ارزیابی مزرعه‌ای Bacillus sp. سویه D5 بومی زعفران در مناطق سنتی و غیرسنتی، و استخراج ژن‌های PGP از ژنوم آن

باسیلوس بومی گونه D5 که به صورت (Bar D5) کدگذاری شده است، از غده زعفران جدا شده است و ویژگی‌های تحریک رشد گیاه (PGP) را نشان داده و همچنین رشد قارچ Fusarium oxysporum R1 (Fox R1) که باعث پوسیدگی غده می‌شود را در شرایط آزمایشگاهی مهار می‌کند. Bar D5 در مقایسه با فرموله‌های بومی زیستی گزارش شده پیشین توسط گروه ما، باکتری PGP مؤثرتری بوده است. آزمایش‌های گلدانی و ارزیابی‌های میدانی Bar D5 اثر بخشی آن در شرایط زنده برای ویژگی‌های PGP و فعالیت‌های بیوکنتروی آن را تأیید کرد. آزمایش‌های گلدانی با آزمایش‌های میدانی در مناطق کشت سنتی (Kishtwar) و غیرسنتی (R.S Pura) زعفران در جامو و کشمیر دنبال شد.

در هر دو مکان، درمان با فرموله بیولوژیکی Bar D5 منجر به افزایش تعداد و طول ریشه، تعداد و طول ساقه، تعداد گل و تعداد و وزن غده‌های دختر شد. علاوه بر این، شیوع بیماری پوسیدگی غده به طور قابل توجهی کاهش یافت.آماده‌سازی پیازچه‌ها با زیست‌فرمولاسیون منجر به کاهش سه برابری بار قارچی بیماری‌زا در عمق کاشت پیازچه‌ها از سطح زمین شد. عمر مفید/ قابلیت زیست زیست‌فرمولاسیون مبتنی بر Bar D5 برای یک سال در دمای اتاق ۵۲٪ (اسپورهای زنده) گزارش شد. توالی پیش‌نویس ژنوم Bar D5 وجود ژن‌های لازم برای فعالیت‌های ترویج رشد گیاه (PGP) و کنترل زیستی را نشان داد. علاوه بر این، تأیید توالی ژن‌ها و حاشیه‌نویسی از طریق تکثیر، بازتوالی و نقشه‌برداری ژن‌های PGP و کنترل زیستی بر روی ژنوم پیش‌نویس انجام شد. زیست‌فرمولاسیون مبتنی بر Bar D5 می‌تواند به شرکت‌ها یا پژوهشگرانی که به کشت زعفران یا تولید زیست‌فرمولاسیون برای بهره‌برداری تجاری علاقه‌مند هستند ارائه شود، زیرا زعفران به عنوان محصول درآمدزا در سراسر قاره‌ها کشت می‌شود. مطالعه حاضر شکاف بین ژنومیک و کاربرد عملی آن در میدان را پر می‌کند.

“Native Bacillus sp. strain D5 coded as (Bar D5) has been isolated from the safron corm that showed plant growth promotion (PGP) properties and also inhibits the growth of corm rot causing Fusarium oxysporum R1 (Fox R1) in-vitro. Bar D5 was more efcient PGP bacterium in comparison to earlier reported native bio-formulations by our group. Pot assays and feld evaluation of Bar D5 confrmed its in-vivo efcacy for PGP traits and biocontrol activity as well. Pot trials were followed by feld trials at traditional (Kishtwar) and non-traditional (R.S Pura) safron cultivation areas in Jammu and Kashmir. At both places, Bar D5 bio-formulation treatment led to the increase in root number & length, shoot number & length, fower number and number & weight of daughter corms. Additionally, it also decreased the corm rot disease incidence signifcantly. Priming of corms with bio-formulation resulted in the reduction of pathogenic fungal load by three fold at the depth of corm sowing from ground level.

The shelf life/viability of Bar D5 based bio-formulation was found to be 52% (viable spores) for one year at room temperature. Draft genome sequence of Bar D5 revealed the presence of genes necessary for PGP and biocontrol activity. Further, confrmation of gene sequences and annotation was done by amplifcation, re-sequencing and mapping of PGP and biocontrol genes on draft genome. Bar D5 based bio-formulation can be provided to companies/researchers interested in safron cultivation or bio-formulation production for commercial exploitation, since safron is grown as revenue crop across continents. The present study bridges the gap between genomics and its feld application.”