gene expression during mycoparasitic interaction of Trichoderma harzianum with its host. Fungal Genetics and Biology, 26: 131–140.