التهيئة الحيوية لصنف البطاطس "سبونتاً" ضد فيروس "واي" البطاطس باستخدام بكتيريا سيدموناس فلوريسنس وفطر ترايكودرما هارزيانوم"
الكلمات المفتاحية:
البطاطس، فيروس البطاطس Y، سيدموناس فلوريسنس، ترايكودرما هارزيانوم، الإجهاد التأكسدي، المقاومة المُحثة، المركبات الفينولية الكليةالملخص
يُعد فيروس البطاطس Y (PVY) أحد أهم العوامل الفيروسية المحددة لإنتاج البطاطس. قيّمت هذه الدراسة استجابة صنف البطاطس سبونتا للعدوى بفيروس PVY، وبحثت ما إذا كانت المعالجات الميكروبية النافعة القائمة على سيدموناس فلوريسنس و ترايكودرما هارزيانوم يمكنها التخفيف من الإصابات الفسيولوجية المرتبطة بالفيروس تحت ظروف الصوبة الزراعية. تمت مقارنة خمس معاملات: تحكم غير معالج، وفيروس PVY وحده، ومعالجة وقائية مشتركة بسيدموناس فلوريسنس + ترايكودرما هارزيانوم قبل التلقيح بالفيروس، ومعالجة وقائية بسيدموناس وحده قبل التلقيح، ومعالجة مشتركة ما بعد التلقيح. قُدّرت الصفات الكيميائية الحيوية بعد 3 و12 يوماً من آخر معالجة، وسُجّلت صفات النمو تحت ظروف الصوبة. أظهرت النباتات الملقحة بالفيروس ارتفاعاً كبيراً في أنشطة الكاتلاز، والبيروكسيداز، وبولي فينول أوكسيديز، وديسموتاز الأكسيد الفائق، إلى جانب ارتفاع مستويات بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) ومالدون ألدهيد (MDA)، وانخفاض البروتين الكلي، والمركبات الفينولية الكلية (TCP)، والكتلة الحيوية، والطول، وقيم الكلوروفيل ( SPAD) . أعطت المعالجة الوقائية المشتركة الاستجابة الأفضل، حيث خفضت H₂O₂ من 3200.50 إلى 980.40 ملغم/لتر عند اليوم الثالث، ومن 1450.80 إلى 710.20 ملغم/لتر عند اليوم الثاني عشر، كما خفضت MDA من 45.60 إلى 20.10 ملغم/لتر ومن 48.90 إلى 21.40 ملغم/لتر على التوالي. وعند اليوم الثاني عشر، زادت نفس المعالجة البروتين الكلي من 410.50 إلى 520.10 ملغم/لتر، وTCP من 1.10 إلى 2.70 ملغم/لتر مقارنة بـ PVY وحده . كما خفّفت بشكل ملحوظ من كبت النمو، حيث استعاد الوزن الطازج للمجموع الخضري من 4.20 إلى 7.20 غرام، والجذور من 5.10 إلى 11.50 غرام. بشكل عام، تشير البيانات إلى أن التطبيق الميكروبي الوقائي، وخاصة المعالجة الوقائية المشتركة، خفّف بشكل كبير من الأضرار التأكسدية والكيميائية الحيوية والمتعلقة بالنمو المرتبطة بفيروس PVY في صنف البطاطس سبونتا.
المراجع
Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. In L. Packer (Ed.), Methods in enzymology (Vol. 105, pp. 121–126). Academic Press. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(84)05016-3
Al-Ani, R. A., Athab, M. A., & Matny, O. N. (2013). Management of Potato virus Y (PVY) in potato by some biocontrol agents under field conditions. Journal of Pure and Applied Microbiology, 7(4), 2861–2865.
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1–2), 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
Chance, B., & Maehly, A. C. (1955). Assay of catalases and peroxidases. Methods in Enzymology, 2, 764–775. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(55)02300-8
De Vleesschauwer, D., Djavaheri, M., Bakker, P. A. H. M., & Höfte, M. (2008). Pseudomonas fluorescens WCS374r-induced systemic resistance in rice against Magnaporthe oryzae is based on pseudobactin-mediated priming for a salicylic acid-repressible multifaceted defense response. Plant Physiology, 148(4), 1996–2012.
https://doi.org/10.1104/pp.108.127878
Deja-Sikora, E., Werner, A., & Hrynkiewicz, K. (2023). AMF species do matter: Rhizophagus irregularis and Funneliformis mosseae affect healthy and PVY-infected Solanum tuberosum L. in a different way. Frontiers in Microbiology, 14, 1127278.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1127278
Gallou, A., Cranenbrouck, S., & Declerck, S. (2009). Trichoderma harzianum elicits defence response genes in roots of potato plantlets challenged by Rhizoctonia solani. European Journal of Plant Pathology, 124(2), 219–230.
https://doi.org/10.1007/s10658-008-9407-x
García-Marcos, A., Pacheco, R., Martíáñez, J., González-Jara, P., Díaz-Ruíz, J. R., & Tenllado, F. (2009). Transcriptional changes and oxidative stress associated with the synergistic interaction between Potato virus X and Potato virus Y and their relationship with symptom expression. Molecular Plant-Microbe Interactions, 22(11), 1431–1444.
https://doi.org/10.1094/MPMI-22-11-1431
Giannopolitis, C. N., & Ries, S. K. (1977). Superoxide dismutases: I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology, 59(2), 309–314.
https://doi.org/10.1104/pp.59.2.309
Heath, R. L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125(1), 189–198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(68)90654-1
Hernández, J. A., Gullner, G., Clemente-Moreno, M. J., Künstler, A., Juhász, C., Diaz-Vivancos, P., & Király, L. (2016). Oxidative stress and antioxidative responses in plant-virus interactions. Physiological and Molecular Plant Pathology, 94, 134–148.
https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2015.09.001
Hull, R. (2002). Matthews' plant virology (4th ed.). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-361160-4.X5050-6
Mayer, A. M., & Harel, E. (1991). Phenoloxidases and their significance in fruit and vegetables. In P. F. Fox (Ed.), Food enzymology (pp. 373–398). Elsevier.
Patterson, B. D., MacRae, E. A., & Ferguson, I. B. (1984). Estimation of hydrogen peroxide in plant extracts using titanium(IV). Analytical Biochemistry, 139(2), 487–492. https://doi.org/10.1016/0003-2697(84)90039-3
Pieterse, C. M. J., Zamioudis, C., Berendsen, R. L., Weller, D. M., Van Wees, S. C. M., & Bakker, P. A. H. M. (2014). Induced systemic resistance by beneficial microbes. Annual Review of Phytopathology, 52, 347–375.
https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-082712-102340
Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144–158.
Vitti, A., Pellegrini, E., Nali, C., Lovelli, S., Sofo, A., Valerio, M., & Nuzzaci, M. (2016). Trichoderma harzianum T-22 induces systemic resistance in tomato infected by Cucumber mosaic virus. Frontiers in Plant Science, 7, 1520.
https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01520
Yu, Y., Gui, Y., Li, Z., Jiang, C., Guo, J., & Niu, D. (2022). Induced systemic resistance for improving plant immunity by beneficial microbes. Plants, 11(3), 386.
