تاثیر آنتاگونیسمی تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 ریزوسفری علیه قارچ‌های بیماری‌زای ایجادکننده پوسیدگی بنه زعفران (Crocus sativus L.) در شرایط آزمایشگاهی

مقدمه: پوسیدگی بنه در زعفران (Crocus sativus L.) به طور قابل توجهی بر عملکرد و کیفیت تأثیر می‌گذارد. قارچ‌های غیرسمی، به‌ویژه گونه‌های تریکودرما، به دلیل تولید متابولیت‌های ثانویه متنوع و زیست‌فعال، ارزش زیادی برای کنترل بیولوژیکی دارند. روش‌ها: این مطالعه با هدف جداسازی قارچ آنتاگونیست مؤثر علیه قارچ‌های بیماری‌زای ایجادکننده پوسیدگی بنه زعفران انجام شد. چهار قارچ بیماری‌زا (فوزاریوم اکسی‌اسپوروم، فوزاریوم سولانی، پنی‌سیلیوم سیتروسولفوراتوم و پنی‌سیلیوم سیترینوم) از پیازهای زعفران بیمار در چونگ‌مینگ جداسازی شدند. غربالگری اولیه از طریق کشت دوگانه دوگانه با این پاتوژن‌ها و غربالگری مجدد از نمونه‌های خاک ریزوسفری C. sativus بر اساس اثرات بازدارنده آن از طریق متابولیت‌های فرار، غیرفرار و عصاره تخمیری انجام شد. اثر بازدارندگی قارچ‌های کنترل بیولوژیکی بر قارچ‌های بیماری‌زا در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از مشاهدات ریخت‌شناسی و روش‌های زیست‌شناسی مولکولی ارزیابی گردید. نتایج: قارچ‌های آنتاگونیست به عنوان تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 شناسایی شدند. فوزاریوم اکسی‌اسپوروم به عنوان قوی‌ترین پاتوژن شناخته شد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 به طور قابل توجهی رشد و توسعه میسلیوم فوزاریوم اکسی‌اسپوروم را مهار کرده و ساختار فیزیولوژیکی و تشکیل اسپور آن را مختل می‌کند. علاوه بر این، تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 توانایی تثبیت نیتروژن و تولید سلولاز، اسید ایندول استیک (IAA) و سیدروفور را نشان داد. توالی‌یابی ژنوم کامل سویه DTN19 نشان داد که این سویه حاوی ژن‌های رمزکننده پروتئازها، سلولازها، کیتینازها، بتاگلوکوسیداز، سیدروفور، چرخه نیتروژن و پروتئین‌های مرتبط با ناقل سولفات است. بحث: تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 ممکن است تکثیر قارچ‌های بیماری‌زا را با تخریب دیواره سلولی آنها یا تولید آنتی‌بیوتیک مهار کند. همچنین می‌تواند IAA و حامل‌های آهن تولید کند که پتانسیل تحریک رشد گیاه را دارند. در مجموع، تریکودرما بریوی‌کامپکتوم DTN19 چشم‌انداز توسعه به عنوان عامل بیولوژیکی را نشان می‌دهد.

Introduction: Corm rot in saffron (Crocus sativus L.) significantly impacts yield and quality. Non-toxic fungi, particularly Trichoderma species, are valuable for biological control due to their production of diverse and biologically active secondary metabolites. Methods: This study aimed to isolate an effective antagonistic fungus against the pathogenic fungi causing corm rot in saffron. Four pathogenic fungi (Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Penicillium citreosulfuratum, and Penicillium citrinum) were isolated from diseased saffron bulbs in Chongming. Initial screening through dual culture with these pathogens re-screening from rhizosphere soil samples of C. sativus based on its inhibitory effects through volatile, nonvolatile, and fermentation broth metabolites. The inhibitory effect of biocontrol fungi on pathogenic fungi in vitro was evaluated by morphological observation and molecular biology methods. Results: Antagonistic fungi were identified as Trichoderma brevicompactum DTN19. F. oxysporum was identified as the most severe pathogen. SEM (scanning electron microscope) and TEM (transmission electron microscope) observations revealed that T. brevicompactum DTN19 significantly inhibited the growth and development of F. oxysporum mycelium, disrupting its physiological structure and spore formation. Additionally, T. brevicompactum DTN19 demonstrated nitrogen fixation and production of cellulase, IAA (Indole acetic acid), and siderophores. Whole-genome sequencing of strain DTN19 revealed genes encoding protease, cellulase, chitinase, β-glucosidase, siderophore, nitrogen cycle, and sulfate transporter-related proteins. Discussion: T. brevicompactum DTN19 may inhibit the propagation of pathogenic fungi by destroying their cell walls or producing antibiotics. It can also produce IAA and iron carriers, which have the potential to promote plant growth. Overall, T. brevicompactum DTN19 showed the development prospect of biological agents