بررسی مکانیسم های سلولی و مولکولی دخیل در مقاومت پایه و القایی گیاه گوجه فرنگی علیه rhizoctonia solani عامل مرگ گیاهچه

پوسیدگی طوقه و ریشه و مرگ گیاهچه ناشی از rhizoctonia solani از مهمترین بیماری های گوجه فرنگی است که هر ساله منجر به خسارت زیادی در مزارع و گلخانه های گوجه فرنگی می شود. در سال های اخیر به دلیل خطرات زیست محیطی کاربرد قارچ کش ها، محققان به دنبال روش های کنترل تلفیقی و نیز استفاده از مکانیسم های مقاومتی گیاه، جهت کاهش خسارت ناشی از بیماری مرگ گیاهچه می باشند. گیاهان از استراتژی های مختلفی برای دفاع از خود علیه بیمارگرها استفاده می کنند. پاسخ های دفاعی اولیه که به عنوان مقاومت پایه شناخته شده اند، توسط چندین ژن و با همکاری چندین مکانیسم سلولی و مولکولی کنترل می شوند. در این پژوهش، بعد از تلقیح جدایه های قارچ r. solani بر روی ارقام مختلف گوجه فرنگی، حساس ترین و مقاوم ترین رقم انتخاب و آزمایشات بعدی جهت بررسی برخی مکانیسم های دخیل در مقاومت پایه روی این دو رقم صورت گرفت. آنزیم پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، ترکیبات فنلی و میزان لیگنین از مارکرهای مقاومتی می باشند که اهمیت آنها در مقاومت پایه گوجه فرنگی علیه این قارچ مورد بررسی قرار گرفت. میزان این ترکیبات در زمان های مختلف پس از مایه زنی قارچ اندازه گیری شد. نتایج نشانگر این بود که فعالیت آنزیم های پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز و میزان تولید لیگنین و ترکیبات فنلی در رقم نسبتاً مقاوم نسبت به رقم حساس و نیز در نمونه های مایه زنی شده نسبت به نمونه های شاهد بیشتر بود. بررسی های میکروسکوپی جهت مشاهده ساختارهای آلوده کننده نشان داد که تعداد بالشتک های آلوده کننده در رقم حساس بیشتر از رقم نسبتاً مقاوم بود. کاربرد سیستم گلوکز/ گلوکز اکسیداز با افزایش پراکسید هیدروژن منجر به کاهش شدت بیماری شد. اما تیمار دیسک های برگی با زانتین/ زانتین اکسیداز که موجب تولید سوپراکسید می شود، افزایش معنی داری در شدت بیماری ایجاد کرد. به منظور ارزیابی امکان القای مقاومت در گوجه فرنگی علیه r. solani از برخی مواد فعال کننده سیستم دفاعی گیاه استفاده شد. از بین تیمارهای مختلف مورد استفاده، تیامین با غلظت 20 میلی مولار بهترین تأثیر را در القای مقاومت داشت. میزان فنل و لیگنین در دیسک های برگی تیمار شده با تیامین در زمان های مختلف بعد از مایه زنی قارچ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تیامین با افزایش میزان ترکیبات فنلی و لیگنین منجر به افزایش مقاومت گوجه فرنگی علیه قارچ بیمارگر می شود. استفاده از سدیم آزید به عنوان بازدارنده آنزیم پراکسیداز، شدت بیماری را افزایش داد و نیز منجر به کاهش تولید ترکیبات فنلی در دیسک های برگی شد. تیمار با آسکوربات به عنوان یک آنتی اکسیدانت شدت بیماری را افزایش داد. میزان تجمع h2o2 هم در گیاه بعد از تلقیح قارچ افزایش یافت. این مولکول به عنوان یک سیگنال، می تواند موجب تحریک پاسخ های دفاعی گیاه گردد. بررسی بیان ژن پراکسیداز هم حاکی از افزایش بیان این ژن بعد از تلقیح بیمارگر بود و در برگ های تیمار شده با تیامین، سرعت و شدت بیان این ژن افزایش یافت. به طور خلاصه نتایج این پژوهش نشانگر نقش عمده پراکسیداز و ترکیبات فنلی در مقاومت پایه و مقاومت القایی ناشی از کاربرد تیامین در گوجه فرنگی علیه قارچ نکروتروف مخرب r. solani می باشد.