Βιολογική αντιμετώπιση της αδροφουζαρίωσης της πεπονιάς

Abstract

Στα πλαίσια αυτής της εργασίας έγινε προσπάθεια να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα του βακτηρίου Paenibacillus alvei (στέλεχος Κ165) εναντίον του μύκητα Fusarium oxysporum f.sp. melonis, που προκαλεί την αδροφουζαρίωση της πεπονιάς. Η αποτελεσματικότητα του στελέχους έχει αποδειχθεί σε άλλα συστήματα παθογόνου-ξενιστή, κυρίως εναντίον του μύκητα Verticillium dahliae. Έγιναν δοκιμές παθογένειας τόσο για να εκτιμηθεί η ίδια η αποτελεσματικότητα του βιολογικού παράγοντα, όσο και για το ποιος είναι ο ενδεδειγμένος τρόπος εφαρμογής του στα φυτά, ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή αποτελεσματικότητα, με ταυτόχρονη διερεύνηση της πυκνότητας του πληθυσμού στη ριζόσφαιρα για κάθε μια από τις διαφορετικές εφαρμογές. Επιχειρήθηκε να διερευνηθεί κατά πόσο κάθε εφαρμογή επηρεάζει αυτή την πυκνότητα, αλλά και αν η πυκνότητα με τη σειρά της επηρεάζει την αποτελεσματικότητα του βιολογικού παράγοντα. Τέλος, διερευνήθηκε και η έκφραση τριών σημαντικών για την άμυνα των φυτών γονιδίων, του γονιδίου της LOX(lipoxygenase), της PAL(phenylalanine ammoniac lyase) και της CHIT1(chitinase), ώστε να εκτιμηθεί η ικανότητα του Κ-165 να επάγει τη διασυστηματική αντοχή φυτών πεπονιού. Το βακτήριο αποδείχθηκε πολύ ικανός ανταγωνιστής του παθογόνου, όμως μόνο όταν εφαρμόστηκε με ριζοπότισμα πριν και μετά το παθογόνο. Η πυκνότητα του φάνηκε ότι δεν επηρεάζει την αποτελεσματικότητα του, σε αντίθεση με το χρόνο που εφαρμόζεται, ο οποίος πρέπει να προηγείται της μόλυνσης. Τέλος, όσο αφορά τα γονίδια που μελετήθηκαν, το Κ-165 ενεργοποιεί την έκφραση των PAL και CHIT, αλλά όχι και του LOX γονιδίου, όταν εφαρμόζεται σε φυτά πεπονιού. Φαίνεται, άρα, πως υπάρχει επαγωγή των λανθανόντων αμυντικών μηχανισμών των φυτών, όμως μέσα από τη συσσώρευση του σαλικυλικού οξέος.

In this study the effectiveness of the bacterium Paenibacillus alvei (strain K-165) against Fusarium oxysporum f.sp. melonis, the pathogen that causes melon wilt, was investigated. The effectiveness of the strain has been proven in other pathogen-plant host systems, mostly against Verticillium dahliae. Pathogenicity tests took place, in order to assess the effectiveness of the biological agent, but also to establish the best way to apply the biological agent to the rhizosphere of the plants, to achieve the maximum effect. At the same time, the population density of K-165 strain at the rhizosphere was evaluated in each and every different application, so as to see if there is any relationship between population density and effectiveness of the biological agent. At last, the expression of three important for the plant’s defense genes was studied to determine whether the K-165 strain induce systemic resistance, when applied to melons. The biological strain was proven capable to act against the melon’s wilt pathogen, but only when applied as inoculum to the roots of the plant one week before and one after the infection. There was no correlation between the population density and effectiveness of the biological agent. As for the genes, that were studied, expression was established for the PAL and CHIT1 genes, but not for the LOX gene, suggesting that ISR may take place through salicylic acid accumulation.