Evaluation of biological control strategies against a range of plant pathogens

Abstract

The present investigation entitled “Evaluation of Biological Control Strategies against a Range of Plant Pathogens” was undertaken during the summer (April) of 2015 and stretched for one year. The experiments were primarily focused on observing the biocontrol potential of Paenibacillus alvei (strain K165 ) against Cucumber mosaic virus , Potato virus Y and Tomato spotted wilt virus in tomato ( Solanum lycopersicum ) plants; and the use of natural zeolite (from Kimolos island) in suppressing the soil bor ne plant pathogens, namely, Rhizoctonia solani , Pythium ultimum and Scleortinia sclerotiorum in lettuce ( Lactuca sativa ) plants. The observations made were based on severity of the phenotypic symptoms monitored in lettuce and tomato plants. The examination of tomato plants for the virus presence was done using enzyme linked immune sorbent assay (ELISA) test. There was no s ignificant resistance offered by biocontrol bacterium K165 against the different viruses tested. Although the plants infected with virus did not show extreme visual viral symptoms but still the ELISA test confirmed the presence of virus. Zeolite was able t o confer partial resistance in the lettuce plants against Sclerotinia sclerotiorum . Different mutants ( mpk3 , mpk6, bam ) of Arabidopsis thaliana were also tested for their resistance against Cucumber mosaic virus . BAM mutants showed partial resistance and l ess viral load when tested through ELISA.

Η αντιμετώπιση των εδαφογενών παθογόνων που προκαλούν σήψεις ριζών στα φυτά αποτελεί σημαντική πρόκληση στις μέρες μας τόσο λόγω της φύσης των συγκεκριμένων μυκήτων που δυσκολεύει την αντιμετώπισή τους όσο και λόγω της αυξημένης ζήτησης προϊόντων που έχουν παραχθεί με φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους. Στην παρούσα μελέτη ερευνήθηκε η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής ζεόλιθου στο υπόστρωμα των φυτών σε συγκέντρωση 20% ή στο σπορείο, στην αντιμετώπιση των μυκήτων Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum και του ωομύκητα Pythium ultimum. Πρόκειται για ένα φυσικό ορυκτό που χρησιμοποιείται συχνά ως βελτιωτικό εδάφους λόγω της μεγάλης του ικανότητας ανταλλαγής κατιόντων και της εξαιρετικά μεγάλης απορροφητικότητας του που τον καθιστούν ιδανικό για αργή αποδέσμευση των θρεπτικών στοιχείων και νερού. Η χρήση του ζεόλιθου για αντιμετώπιση των παθογόνων R. solani και P. ultimum φαίνεται αναποτελεσματική. Αντιθέτως στην περίπτωση του μύκητα S. sclerotiorum υπήρξε σημαντική μείωση της έντασης των συμπτωμάτων. Επιπλέον η έκφραση του γονιδίου PR1, δείκτη ενεργοποίησης της άμυνας που εξαρτάται από το σαλικυλικό οξύ, βρέθηκε ελαφρώς αυξημένη στα μολυσμένα με τον ωομύκητα P. ultimum φυτά στα οποία εφαρμόστηκε ο ζεόλιθος σε σχέση με τα μη μολυσμένα φυτά αλλά και σε σχέση με τους μάρτυρες. Παρόμοια πορεία ακολουθεί και η έκφραση του γονιδίου LOX, δείκτη ενεργοποίησης της άμυνας που εξαρτάται από το ιασμονικό οξύ/αιθυλένιο, αλλά μόνο στην εφαρμογή 20% ζεόλιθος, γεγονός που δείχνει ότι πιθανώς η εφαρμογή του ζεόλιθου μόνο στον σπόρο δεν ήταν αρκετή για να αυξήσει την έκφραση του γονιδίου. Σε κάθε περίπτωση κρίνεται απαραίτητη η περεταίρω έρευνα για εξαγωγή σαφέστερων συμπερασμάτων.