Επίδραση μονοσακχαριτών και δισακχαριτών στην αλληλεπίδραση του μύκητα Verticillium dahliae με το φυτό ξενιστή

Abstract

Η ασθένεια που προκαλείται από τον εδαφογενή μύκητα Verticillium dahliae, γνωστή ως αδρομύκωση είναι δύσκολα ελεγχόμενη και ταυτόχρονα καταστρεπτική εξαιτίας της ικανότητας του παθογόνου να προσβάλλει τους αγγειώδεις ιστούς των φυτών και να επιβιώνει για πολλά χρόνια στο έδαφος. Λόγω της μη ύπαρξης ασφαλών και αποτελεσματικών χημικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων, η έρευνα για την αντιμετώπιση του μύκητα εστιάζει στην εύρεση βιολογικών ανταγωνιστών και φυσικών οργανικών ουσιών (βιοδιεγέρτες-βιοενεργοποιητές), που θα μπορούν μέσω ανταγωνισμού ή μέσω διέγερσης των αμυντικών μηχανισμών του φυτού να επιβραδύνουν την επέλαση του παθογόνου. Στην παρούσα μεταπτυχιακή μελέτη διερευνήθηκε ο ρόλος της προσθήκης μονοσακχαριτών και δισακχαριτών κατά την προσβολή φυτών μελιτζάνας από τον μύκητα V. dahliae καθώς επίσης η ανίχνευση με αναλυτικές μεθόδους ποσοτικά του σαλικυλικού και ιασμονικού οξέος, που ενεργοποιούν βιοχημικά μονοπάτια που σχετίζονται με την άμυνα των φυτών. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν πειράματα παθογένειας κατά τα οποία φυτά μελιτζάνας μολύνθηκαν με το μύκητα V. dahliae και έπειτα έγινε εφαρμογή γλυκόζης, φρουκτόζης και μαλτόζης με ριζοπότισμα. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε καταγραφή των συμπτωμάτων και αποτυπώθηκε το ποσοστό των ασθενών φύλλων, η συχνότητα εμφάνισης της ασθένειας και το σχετικό εμβαδό ασθενείας. Έπειτα πραγματοποιήθηκε με αναλυτικές μεθόδους ποσοτικοποίηση του σαλικυλικού και ιασμονικού οξέος στα φυτά όπου είχαν ριζοποτιστεί με μαλτόζη, τα οποία είχαν τα καλύτερα αποτελέσματα στην ανάσχεση των συμπτωμάτων της ασθένειας, για να ελέγξουμε εάν ενεργοποιούνται βιοχημικά μονοπάτια που σχετίζονται με την άμυνα. Τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν ότι τα φυτά όπου έγινε εξωγενής εφαρμογή μαλτόζης με ριζοπότισμα είχαν μικρότερη ένταση συμπτωμάτων, μικρότερο αριθμό φυτών με συμπτώματα αλλά και μικρότερο σχετικό εμβαδό ασθένειας, εμφανίζοντας στατιστικώς σημαντική διαφορά σε σχέση με τον μάρτυρα. Επίσης παρατηρήθηκε αυξημένη συγκέντρωση ποσοτικά σαλικυλικού και ιασμονικού οξέος, γεγονός που υποδεικνύει την ενεργοποίηση της άμυνας των φυτών.

The disease caused by the soilborne fungi Verticillium dahliae known as adromycosis, is difficult to control and at the same time destructive due to the pathogens ability to infect the vascular tissues of the host plant and to survive for many years in the soil. Due to the absence of safe and effective fungicides, the research focuses on the discovery of biocontrol agents and natural organic substances (bioenergizers - bioactivators), which through competition or by stimulating the defense mechanisms of the plant, can reduce the disease severity. For this purpose, in the current study, the role of monosaccharides and disaccharides during the attack of the plants by V. dahliae, as well as the quantitative detection of salicylic and jasmonic acid by analytical methods, which activate biochemical pathways related to plant defense, were investigated. For that reason, pathogenicity experiments were carried out in which Solanum melongena plants were infected with conidia of V. dahliae fungus and then D-glucose, D-fructose and D-maltose were applied by rootzone irrigation. Symptoms were then recorded and the percentage of diseased leaves, the incidence of the disease and the relative AUDPC were captured. Analytical methods were then performed to quantify salicylic and jasmonic acid in the plants with maltose treatment, which had the best results in preventing the symptoms of the disease, to identify if defense related biochemical pathways were triggered. The results of the study showed that the D-maltose treatment plants had less intensity of symptoms, fewer plants with symptoms but also a smaller relative area of disease (AUDPC), showing a statistically significant difference compared to the control. Furthermore, an increased concentration quantitative of salicylic and jasmonic acid was observed, indicating the activation of plant defense.