مجله جنگل ایران

مجله جنگل ایران

ارزیابی تأثیر برخی قارچ‌کش‌ها و قارچ تریکودرما بر عامل بیماری پژمردگی (Schltdl. Fusarium oxysporum) درختان شب‌خسب در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکدۀ علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
2 دانشیار گروه جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکدۀ علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران
3 دانش‌آموختۀ دکتری گیاهپزشکی، دانشکدۀ تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
10.22034/ijf.2025.489338.2018
چکیده
مقدمه: درخت شب‌خسب (Albizia julibrissin Durazz.) یکی از گونه‌های بومی جنگل‌های جلگه‌ای شمال ایران است. بیماری قارچی پژمردگی، بیماری شایع درختان شب‌خسب، موجب خسارت جدی به این‌ گونۀ باارزش شده است. قارچ عامل بیماری (Fusarium oxysporum Schltdl.) از طریق زخم‌های ریشه یا طوقه وارد و موجب بیماری درخت می‌شود. در این تحقیق هدف، بررسی و مقایسۀ کنترل عامل بیماری پژمردگی فوزاریوم با استفاده از قارچ‌های تریکودرما و قارچ‌کش‌های کاربندازیم، تبوکونازول و تیوفانات‌متیل در شرایط آزمایشگاهی است.
مواد و روش‌ها: نمونه‌برداری از جنگل‌های استان گلستان به‌منظور جداسازی قارچ بیمارگر انجام گرفت. نمونه‌ها بعد از ضدعفونی به محیط کشت (PDA) منتقل شدند و در انکوباتور با شرایط تاریکی مطلق و دمای 2±25 درجۀ سانتی‌گراد قرار گرفتند. بعد از خالص‌سازی، نمونه‌ها تا شناسایی گونه‌ها به یخچال با دمای 1±4 درجۀ سانتی‌گراد و تاریکی مطلق منتقل شدند. سپس وضعیت دیوارۀ عرضی در اسپورها، پلی‌فیالید، منوفیالید و شکل و فرم ماکروکنیدی، میکروکنیدی و کلامیدوسپور بررسی شد. آزمون اثبات بیماری‌زایی به روش مایه‌زنی قارچ‌ها با تلقیح قرص‌های میسلیومی به ساقۀ نهال شب‌خسب صورت گرفت. در این پژوهش از سه ایزولۀ شناسایی‌شدۀ تریکودرما از کلکسیون قارچ‌شناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان (ایزوله‌های iso2  T. koningii،6022  T. atroviridae و 6011 T. virens) به‌منظور بررسی اثر آنتاگونیستی بر فوزاریوم استفاده شد. درصد بازدارندگی رشد میسلیومی بیمارگر و میزان رشد قطری پرگنۀ قارچی در تیمارها و شاهد تا ۱۲ روز پس از تیمار محاسبه شد. برای بررسی اثر مبارزۀ شیمیایی بر بازدارندگی از رشد قارچ فوزاریوم از سه قارچ‌کش کاربندازیم، تبوکونازول و تیوفانات‌متیل هر کدام با غلظت‌های 1، 10 و 100 ppm در شرایط آزمایشگاهی استفاده شد. آزمایش‌ها در چهار تکرار و سه سطح در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام گرفت. برای آنالیز داده و تجزیه‌وتحلیل آماری از نرم‌افزار spss و مقایسۀ میانگین‌ها به روش حداقل تفاوت معنی‌دار (LSD) در حداکثر سطح اطمینان استفاده شد.
یافته‌ها: در این پژوهش نمونه‌های آلودۀ درختان شب‌خسب گونۀ F. oxysporum شناسایی شد و هر سه گونۀ تریکودرما از رشد کامل F. oxysporum جلوگیری کردند. بیشترین بازدارندگی متعلق به گونه‌های T. virens و T. atroviridae به‌ترتیب با 87/68 و 12/68 درصد و کمترین بازدارندگی متعلق به گونۀ T. koningii با 75/66 درصد به دست آمد. در مبارزۀ شیمیایی تیوفانات‌متیل در غلظت‌های 1 و 10 ppm به‌ترتیب 19 و 5/60 درصد بازدارندگی و در غلظت 100 ppm موجب توقف کامل رشد میسلیوم بیمارگر شد. همچنین قارچ‌کش کاربندازیم با غلظت 1 ppm ،52 درصد مانع رشد بیمارگر شد و در دو غلظت دیگر (10 و 100  ppm) به‌طور کامل رشد میسلیوم F. oxysporum را متوقف کرد. تبوکونازول نیز در هر سه غلظت 1،10 و 100  ppm موجب توقف کامل رشد میسلیوم بیمارگر شد.
نتیجه‌گیری: بیماری قارچی فوزاریوم موجب تهدید جدی درختان باارزش شب‌خسب در مناطق جلگه‌ای جنگل‌های شمال کشور شده است. با توجه‌ به خسارت بسیار زیاد به این درختان، کنترل عامل بیماری و حفظ و توسعۀ درختان شب‌خسب باید در نظر گرفته شود. دستاورد حاضر نشان داد که قارچ‌کش‌های کاربندازیم، تبکوکونازول و تیوفانات‌‌‌متیل و قارچ‌های آنتاگونیست تریکودرما (T. virens T. atroviridae, T. koningii) برای کاهش و کنترل کامل رشد میسلیوم قارچ عامل بیماری در شرایط آزمایشگاهی مؤثر بوده‌اند. نتایج نشان داد که بین ترکیبات شیمیایی و عوامل قارچی عامل بیو‌کنترل در مقایسه با شاهد در مبارزه با قارچ عامل بیماری فوزاریوم اختلاف زیادی وجود دارد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Evaluation of the effect of selected fungicides and Trichoderma fungus on the causal agent of wilting disease (Fusarium oxysporum Schltdl.) in silk tree under laboratory conditions

نویسندگان English

E Yahya Doost Razlighi 1
M.R. kavousi 2
M.R. Ahmadi 3
1 MSc. of Silviculture & Forest Ecology, Dept. of Silviculture & Forest Ecology, Faculty of Forest Sciences, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Faculty of Forest Sciences,University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Ph.D. of Plant Pathology, Dept. of Plant Protection, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
چکیده English

 
Introduction: Albizia julibrissin Durazz. is a native species of the plain forests of northern Iran. The fungal disease Fusarium wilt, which is common in A. julibrissin Duraz. has caused significant damage to this valuable species. The causative fungus, Fusarium oxysporum Schltdl., enters through root or crown wounds and leads to disease in the tree. The aim of this study is to investigate and compare the control of Fusarium wilt using Trichoderma fungi and the fungicides carbendazim, tebuconazole, and thiophanate-methyl in laboratory conditions.
Materials and Methods:  Sampling was conducted in the forests of Golestan province to isolate the pathogenic fungus. After disinfection, the samples were transferred to a culture medium (PDA) and placed in an incubator with conditions of absolute darkness and a temperature of 25±2 degrees Celsius. After purification, the samples were transferred to a refrigerator at a temperature of 1±4 degrees Celsius and absolute darkness for species identification. The structure of spores, polyphyllides, monophyllides, macroconidia, microconidia, and chlamydospores were examined. The pathogenicity test involved inoculating the fungi with mycelium tablets into the stems of silk tree seedlings. Three identified Trichoderma isolates from the mycological collection of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (iso2 T. koningii isolates, 6022 T. atroviridae isolates, and 6011 T. virens isolates) were used to study the antagonistic effect on Fusarium. The percentage of inhibition of pathogen mycelial growth, as well as the diameter growth of fungal colonies in treatments and control, were calculated up to 12 days after treatment. Three fungicides, carbendazim, tebuconazole, and thiophanate-methyl, were used in laboratory conditions at concentrations of 1, 10, and 100 (mg/ml) each to investigate the effect of chemical control on inhibiting Fusarium growth. The experiments were conducted in four replications and three levels in a completely randomized design. Data analysis and statistical analysis were performed using SPSS software, with means compared using the least significant difference (LSD) method at the maximum confidence level.
Results: F. oxysporum was identified from infected samples of nightshade trees, and all three Trichoderma species prevented the complete growth of F. oxysporum. The highest inhibition percentage was observed for T. virens and T. atroviridae species, with 68.87% and 68.12%, respectively, while the lowest inhibition rate was for T. koningii species at 66.75%. In chemical control, thiophanate methyl at concentrations of 1 and 10 (mg/ml) resulted in 19% and 60.5% inhibition, respectively, with complete growth inhibition at 100 (mg/ml). Carbendazim at a concentration of 1 (mg/ml) inhibited pathogen growth by 52%, and at concentrations of 10 and 100 (mg/ml), growth was completely stopped. Tebuconazole also completely halted pathogenic mycelium growth at all three concentrations.
Conclusion: Fusarium fungal disease poses a serious threat to valuable nightshade trees in the plain areas of the northern forests of the country. Given the significant damage to these trees, controlling the pathogen and preserving and developing nightshade trees should be a priority. The study demonstrated that the fungicides carbendazim, tebuconazole, and thiophanate-methyl, along with antagonist fungi Trichoderma (T. virens, T. atroviridae, T. koningii) were effective in reducing and completely controlling the growth of the disease-causing fungus in laboratory conditions. The results indicate a significant difference between chemical compounds and biocontrol agents in combating the Fusarium disease-causing fungus.

کلیدواژه‌ها English

Albizia julibrissin Durazz
Fungicide
Fusarium oxysporum
Trichoderma
Wilt disease
Abbasi, H. (1999(. Fast-growing trees. Publications of the Cultural Department of the Academic Jihad Central Office. Tehran, 148. (In Persian)
Anderson, R.C., Gardner, D.E., Daehler, C.C., & Meinze, F.C. (2002). Dieback of Acacia koa in Hawaii: ecological and pathological characteristics of affected stands. Forest Ecololgy and Management, 162(2-3), 273-286. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00522-9.
Asadi, H., Hosseini, S.M., & Esmailzadeh, O. (2012). Persistent soil seed bank in Khybus protected area. Journal of Forest and Wood Products, 65(2), 131- 145.  10.22059/jfwp.2012.30095. (In Persian)
Bahramsari, N., Zamani, M.R., & Motallebi, M. (2005). β-1, 3-glucanase production in Trichoderma isolates. Iranian Journal of Biology, 18(3), 261 – 271. (In Persian)
Basseri, F., Akbarinia, M., & Esmailzadeh, O. (2014). Flora, life form and chorological study of soil seed bank in Sisangan box tree (Buxus hyrcanus Pojark.) Forest Reserve. Journal of Plant Biological Sciences, 6(21), 9-22. (In Persian)
Dennis, C., &Webester, J. (1971). Antagonist properties of species group of Trichoderma, III, hyphal interaction. Transactions mycological society japan, 57, 263-369. https://doi.org/10.1016/S0007-1536(71)80077-3.
García-Bastidas, F.A., Quintero-Vargas, J.C., Ayala-Vasquez, M., Schermer, T., Seidl, M.F., Santos-Paiva, M., Noguera, A.M., Aguilera-Galvez, C., Wittenberg, A., & Hofstede, R. (2020).  First report of Fusarium Wilt Tropical Race4 in Cavendish bananas caused by Fusarium odoratissimum in Colombia. Plant Disease 104(3), 994. https://doi.org/10.1094/PDIS-09-19-1922-PDN.
Jafarpour, b. (1992). Pathology of trees, field and laboratory guide. Publications of Ferdowsi University of Mashhad, 377pp. (In Persian)
James, R.L., Dudley, N.S,. & Yeh, A. (2006). Investigating koa wilt in hawai'i: Examining Acacia koa seeds and seedpods for Fusarium species. Native Plants Journal, 7(3), 315-323.
Jorge, P.Jorge, M.Paula, Z.Mónica, P., & Julio, J. (2024). Biological control of damping-off by Fusarium oxysporum  and  F. verticillioides on pine and oak seedlings using edible ectomycorrhizal fungi. Pedobiologia1, 5, 20-30. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2024.150973.
Kavousi, M., Mohammadi, J., & Payamoor, V. (2021). Identification and contaminated areas under the management of Golestan province (Golestan National Park and Jahannama Protected Area) to pests and diseases, providing executive control strategies and rehabilitation programs. 163pp. (In Persian)
Kavousi, M., Yavarian, R., Mohammadzadeh, A., & Karmi, J. (2018). Biological compounds and fungicides to combat Biscogniauxia mediterranea casual agent of charcol disease hn vitro. Journal of Forest Research and Development, 3(4), 343-360. (In Persian)
Lin, Y.H., Su, C.C., Chao, C.P., Chen, C.Y., Chang, C.J., WenHuang, J., & Chang, P.F.L. (2013). A molecular diagnosis method using real-time PCR for quantification and detection of Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4. European Journal of Plant Pathology, 135(2),  395–405. https://doi.org/10.1007/s10658-012-0096-0
Lorito, M., Woo, S.L., Gary, E., Harman, G.E., & Monte, E. (2012). Translational research on Trichoderma: From Omics to the Field. Anneal Review Physiopathology, 48, 395-417. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-073009-114314.
Mosavi mirak, L., Shirza, A., & Mohammadi, D. (2019). Integrative effect of some synthetic fungicides with some biological agents in control of Rhizoctonia solani on cotton seedlings. Genetic Engineering and Biosafety Journal, 8(1),11-23 (In Persian).
Mustafa, A., AslamKhan, M., Inam-ul-Hag, M., AslamPerevez, M., & Umar, U.U.D. (2009). Usefulness of Different Culture Media for In-vitro Evaluation of Trichoderma spp. Against Seed-Borne Fungi Of Economic Importance. Pakistan Journal of Phytopathology 21(1), 83-88.
Nazari, J., Payamnoor, V., Kavosi, M.R., & Asadi, A. (2023). Increasing terpenes in bark endophytic fungi of Betula pendula Roth as an anticancer potential source by cellulose nanofibers and sodium nitrate. South African Journal of Botany,157, 592–601. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2023.04.032
Nelson, P.E., Toussohn, T.A., & Marsas, W.F.O. (1983). Fusarium species an illustrated manual for identification.The Pennsylvania State University Press, Pennsylvania, 193pp.
Ozby, N., Newman, S.E., & Brown, W.M. (2004). The Effect of the Trichoderma harzianum Strains on the Growth of Tomato Seedling. Acta Horticulturae, 635(635) https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2004.635.16
Pan, S., & Bhagat, S. (2008). Characterization of antagonistic potential of Trichoderma spp. against soil born plant pathogens. Journal of Biological Control, 22(1), 43-49. DOI: https://doi.org/10.18311/jbc/2008/3796.
Panahian, G.H. & Rahnama, K. (2010). Fusarium wilts on native silk trees (Albizia julibrissin Durazz.) in the north of Iran. Gorgan. International Journal of Agronomy and Plant Production, 1(1), 1-5.
Poveda, J., Martín-García, J., Zamora-Brauweiler, P., Pastor, M., & Díez, J.(2024) Biological control of damping-off by Fusarium oxysporum and F. verticillioides on pine and oak seedlings using edible ectomycorrhizal fungi. Pedobiologia, (105), 150973. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2024.150973
Rezapour, M., Hassanzadeh, A., Mirabadi, A.Z., & Forouzan, K. (2017). Evaluation of the efficacy of Trichoderma isolates in biological control of soybean charcoal rot disease under laboratory and greenhouse conditions. Biological Control in Plant Medicine, 5(1), 71-80. https://doi.org/10.22092/bcpp.2017.116072. 
Sabeti, H. (1995). Forests, trees and shrubs of Iran. Yazd University Press, Yazd, 876pp. (In Persian)
Skarmoutsou, H., & Skarmoutsos, G. (1999). First Report of Fusarium Wilt Disease of Mimosa in Greece. Plant Disease, 6(83), 492–501. https://doi.org/10.1094/PDIS.1999.83.6.492
Stewart, J.E., Kim, M., James, R.L., Dumroese, R.K., & Klopfenstein, N.B. (2006). Molecular characterization of Fusarium oxysporum and Fusarium commune isolates from a conifer. Phytopathology, 96(10), 1122-1133. https://doi.org/10.1094/PHYTO-96-1124
Woo, S.L., Scala, F., Ruocco, M., & Lorito, M. (2006). The molecular biology of the interactions between Trichoderma spp., phytopathogenic fungi and plants. Phytopathology, 96(2), 181-185. https://doi.org/10.1094/PHYTO-96-0181.
Xin, Y., Hailin, G., Kaixuan, Z., Mengyu, Z., Jingjun, R., & Jie, Ch. (2023). Trichoderma and its role in biological control of plant fungal and nematode disease. Frontiers in Microbiology, 14, 1-15. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1160551.
Xu, H., Yan, L., Zhang, M., Chang, X., Zhu, D., Wei, D., Naeem, M., Song, C,. Wu, X.,  Liu, T., Chen, W., & Yang, W. (2022). Changes in the density and composition of rhizosphere pathogenic  Fusarium and beneficial  Trichoderma  contributing to reduced root rot of intercropped soybeanPathogens(MDPI),   11(4), 478-494. https://doi.org/10.3390/pathogens11040478. 
Zakaria L. (2023). Fusarium Species Associated with Diseases of Major Tropical Fruit Crops. Horticulturae(MDPI), 9(3), 322. https://doi.org/10.3390/horticulturae9030322

  • تاریخ دریافت 29 آبان 1403
  • تاریخ بازنگری 22 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 04 مهر 1404