Αξιολόγηση βιολογικών παραγόντων για την αντιμετώπιση του μύκητα Rhizoctonia bicornis σε φυτά Stevia rebaundiana

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη και η ταυτοποίηση μυκήτων που προκαλούν τήξεις σπορίων σε φυτά στέβιας και πιο συγκεκριμένα μυκήτων του γένους Rhzictonia, αλλά και η αξιολόγηση εμπορικών σκευασμάτων που περιέχουν γένη του μύκητα Trichoderma σε φυτά στέβιας. Η στέβια αποτελεί μία από τις πιο ανερχόμενες καλλιέργειες των αρωματικών και φαρμακευτικών φυτών στην Ελλάδα, με τη σημαντικότερη παρουσία της στην περιοχή της Λαμίας, στο νομό Φθιώτιδας. Τα αγροτεμάχια της καλλιέργειας βρίσκονται διάσπαρτα σε πολλά χωριά του νομού κοντά στο Σπερχειό ποταμό. Τήξεις φυταρίων, μαράνσεις λαιμού και νεκρώσεις του ριζικού συστήματος που κατέληγαν σε ημιπληγία ή ολική νέκρωση των φυτών, παρατηρήθηκαν έπειτα από επιθεώρηση σε χωράφια κοντά στο χωριό Λυγαριά. Από τη δειγματοληψία αυτών των φυτών διαπιστώθηκε εκτεταμένο λευκό μυκήλιο στο ριζικό σύστημα των φυτών. Τα εδάφη της περιοχής αυτής χαρακτηρίζονται ως μέσης έως βαριάς σύστασης και παρουσιάζουν κακή αποστράγγιση των υδάτων. Από την παρατήρηση σε οπτικό μικροσκόπιο φάνηκαν χαρακτηριστικές κάθετες, κυλιδρικές υφές με σέπτα και στένωση όμοια με αυτές του μύκητα του γένους Rhizoctonia. Ο μύκητας καλλιεργήθηκε σε θρεπτικό μέσο Ko and Hora και στη συνέχεια ακολούθησε ο μοριακός χαρακτηρισμός του μέσω PCR με χρήση του γενικευμένου ζεύγους εκκινητών ITS4/ITS5. Τα αποτελέσματα της αλληλούχησης των απομονώσεων έδειξαν ομολογία της ITS περιοχής σε ποσοστό 99,84% με το είδος Rhizoctonia bicornis BN AG-G (GenBank Accession MG515370.1). Για την επιβεβαίωση της συμβολής του συγκεκριμένου μύκητα στην ανάπτυξη ασθένειας, πραγματοποιήθηκε πείραμα παθογένειας σε σπορόφυτα στέβιας και εν συνεχεία απομόνωση του μικροοργανισμού. Οι αρχές του Koch επιβεβαίωσαν ότι ο συγκεκριμένος μύκητας που απομονώθηκε ήταν ο Rhizoctonia bicornis και ήταν το παθογόνο που προκάλεσε την ασθένεια στα φυτά στέβιας. . Στη συνέχεια, αξιολογήθηκαν τα εμπορικά σκευάσματα, Vintec και Trianum-P, που εμπεριέχουν στελέχη του μύκητα Trichoderma atroviride SC-1 και Trichoderma harzianum T-22, αντίστοιχα, ως προς την ικανότητα τους να προστατεύουν τα νεαρά σπορόφυτα ενάντια στο μύκητα Rhizoctonia bicornis και την επαγωγή αύξησης της ανάπτυξης των φυτών στέβιας. Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι και τα δύο εμπορικά σκευάσματα είχαν πολύ καλά αποτελέσματα στην αντιμετώπιση του παθογόνου μύκητα. Το σκεύασμα Vintec έδειξε την καλύτερη επαγωγή αύξησης στην ανάπτυξη των φυτών στέβιας τόσο στο υπέργειο νωπό βάρος του φυτού όσο και στο νωπό βάρος της ρίζας, ενώ φυτά με εφαρμογή από το σκεύασμα Trianum-P είχαν καλύτερη ανάπτυξη από τα φυτά μάρτυρες. Έως και σήμερα, αυτή είναι η πρώτη αναφορά του παθογόνου μύκητα Rhizoctonia bicornis που προκαλεί τήξεις σε φυτά στέβιας στην Ελλάδα και πιθανώς και παγκοσμίως.

The aim of this study was to study and identify the causal agents of stevia damping off disease, and more specifically members of the genus Rhzictonia ,and to evaluate commercial formulations containing fungi of genus Trichoderma against this pathogen in stevia plants. Stevia is an emerging crop in Greece, included inthe aromatic and medicinal plants. It is mostly cultivated in the area of Lamia, Fthiotida prefecture. The crop fields are scattered throughout the whole region, in many villages of the prefecture near the river Sperchios. Sudden wilts, stem lesions and root necrosis leading to half or whole plant’s death were observed after inspection in fields near the village of Ligaria. Sampling of these plants revealed extensive white mycelium on the root system of the plants. Soil in this area is characterized as medium to heavy and is of poor water drainage. Microscopic observations revealed characteristic vertical textures with septa and constriction similar to those of the fungus of the genus Rhizoctonia. The fungus was isolated and cultured in Ko and Hora nutrient medium, and was molecularly characterized by PCR using the universal ITS4/ITS5 primer set. The sequencing of the isolates included in this study revealed a 99.84% identity with the fungus Rhizoctonia bicornis BN AG-G (GenBank Accession MG515370.1). Pathogenicity assays in young stevia plantlets, and isolation of the pathogen from symptomatic tissues were carried out to confirm pathogenicity of Rhizoctonia bicornis. Inoculated plants produced the typical disease symptoms, and the pathogen was recovered from diseased plants, fulfilling Koch's postulates. The commercial products, Vintec and Trianum-P, containing the strains Trichoderma atroviride SC-1 and Trichoderma harzianum T-22, were subsequently evaluated for disease suppression caused by Rhizoctonia bicornis and promotion of stevia plant growth increment. The results showed that both commercial products were able to control the pathogenic fungus. The commercial product Vintec was more effective in promoting the growth of stevia plants in both aboveground fresh weight of the plant and fresh weight of the root system, while plants treated with Trianum-P showed significant differences in growth compared to the mock treated plants. To our knowledge this is the first report of Rhizoctonia bicornis as the causal agent of damping off disease of stevia in Greece and probably worldwide.