آفات و بیماری‌های گیاهی

با همکاری انجمن‏‌ بیماری شناسی گیاهی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

تأثیر کیتوزان و اسیدسالیسیلیک‌ بر واﻛﻨﺶ ﮔﻴﺎه برنج علیه عامل پوسیدگی ریشه و طوقه Fusarium fujikuroi

نوع مقاله : بیماری‌شناسی گیاهی

نویسندگان

1 فارغ‎التحصیل کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان

2 استادیار گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه گنبدکاووس

3 استادیار گروه کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان

چکیده

پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر کیتوزان و اسیدسالیسیلیک‏ بر پاسخ گیاه برنج در برابر قارچ Fusarium fujikuroi، عامل بیماری پوسیدگی ریشه و طوقهانجام شد. به این منظور تأثیر غلظت‎های 200 و 400 پی‎پی‎ام کیتوزان و اسیدسالیسیلیک‏ بر رشد میسلیومی بیمارگر ارزیابی گردید. همچنین صفات زراعی ومیزان فعالیت دو آنزیم کاتالاز و پراکسیداز در زمان‌های صفر، 24، 48، 96، 144 و 288 ساعت پس از مایه‎زنی با بیمارگر در رقم حساس طارم مطالعه شد. نتایج نشان داد غلظت 400 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و کیتوزان به‌ترتیب با 57/35 و 29/25 درصد، بیشترین بازدارندگی از رشد میسلیومی قارچ را نشان دادند. هر دو تیمار شدت علائم بیماری را به‌طور معنی‎داری نسبت به شاهد کاهش دادند. کمترین مقدار شدت بیماری (به‎ترتیب 8/37 و 7/41 درصد) در غلظت‎های 200 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و 400 پی‎پی‎امکیتوزان مشاهده شد. همچنین این دو تیمار، ارتفاع گیاه، طول و حجم ریشه را نسبت به شاهد به‌طور معنی‎داری (p <0.05) افزایش دادند. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز در دو تیمار 200پی‎پی‎ام اسیدسالیسیلیک‏ و 400 پی‎پی‎امکیتوزان  در زمان  96 ساعت پس از مایه‎زنی اندازه‎گیری شد. کمترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز، 48 ساعت پس از آلودگی در غلظت‎های 200 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و 400پی‎پی‎ام کیتوزان مشاهده گردید. براساس نتایج این تحقیق، دو ترکیب اسیدسالیسیلیک‏ و کیتوزان ﻣﯽ‏ﺗﻮانند نقش ﻣﻮﺛﺮی در اﻟﻘﺎی ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﮐﺎﻫﺶ ﺷﺪت ﺑﯿﻤﺎری ﻧﺎﺷﯽ از این بیمارگر داشته ﺑﺎﺷند.
پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر کیتوزان و اسیدسالیسیلیک‏ بر پاسخ گیاه برنج در برابر قارچ Fusarium fujikuroi، عامل بیماری پوسیدگی ریشه و طوقهانجام شد. به این منظور تأثیر غلظت‎های 200 و 400 پی‎پی‎ام کیتوزان و اسیدسالیسیلیک‏ بر رشد میسلیومی بیمارگر ارزیابی گردید. همچنین صفات زراعی ومیزان فعالیت دو آنزیم کاتالاز و پراکسیداز در زمان‌های صفر، 24، 48، 96، 144 و 288 ساعت پس از مایه‎زنی با بیمارگر در رقم حساس طارم مطالعه شد. نتایج نشان داد غلظت 400 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و کیتوزان به‌ترتیب با 57/35 و 29/25 درصد، بیشترین بازدارندگی از رشد میسلیومی قارچ را نشان دادند. هر دو تیمار شدت علائم بیماری را به‌طور معنی‎داری نسبت به شاهد کاهش دادند. کمترین مقدار شدت بیماری (به‎ترتیب 8/37 و 7/41 درصد) در غلظت‎های 200 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و 400 پی‎پی‎امکیتوزان مشاهده شد. همچنین این دو تیمار، ارتفاع گیاه، طول و حجم ریشه را نسبت به شاهد به‌طور معنی‎داری (p <0.05) افزایش دادند. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز در دو تیمار 200پی‎پی‎ام اسیدسالیسیلیک‏ و 400 پی‎پی‎امکیتوزان  در زمان  96 ساعت پس از مایه‎زنی اندازه‎گیری شد. کمترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز، 48 ساعت پس از آلودگی در غلظت‎های 200 پی‎پی‎اماسیدسالیسیلیک‏ و 400پی‎پی‎ام کیتوزان مشاهده گردید. براساس نتایج این تحقیق، دو ترکیب اسیدسالیسیلیک‏ و کیتوزان ﻣﯽ‏ﺗﻮانند نقش ﻣﻮﺛﺮی در اﻟﻘﺎی ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﮐﺎﻫﺶ ﺷﺪت ﺑﯿﻤﺎری ﻧﺎﺷﯽ از این بیمارگر داشته ﺑﺎﺷند.
واژه‎های کلیدی: القای مقاومت، باکانه، سنجش آنزیمی، Fusarium fujikuroi
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of salicylic acid and chitosan on response of rice against Fusarium fujikuroi the causal agentof rice root and crown rot

نویسندگان [English]

  • ahmad ebrahimi 1
  • Fakhtak Taliei 2
  • amir zolfaghari 3

1 Graduated student of Plant pathology, Azad university, Gorgan branch

2 Assistant professor, Plant production department, Gonbad Kavous university

3 Assistant professor, Agriculture department, Azad university, Gorgan branch

چکیده [English]

This study was carried out to investigate the effect of salicylic acid (sa) and chitosan (chi) on the response of rice to Fusarium fujikuroi, the causal agent of root and crown rot of rice plant. The effect of chitosan and salicylic acid with the concentrations of 200 and 400 ppm on mycelial growth of the pathogen was measured. Furthermore after 0, 24, 48, 72, 96, 144 and 288 hours of inoculation, growth traits of the plant and enzyme activity of peroxidase and catalase were evaluated in rice seedlings of a susceptible cultivar namely Tarom. Salicylic acid and chitosan in 400 ppm had the most mycelial inhibitory effect with 35.57 and 24.29% respectively. Both treatments could significantly reduce disease symptoms; the least disease severity was assessed 37.8 and 41.7 % in 200 and 400 ppm concentration of salicylic acid and chitosan respectively. Sa-200 and chi-400 pretreatment could significantly (p < /em><0.05) increase the shoot and root length and root volume of seedlings compared to control. The maximum level of peroxidase activity was assessed 96 hours after inoculation in 200 and 400 ppm concentration of salicylic acid and chitosan respectively. The minimum level of catalase activity was assessed 48 hours after inoculation in 200 and 400 ppm concentration of salicylic acid and chitosan respectively. Thus salicylic acid and chitosan could effectively induced systemic resistance in rice resulted in the reduction of disease severity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bakanae
  • enzyme assay
  • Fusarium fujikuroi
  • induce resistance
مراجع
ABDEL-MONAIM, M. F., M. A. W. ABDEL-GAID, and H. A. H. ARMANIOUS, 2012. Effect of chemical inducers on root rot and wilt diseases, yield and quality of tomato. International Journal of Agricultural Science, 2: 210-220.
ABU-MURIFEH, S. 2013. Effect of chitosan on common bean plants grown under water stress conditions. International Research Journal of Agricultural Science and Soil Science, 3:192-199.
AHMED, H. U., M. A. T., MIA, and S. A. MIAH, 1986. Standardized test tube inolulation for bakanae disease (Bak). International Rice Researsh Notes, 11, 21-22.
ALVAREZ, M. 2000. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease resistance. Plant Molecular Biology, 44:429-442.
AMBORABE, B-E., J. BONMORT, P. FLEURAT- LESSARD, and G. ROBLIN, 2008. Early events induced by chitosan on plant cells. Journal of Experimental Botany, 59(9): 2317-2324.
AMBORABE, B. E., P. FLEURAT-LESSARD, J. F. CHOLLET, and G. ROBLIN, 2002. Antifungal effects of salicylic acid and other benzoic acid derivatives towards Eutypa lata: structure activity relationship. Plant Physiology and Biochemistry, 40: 1051-1060.
BHATTACHARYA, A. 2013. Fungicidal potential of chitosan against phytopathogenic Fusarium solani. Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences, 1(4): 259-263.
CUMAGUN, C.J.R., E. ARCILLAS, and E. GERGON, 2011. UP- PCR analysis of the seedborne pathogen Fusarium fujikuroi causing bakanae disease in rice. International Journal of Agriculture and Biology 13: 1029-1032.
da ROCHA, N. A. C., M. MARASCHIN, and R. M. DL PIERO, 2015. Antifungal activity of salicylic acid against Penicillium expansum and its possible mechanisms of action. International Journal of Food Microbiology, 23(215): 64-70.
DAW, D. B., L. H. ZANG, and Z. Z. WANG, 2008. Salicylic acid enhances antifungal resistance to Magnaporthe grisea in rice plants. Australian Plant Pathology, 37: 637-644
DHINDSA, R. S., P. DHINDSA, and A. T. THORPE, 1981. Leaf senescence correlated with increased levels of  membrane permeability and lipid peroxidation and decrease levels of superoxide dismutase and catalase. Journal of Experimental Botany, 32: 93-101.
EFATI LAKEH, S., F., PADASHT-DEHKAEI, and H., SAREMI, 2018. Diversity between different Gibberella fujikuroi isolates on their gibberellins hormone production and disease severity in rice plant. Iranian Journal of Plant Protection Science 49(1): 81-90.
FALCON, A. B., J. C. CABRERA, D. COSTALES, M. A. RAMIREZ, G. CABRERA, V. TOLEDO, and M. A. MARTINEZ-TELLEZ, 2008. The effect of size and acetylation degree of chitosan derivatives on tobacco plant protection against Phytophthora parasitica nicotianae. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24: 103-112.
FOYER, C. H. and G. NOCTOR, 2005. Oxidant and antioxidant signaling in plants: A re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant, Cell and Environment, 28:1056-1071.
GANESAN, V., and G. THOMAS, 2001. Salicylic acid response in rice: influence of salicylic acid on H2O2 accumulation and oxidative stress. Plant Sciences. 160: 1095–1106.
GUEST, D., and J. BROWN, 1997. Plant defence against pathogens, In: Plant pathogens and plant diseases 263-286. Citeulike.
GUPTA, A. K., I. S., SOLANKI, B. M., BASHYAL, Y., SINGH, and K. SRIVASTAVA, 2015. Bakanae of rice-an emerging disease in Asia. The Journal of Animal Plant Sciences 25: 1499–1514.
GUPTA, A.K., Y. SINGH, A.K. JAIN AND D. SINGH, 2014. Prevalence and incidence of Bakanae disease of rice in Northern India. Journal of Agricultural Search. 1(4): 233- 237.
HAJIPOOR BAGHERI, A., M. M. SOHANI, S. H. HASSANI, V. BABAIEZAD, and S. M. ALAVI, 2015. Symbiotic effect of endophytic fungus Piriformospora indica with rice (Oryza sativa) on resistance against Bakanae disease. Cereal Research, 5(3): 219-230. (In Persian with English abstract)
HASSIBI P, F. MORADI and M. NABIPOUR, 2007. Screening of rice genotypes for low-temperature stress-using chlorophyll fluorescence. Iranian Journal of Crop Science, 9: 14-31. (In Persian with English abstract)
HEKMATI, Z. H., A. AALAMI, and M. M. SOHANI, 2014. Effect of salicylic acid on expression of some defense-related genes in rice. Genetic Novin, 9(3): 363-372. (In Persian with English abstract)
JANDA, T. S., G, SZALAI, K. RIOZ-GONZALESE, O. VEISES, and E. PALDI, 2003. Compareative study of frost tolearence and antioxidant activity in cereals. Journal Plant Science, 164: 301-306.
JING, C., Z. H. U. CHENG, L. LI-PING, S. ZHONG-YANG, and P. XUE-BO, 2007. Effects of exogenous salicylic acid on growth and H2O2-metabolizing enzymes in rice seedlings under lead stress. Journal of Environmental Sciences, 19 44–49
JOHNSON, S. W., and R. C. COOLBAUGH, 1990. Light-stimulated gibberllin biosynthesis in Gibberella fujikuroi. Plant Physioliogy 944: 1696-1701.
KHIAREDDINE, H. J., R. S. EL-MOHAMEDY, F. ABDEL-KAREEM, R. A. BEN ABDALLAH, M. GUEDDES-CHAHED, and M. DAAMI-REMADI, 2015. Variation in Chitosan and Salicylic Acid Efficacy Towards Soil-borne and Air-borne Fungi and their Suppressive Effect of Tomato Wilt Severity. Plant Pathology and Microbiology, 6: 11
KULIKOV, S. N., S. N. CHIRKOV, A. V. IINA, S. A. LOPATIN, and V. P. VARLAMOV, 2006. Effect of the molecular weight of chitosan on its antiviral activity in plants. Prikl Biokhim. Mikrobiol, 42 (2): 224–228.
LEE, S. B., N., KIM, Y. J., HUR, S. M., CHO, T. S., KIM, J. H., LEE, J. H., CHO, J. K., LEE, Y. C., SONG, S. S., YOUNG, M. K., JONG, and D. S. PARK, 2019. Fine mapping of qBK1, a major QTL for Bakanae disease resistance in rice. Rice 12(36): 1-10.
LEE, S. B., Y. J., HUR, J. H., CHO, J. H., LEE, T. H., KIM, S. M., CHO, Y. C., SONG, Y. S., SEO, J. K., LEE, T. S., KIM, Y. J., PARK, M. K., OH, and D. S. PARK, 2018. Molecular mapping of qBK1WD, a major QTL for Bakanae disease resistance in rice. Rice 11: 3. https://doi.org/10.1186/s12284-017-0197-7
LI, B., B. P. LIU, C. L. SHAN, M. IBRAHIM, Y. H. LOU, Y. L. WANG, G. L. XIE, H. Y. LI, and G. C. SUN, 2013. Antibacterial activity of two chitosan solutions and their effect on rice bacterial leaf blight and leaf streak. Pest Management Science 69: 312–320.
LIN, W., X. HU, W. ZHANG, W. J. ROGERS, and W. CAI, 2005. Hydrogen peroxide mediates defense responses induced by chitosans of different molecular weights in rice. Journal of  Plant Physiology 162: 937–944.
LIU, H., W. X. TIAN, B. LI, G. X. WU, M. IBRAHIM, Z. Y. TAO, Y. L. WANG, G. L. XIE, H. Y. LI, and G. C. SUN, 2012. Antifungal effect and mechanism of chitosan against the rice sheath blight pathogen, Rhizoctonia solani. Biotechnology Letters 34: 2291–2298.
LIZARRAGA-PAULIN, E. G., I. TORRES-PACHECO, E. MORENO -MARTINEZ, and S. P. MIRANDA-CASTRO, 2011. Chitosan application in maize (Zea mays) to counteract the effects of abiotic stress at seedling level. African Journal Biotechnology., 10: 6439-6446.
MENG, X.H., L. Y. YANG, J. F. KENNEDY, and S. P. TIAN, 2010. Effects of chitosan and oligochitosan on growth of two fungal pathogens and physiological properties in pear fruit. Carbohydrate Polymers 81:70–75.
RODRI´GUEZ, A. T., M. A. RAMI´REZ, R. M. CA´RDENAS, A. N. HERNA´NDEZ, M. G. VELA´ZQUEZ, and S. BAUTISTA, 2007. Induction of defense response of Oryza sativa L. against Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. by treating seeds with chitosan and hydrolyzed chitosan. Pesticide Biochemistry and Physiology 89: 206–215.
RUFFER, M., B. STEIPE. and M. H. ZENK, 1995. Evidence against specific binding of salicylic acid to plant catalase. FEBS Letters 377: 175-180.
SAREMI, H. 2005. Study on root rot and crown rot of rice in Guilan and Zanjan provinces and introduction relatively resistant races to disease. Journal of Agricultural Science 11(2): 41-52. (In Persian with English abstract)
TAVARES, L. C., K. A. RUFINO, S. OLIVEIRA, A. P. BRUNES, and F. A. VILLELA, 2014. Treatment of rice seeds with salicylic acid: seed physiological quality and yield. Journal of Seed Science 36(3): 352-356.
THANH, T. L., K. THUMANU, S. WONGKAEW, N. BOONKERD, N. TEAUMROONG, P. PHANSAK, and N. BUENSANTEAI, 2017. Salicylic acid-induced accumulation of biochemical components associated with resistance against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in rice, Journal of Plant Interactions, 12(1): 108-120.
TORRES, M. A., D. G. JONATHAN, and J. L. DANGL, 2006. Reactive oxygen species signaling in response to pathogen. Plant Physiology. 141: 373-378.
WU, Y., 2007. Study on the interaction between salicylic acid and catalase by spectroscopic methods. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 6(1): 796-801.
ZAINUDIN, N., A. A. RAZAK, and B. SALLEH, 2008. Bakanae disease of rice in malaysia and indonesia: etiology of the causal agent based on morphological, physiological and pathogenicity characteristics. Journal of plant protection research 48(4): 475-485.
ZENG, X., C. WANG, M. ALI, H. ZHANG, X. LIU, W. LI, and W. JI, 2010. Profiling gene expression patterns of strip rust (Puccinia striformis f.sp. tritici) resistance gene in new wheat germplasm. Pak. J. Bot 42(6): 4253-4266.
آفات و بیماری‌های گیاهی
دوره 88، شماره 1 - شماره پیاپی 110
شهریور 1399
صفحه 23-37
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار