کنترل بیولوژیک عوامل کپک سبز و آبی پرتقال توسط اپی‌فیت‌های میکروبی میوه مرکبات در شمال ایران

نویسندگان

چکیده

پوسیدگی کپک سبز و آبی مهمترین بیماری‌های پس از برداشت میوه مرکبات است که به ترتیب توسط قارچ‌های Penicillium digitatum & Pencillium italicum ایجاد و سالیانه منجر به از بین رفتن 30% محصولات مرکبات می‌شوند. در روش‌های متداول برای کنترل این پوسیدگی از قارچ‌کش‌های مصنوعی نظیر ایمازالیل، تیابندازول و بنومیل استفاده می‌شود .با توجه به مضرات استفاده از سموم برای سلامتی انسان و محیط و به دلیل  افزایش مقاومت قارچها نسبت به قارچ کش‏ها، کنترل بیولوژیک به عنوان جانشین مناسبی جهت کنترل این بیماری در نظر گرفته شده است. برای بررسی کنترل بیولوژیک این کپک‌ها، میکروارگانیسم‌های اپیفیت از سطح میوه‌های مرکبات باغات شمال ایران جمع‌آوری و جداسازی شد. ارزیابی اولیه برای  پتانسیل بیوکنترلی از طریق این میکروارگانیسمهای اپیفیت در شرایط آزمایشگاهی و بر اساس مشاهده نتیجه تست هاله ممانعت از رشد صورت گرفت. 65 ایزوله باکتریایی و مخمری به همراه 30 ایزوله کپکی از خود  پتانسیل کنترلی این کپک‌ها را نشان دادند. مرحله بعد روی هر میوه در 4 نقطه با فواصل مساوی چاهک‌هایی با عمق 2 میلی‌متر حفر گردید و به هر چاهک سوسپانسیون ایزوله‌های باکتریایی و مخمری باغلظت 108×1سلول در میلی‌لیتر، 24 ساعت قبل از سوسپانسیون عامل بیماری‌زا با غلظت 104 ×1 اسپور در هر میلی‌لیتر اضافه وپلیتها در دمای 15 درجه سلسیوس به مدت یک هفته نگهداری شدند. نتایج تست‏ها براساس ظهور و شدت علائم پوسیدگی در تیمارهای میکروبی بررسی شدند. نتایج براساس ظهور و شدت علائم پوسیدگی در تیمارهای میکروبی با ایزوله‏های بیوکنترل مقایسه گردید. تست‏های بیوشیمیایی برای شناسایی ایزوله‌های بیوکنترل 3 ایزوله‌های باکتریPseudomonas syringae  , دو ایزوله از مخمری از  Pantoea agglomeransو یک ایزولهمخمر  Candida famata را  نشان دادند.
مکانیسم مهاری  بیوکنترل­ها نشان­دهنده مدارکی در تولید رشد ترکیبات و متابولیت­های خارج سلولی از باکتری  Pseudomonas syringae و متابولیت خارج سلولی Candida famata  که اثرات ضد قارچی بر روی  P. digitatum  & P. italicum.داشتند را بازگو کردند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biological Control of Orange Green & Blue Mold Agents by Citrus Microbial Epiphytes In North of Iran

نویسندگان [English]

  • Ayatollah Nasrollahi Omran
  • Farid Bigi Firozjaie
  • Maedeh Sangi
چکیده [English]

Green and Blue molds are the major postharvest disease of citrus fruit that caused by Penicillium digitatum and p.italicum those responsible for about 30% of losses in citrus crop per year. In common methods, these wound pathogens have been controlled by using synthetic fungicides such as Imazalil, benomil or thiabendazole. Concerns about their impact on human health and the environment and the rise of fungicide-resistant biotypes, biological control proposed as a suitable replace. In this research,  for biological control on these pathogens, epiphytic microorganism isolated from fruit surfaces that collected from the citrus orchards in the North of Iran. Initial evaluation for Biological Control potential by these  microorganism  were done based on pathogen inhibition zone in laboratory conditions. 65 isolates of yeast and bacteria and 30 isolates of mold show potential for Biological Control on these molds. In next stage, fruit were wounded to a 2 mm depth of four equidistant points and microbial treatment  were inoculated to each point bacterial and yeast suspension of 1×108 cell/ml  concentration 24 h before pathogen spore inoculation (1×104 spore/ml) and in hold 15 c  for one week. Results of microbial treatment compared with control based on appearance and severity of incidence. Biochemical test for identification of Biological Control isolates showed 3 isolates of Pseudomonas syringae , 2 isolates of Pantoea agglomerans and 1 isolates of Candida famata. Inhibitory mechanism of Biological Control showed evidence in production of volatile compounds and extracellular metabolites from P. syringae and extracellular metabolites from C. famata those have antifungal effect on P. digitatum and P. italicum.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological control
  • Penicillium digitatum
  • P. italicum
  • Orange
  • Microbial Epiphytes
  • antagonist
Abraham, A., Laing, M. & Bower, J. 2010. Isolation and in vivo screening of yeast and Bacillus antagonists for the control of Penicillium digitatum of citrus fruit.  Biological Control, 53: 32–38.

Agrios, G. 2005 Plant Pathology .5th ed. Dana Dreibelbis.

Apple, D, & Mcoffey,R. 1988. Biological control of postharvest pathogen P.digitatum on Eureka lemons. Phytopathology, 12:1595.

Arras,  G. 1996. Mode of action of an isolate of Candida famata in biological control of P.digitatum in orange friuts. Postharvest Biology and Technology, 8:191-198.

Arras, G. & D Hallewin, G. 1994. In vitro and in vivo control of P. digitatum  and Botrytis cinerea in citrus fruit by Bacillus subtilis strains. Agric Mediter, 124:56-61.

Brenner-Don J., Krieg Noel R. & Staley James, T 2005. BERGEY’S MANUAL of Systematic Bacteriology. Springer US.1136pp.

Bull C.T, Stack J.P & Smilanick J.L. 1997. Pseudomonas syringae strain ESC-11 survive in wounds on citrus and control green and blue molds of citrus. Biology control, 8:81-88.

Chaluts, E & Wilson,C. 1990. Postharvest biocontrol of green and blue mold and sour rot of citrus by Debaromyces hansenii. Plant Disease. 74:134-137.

Droby, S. Eick, A.  , Macarisin , D, Cohen, L., & Rafael, G. 2008. Role of citrus volatiles in host recognation, germination and growth of penicillium digitatum and penicillium italicum. Post harvest Biology & Technology, 49:386-396.

El-Ghaouth ,A., Smilanick,J., Wisniewski ,M. & Wilson,R. 2000. Improved control of Apple and citrus fruit decay with a combination of candida saitoana and 2-Deoxy-d-Glucose. Plant Disease. 84:249-253.

Hung, Y., Deverall, B. &  Morris, S. 2000. Postharvest control of green mold on oranges by a strain of Pseudomonas glathei and enhancement of its biocontrol by heat treatment. Postharvest Biology Technology. 3:129-137.

Hernández,M., Guillermo ,L. & Luis Ochoa, J. 2010. Biocontrol of postharvest blue mold (Penicillium italicum Wehmer) on Mexican lime by marine and citrus Debaryomyces hansenii isolates. Postharvest Biology Technology.  56: 181-187.

Janisiewic, W. & Korsten,L. 2002. Biological control of postharvest disease of fruits. Annual Review of phytopathology. 40:411-441.

May, R., Volksch, B., Kampmann, G. 1997. Antagonistic activities of epiphytic bacteria  from soybean leaves against Pseudomonas syringae pv.glycinea in vitro and planta. Microbial Ecology. 34: 118-124.

Obagwu, J. & Korsten, L. 2003a. Integrated control of citrus green and blue mold using Bacillus subtilis in combination with sodium bicarbonate or hot water. Postharvest Biology Technology. 28:187-94

Obagwu, J. & Korsten, L. 2003b. Control of citrus green and blue molds with garlic extracts. European Journal of Plant Pathology, 109: 221–225.

Pitt, J. &  Hoching,  A. 2009. Fungi and Food Spoilage. 3rd ed., London Academic Press.

Prusky, D., McEvoy, J.,  Saftner,R., Conway,W. & Jonss,R. 2004. Relationship between host acidification and virulence of penicillium spp. On apple and citrus fruit. Phytopathology 94,1.

Schaad, N. W, Jones, B., Chun, W. 2001. Laboratory guide for identification of plant Pathogenic Bacteria. Third Edition.

Sharma, R. R, Singh, D., Singh, R. 2009. Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables by microbial antagonists . Biological Control. 50 : 205–221.

Smilanick, J., Dennis-Arrue, R. 1992. Control of green mold of lemon with Pseudomonas species. Plant Disease. 76:481-485.

Thonglem K., Plikomol A & Pathom-aree W. 2007. Growth inhibition of Penicillium digitatum by antagonistic microorganisms isolated from various parts of orange tree. Maejo International Journal Science and Technology, 01(02), 208-215.

Useall, J., Teixido, N., Vias, I.,  Smilanick,J..2008. Biological control of  P. digitatum  on citrus fruits with the antagonistic bacterium Pantoea agglimerans. IV International conference on Postharvest Science.

Usall, J., Smilanick, J. Palou, l., Denis-Arrue, N., Teixido, N. & Torres, R. 2008. Preventive and curative activity of combined treatments of sodium carbonates and Pantoea agglomerans CPA-2 to control postharvest green mold of citrus fruit. Postharvest Biology and Technology, 50 :1–7.

Zamani, M., Sharifi Tehrani, A., Ahmadzadeh, M., Hosseininaveh, V., Mostofy, M. 2009. Control of Penicillium digitatum on orange fruit combining Pantoea agglomerans with hot sodium bicarbonate dipping.  Plant Pathology, 91 (2): 437-442.

Zhang, H., Zheng , X., Yu-fang,  XI. 2005. Biological control of postharvest blue mold of oranges by Cryptococcus laurentii (Kufferath) Skinner. Biology Control, 50: 331–342.

Zhang, J. & Swingle, P. 2003. Control of green mold on florida citrus fruit using bicarbonate salts. Proceeding of Florida state Horticultcher society, 116:375-378.

Zhou ting, C., Liu ,W. T, Schaneider, E. 2001. Postharvest control of blue mold and gray mold on apples using isolates of  pseudomonas syringae. plant Pathology, 23:246-252.