مطالعه In Vitro پتانسیل کنترل بیولوژیک سودوموناس آئروژینوزا ریزوسفری در برابر قارچ‌های بیماری‌زای زعفران

خاک ریزوسفر گیاه حاوی تعداد زیادی از ریزوباکتری‌های رشد‌دهنده گیاه است که می‌توانند نه تنها در برابر نفوذ میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مقاومت کرده و از آسیب دیدن گیاهان جلوگیری کنند، بلکه رشد و توسعه گیاهان را نیز ترویج می‌دهند. در این مطالعه، سویه Pseudomonas aeruginosa با شماره YY322 که از خاک ریزوسفر زعفران (Crocus sativus L.) جدا و غربالگری شده بود، از طریق آزمایش مواجهه روی صفحه نشان داد که فعالیت ضدتخاصمی بالا و قابل توجهی علیه پاتوژن‌های زعفران از جمله Fusarium oxysporum، Fusarium solani، Penicillium citreosulfuratum، Penicillium citrinum و Stromatinia gladioli دارد.

علاوه بر این، ترکیبات آلی فرار سویه YY322 فعالیت ضدتخاصمی بالایی علیه این پاتوژن‌ها نشان دادند. مشاهده زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که سویه YY322 اثر قابل توجهی بر هیف‌ها و کاندیدهای F. oxysporum و F. solani دارد. از طریق شناسایی آنزیم‌های تجزیه‌کننده مشخص شد که P. aeruginosa می‌تواند پروتئاز و گلوکاناز ترشح کند. عملکرد ترویج رشد گیاه ارزیابی شد و نشان داده شد که سویه YY322 دارای قابلیت حل‌کردن فسفر، تثبیت نیتروژن، تولید سایدروفور و تولید NH3 است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل توالی‌یابی کل ژنوم نشان داد که ژنوم YY322 شامل یک کروموزوم دایره‌ای به طول 6,382,345 جفت باز است که حاوی 5809 ژن کدکننده پروتئین و 151 ژن RNA می‌باشد. ژنوم P. aeruginosa YY322 ژن‌های مرتبط با فنیازین (phzABDEFGIMRS)، سیانید هیدروژن (HCN) (hcnABC)، سورفاکتین (srfAA)، سالیسیلات (pchA)، تشکیل بیوفیلم (flgBCDEFGHIJKL, motAB, efp, hfq)، و کلنی‌زایی (minCDE, yjbB, lysC) را کد می‌کند.

این نتایج به طور کلی نقش P. aeruginosa YY322 در افزایش رشد گیاه و مکانیزم‌های بیوکنتریل را نشان می‌دهد. به طور کلی، این مطالعه پایه نظری برای استفاده از P. aeruginosa به عنوان PGPR زعفران فراهم می‌کند و مسیر توسعه و بهره‌برداری بعدی از کود میکروبی را هموار می‌سازد.

Plant rhizosphere soil contains a large number of plant-growth promoting rhizobacteria, which can not only resist the invasion of pathogenic microorganisms and protect plants from dam age, but also promote the growth and development of plants. In this study, Pseudomonas aeruginosa strain YY322, isolated and screened from the rhizosphere soil of saffron (Crocus sativus L.), was found through a plate confrontation experiment to show highly effectual and obvious antago nistic activity against the pathogens of saffron, including Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Penicillium citreosulfuratum, Penicillium citrinum and Stromatinia gladioli.

In addition, the volatile organic compounds of strain YY322 had great antagonistic activity against these pathogens. Observation under a scanning electron microscope andBtransmission electron microscope reflected that strain YY322 had a significant effect on the hyphae and conidia of F. oxysporum and F. solani. Through the detection of degrading enzymes, it was found that P. aeruginosa can secrete protease and glucanase. The plant growth promoting performance was evaluated, finding that strain YY322 had the functions of dissolving phosphorus, fixing nitrogen, producing siderophore and producing NH3 . In addition, whole genome sequencing analysis indicated that the YY322 genome is comprised of a 6,382,345-bp circular chromosome, containing 5809 protein-coding genes and 151 RNA genes. The P. aeruginosa YY322 genome encodes genes related to phenazine (phzABDEFGIMRS), hydrogen cyanide(HCN) (hcnABC), surfactin (srfAA), salicylate (pchA), biofilm formation (flgBCDEFGHIJKL, motAB, efp, hfq), and colonization (minCDE, yjbB, lysC).

These results collectively indicated the role of P. aeruginosa YY322 in plant growth enhancement and biocontrol mechanisms. All in all, this study provides a theoretical basis for P. aeruginosa as the PGPR of saffron, paving the way for the subsequent development and utilization of microbial fertilizer.