Αξιολόγηση κομποστοποιημένων προϊόντων, βακτηριακών απομονώσεων και ζυμών ως παράγοντες βιολογικής αντιμετώπισης του παθογόνου Alternaria dauci στο καρότο

Abstract

Η αλτερναρίωση του καρότου, παθογόνο αίτιο της οποίας είναι ο νεκροτροφικός μύκητας Alternaria dauci, αποτελεί μία από τις πιο οικονομικά επιζήμιες ασθένειες της καλλιέργειας του καρότου παγκοσμίως. Εκτός από την καταστροφή του φυλλώματος, προκαλείται σημαντική απώλεια παραγωγής και καθίσταται προβληματική έως αδύνατη η μηχανική συγκομιδή. Η αντιμετώπιση της ασθένειας στηρίζεται κυρίως, πέρα από τη χρήση μετρίως ανθεκτικών ποικιλιών, στη διενέργεια επαναλαμβανόμενων ψεκασμών με συνθετικά μυκητοκτόνα, τακτική η οποία είναι κοστοβόρα ενώ ταυτόχρονα αυξάνει την πιθανότητα εμφάνισης ανθεκτικών στελεχών του μύκητα καθώς και τον κίνδυνο υπολειμμάτων στα καρότα. Συνεπώς, προκύπτει η ανάγκη εύρεσης νέων εργαλείων για τον έλεγχο του παθογόνου. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή, αξιολογήθηκαν αρχικά δύο κομποστοποιημένα προϊόντα ως πιθανοί παράγοντες βιολογικής αντιμετώπισης της ασθένειας σε δύο διαφορετικής ανθεκτικότητας ποικιλίες καρότου (μία ευαίσθητη και μία μετρίως ανθεκτική) υπό συνθήκες θερμοκηπίου. Επιπλέον, αξιολογήθηκαν 151 βακτηριακές απομονώσεις και ζύμες αρχικά in vitro και ακολούθως σε πείραμα θερμοκηπίου ως προς την ικανότητα μείωσης της σοβαρότητας της αλτερναρίωσης των φύλλων του καρότου στις ίδιες ποικιλίες με το πρώτο πείραμα θερμοκηπίου. Από τις πειραματικές διαδικασίες προέκυψε ότι η εφαρμογή των compost δεν ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματική στη μείωση της σοβαρότητας της ασθένειας. Όσον αφορά στους βιολογικούς παράγοντες, υπήρξε αρκετά υψηλός αριθμός απομονώσεων που οδήγησε σε σημαντικά ποσοστά παρεμπόδισης της ανάπτυξης του A. dauci in vitro. Από τους δέκα παράγοντες που επιλέχθηκαν για το in planta πείραμα (BS66, BS103, Μ9, Μ15, Μ28, Α6, Ξ8, Σ4, Κ29 και Κ33), οι περισσότεροι οδήγησαν σε ποσοστά μείωσης της σοβαρότητας της ασθένειας της τάξης του 30-40%. Τέλος, αποδείχθηκε μέσω αλληλούχισης της περιοχής 16S rRNA, ότι οι αποτελεσματικότερες απομονώσεις ανήκουν στο γένος Bacillus και πιο συγκεκριμένα στα είδη B. velezensis, B. amyloliquefaciens, B. halotolerans και B. subtilis.

Alternaria leaf blight (ALB) of carrot, caused by the necrotrophic fungus Alternaria dauci, is one of the most common foliar diseases that leads to significant economic losses worldwide. The disease management currently relies on the use of partially resistant varieties in combination with multiple applications of synthetic plant protection products (PPPs), which significantly increase the cost, the likelihood of resistant A. dauci genotypes and the risk of residues. Therefore, it is crucial to find new tools for the integrated management of the disease. In the present study, two composted products were initially evaluated as potential biocontrol agents against A. dauci under greenhouse conditions. For this pathogenicity experiment, the different PPPs were applied on one partially resistant carrot cultivar and a susceptible one. In addition, an in vitro evaluation of the biological action of 151 bacterial isolates and yeasts against the fungus was conducted. Subsequently, ten possible biological control agents from the in vitro experiments (BS66, BS103, M9, M15, M28, A6, X8, S4, K29 and K33) were chosen to be evaluated in the second greenhouse experiment, using the same carrot cultivars as in the first pathogenicity experiment. In the first greenhouse experiment, it was observed that the composted products were relatively ineffective in reducing the severity of the Alternaria leaf blight symptoms. Regarding the biological control agents, there was a high number of isolates that led to significant inhibition rates of A. dauci growth in vitro. Most of the isolates that were chosen for the greenhouse evaluation experiment resulted in 30-40% reduction of the disease severity. Finally, it was shown through 16S rRNA sequencing that the most effective isolates belong to the species B. velezensis, B. amyloliquefaciens, B. halotolerans andB. subtilis.