| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,147 |
| تعداد مقالات | 76,903 |
| تعداد مشاهده مقاله | 154,923,874 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 116,898,504 |
اثر محرک دفاعی فسفیت پتاسیم بر گیاهچههای برنج علیه Pyricularia oryzae و فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی | ||
| دانش گیاهپزشکی ایران | ||
| دوره 56، شماره 1، تیر 1404، صفحه 25-39 اصل مقاله (1.76 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijpps.2025.391543.1007080 | ||
| نویسندگان | ||
| الهام خلیلی1؛ ولی اله بابایی زاد* 2؛ وحید خسروی3؛ محمد علی تاجیک قنبری4؛ شهرام نعیمی5 | ||
| 1گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. ساری/ایران | ||
| 2گروه گیاهپزشکی، دانشگده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| 3بخش تحقیقات گیاهپزشکی، موسسه تحقیقات برنج کشور معاونت مازندران (آمل)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران | ||
| 4گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. | ||
| 5بخش تحقیقات کنترل بیولوژیک، موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| بلاست، با عامل Pyricularia oryzae از بیماریهای مهم برنج است که سالانه موجب کاهش عملکرد محصول میشود. یکی از شیوه های کنترل بیماری، استفاده از قارچکشها است که خطراتی برای انسان و محیط زیست دارد. از این رو، استفاده از القاکنندههای مقاومت سازگار با محیط زیست، نظیر فسفیت، میتواند مصرف سموم شیمیایی را کاهش دهد و از طریق مقاومت القایی باعث افزایش مقاومت در گیاه شود. در این پژوهش، اثر محرک دفاعی فسفیت پتاسیم بر کاهش بیماری بلاست و فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. نمونههای برگی از گیاهچههای تیمار شده با فسفیت پتاسیم و شاهد در زمانهای صفر، 48، 96 و 144 ساعت پس از مایهزنی بیمارگر تهیه شدند. در این بررسی، فسفیت پتاسیم منجر به کاهش معنیدار شدت بیماری تا 48 درصد گردید. همچنین، فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی در گیاهان تیمارشده نسبت به گیاهان شاهد در همه بازههای زمانی بیشتر بود. بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز ( protein1-U mg 69/4)، 48 ساعت پس از مایه زنی با بیمارگر و کمترین میزان فعالیت آن در گیاهان شاهد ( protein1-U mg 62/1) و در روز ششم مشاهده شد. بیشترین فعالیت آنزیمهای پرکسیداز ( protein1-U mg 277/62) و سوپراکسیددیسموتاز ( protein1-U mg 17/246)، بهترتیب با 38/1 و 30/1 برابر افزایش نسبت به شاهد، در 144 ساعت بعد از مایهزنی بوده است. یافتهها نشان میدهد که پیش تیمار فسفیت پتاسیم میتواند با القای فعالیت آنزیمهای مرتبط با دفاع، موجب افزایش مقاومت گیاهچههای برنج شود و جهت مدیریت بیماری بلاست موثر بهنظر میرسد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بلاست برنج؛ پراکسیداز؛ کاتالاز؛ مقاومت القایی | ||
| مراجع | ||
|
REFERENCES Achary, V. M. M., Ram, B., Manna, M., Datta, D., Bhatt, A., Reddy, M. K., & Agrawal, P. K. (2017). Phosphite: a novel P fertilizer for weed management and pathogen control. Plant Biotechnology Journal, 15(12), 1493–1508. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12803 Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. Methods In Enzymology, 105, 121–126. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(84)05016-3 Aver’yanov, A. A., Pasechnik, T. D., Lapikova, V. P., Romanova, T. & Baker, S. C. J. (2015). Systemic reduction of rice blast by inhibitors of antioxidant enzymes. Russian Journal of Plant Physiology, 62(5), 586-594, https://doi.org /10.1134/S1021443715050052 Beauchamp, C. & Fridovich, I. (1971). Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, 44(1), 276–287, https://doi.org/10.1016/0003-2697(71)90370-8 Bektas, Y. & Eulgem, T. (2015). Synthetic plant defense elicitors. Frontiers in Plant Science, 5(804), 1-17, https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00804 Blokhina, O. & Fagerstedt, K. V. (2010). Oxidative metabolism, ROS and NO under oxygen deprivation. Journal of Plant Physioligy and Biochemistry, 48(5), 359-373, https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.01.007 Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1-2), 248-254, https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3 Da Cruz, M. F. A., Diniz, A. P. C., Rodrigues, F. A. & de Barros E. G. 2011. Foliar application of products on the reduction of blast severity on wheat. Tropical Plant Pathology, 36(6), 424-428, https://doi.org/10.1590/S1982-56762011000600014 Dallagnol, L. J., De Oliveira, T. S., Simmi, F. Z., Farias, R. S., Peres, L. E., Pascholati, S. F. & Camargo, L. E. A. (2023). The contributions of potassium phosphite and hormonal pathways to the control of Phytophthora infestans in tomato cv. Micro-Tom. Plant Pathology, 72(3), 468-475, https://doi.org/10.1111/ppa.13669 Dixon, D. P., Cummins, L., Cole, D. J. & Edwards, R. (1998). Glutathione-mediated detoxification systems in plants. Current Opinion in Plant Biology, 1(3), 258-266, https://doi.org/10.1016/s1369-5266(98)80114-3 Esfahani, L., Babaeizad, V., Rahimian, H. & Dehestani, A. (2023). Investigation of changes in antioxidant enzyme activities in rice plants treated with various abiotic inducers against the bacterial blight agent Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Journal of Plant Molecular Breeding, 11(1), 41-53, https://doi.org/10.22058/JPMB.2024.2010427.1284 FAO. (2021). FAOSTAT agriculture. Food and Agriculture Organization of United Nations. Retrieved May 10, 2021, from http://fao.org/crop/statistics. Feldman, M. L., Guzzo, M. C., Machinandiarena, M. F., Rey-Burusco, M. F. Beligni, Di Rienzo, M. V. J., Castellote, M. A., Daleo, G. R. & Andreu, A. B. (2020). New insights into the molecular basis of induced resistance triggered by potassium phosphite in potato. Physiological and Molecular Plant Pathology, 109(1), 101452-101461, https:// doi.org/10.1016/j.pmpp.2019.101452 Felipini, R.B., Boneti, J.I., Katsurayama, Y., Neto, A.C.R., Veleirinho, B., Maraschin, M., & Di Piero, R. M. (2016). Apple scab control and activation of plant defence responses using potassium phosphite and chitosan. European Journal of Plant Pathology, 145(4), 929–939, https://doi.org/10.1007/s10658-016-0881-2 Foyer, C. H, Lelandais, M. & Kunert, K. J. (1994). Photooxidative stress in plants. Physiologia Plantarum, 92(4), 696 – 717, https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1994.tb03042.x Gaikwad, A. P. & Balgude, Y. S. (2016). Induction of systemic resistance in rice against blast disease by bioagents and chemical. Journal of Rice Research, 9(2), 63-66. Galhano, R. & Talbot. N. J. (2011). The biology of blast: understanding how Magnaporthe oryzae invades rice plants. Fungal Biology Reviews, 25(1), 61–67, https://doi.org/10.1016/j.fbr.2011.01.006 Han, X., Xi, Y., Zhang, Z., Mohammadi, M. A., Joshi, J., Borza, T. & Wang-Pruski, G. (2021). Effects of phosphite as a plant biostimulant on metabolism and stress response for better plant performance in Solanum tuberosum. Ecotoxicology and Environmental Safety, 210(12), https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111873. Hao, Z., Wang, L., Huang, F. & Tao, R. (2012). Expression of defense genes and antioxidant defense responses in rice resistance to neck blast at the preliminary heading stage and full heading stage. Plant Physiology and Biochemistry, 57(8), 222–230, https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2012.05.009 Huang, Y., Cai, S., Zhang, G., and S. Ruan. 2020. Transcriptome-Based Analysis of Phosphite-Induced Resistance Against Pathogens in Rice. Plants (Basel, Switzerland), 9(10), 1334, https://doi.org/10.3390/plants9101334
IRRI. (2013). Standard evaluation system for rice. International Rice Research Institute, P.O. Box 933, 1099 Manila, Philippines. Kalboush Z. A. (2019). Resistance of rice genotypes to the blast fungus and the associated biochemical changes. Egyptian Journal of Agricultural Research, 97(1), 39-55, https://doi.org/10.21608/ejar.2019.68552 Khavari-Nejad, S. (2019). A review on plant peroxidases. Nova Biologica Reperta, 5(4), 428-437, https://doi.org/10.29252/nbr.5.4.428 (In Persian). Kongcharoen, N., Kaewsalong, N. & Dethoup, T. (2020). Efficacy of fungicides in controlling rice blast and dirty panicle diseases in Thailand. Scientific Reports, 10(1), 16233, https://doi.org/10.1038/s41598-020-73222-w Kuć, J. (2001). Concepts and direction of induced systemic resistance in plants and its application. European Journal of Plant Pathology, 107(1), 7–12, https://doi.org/10.1023/A:1008718824105 Li, P., Lu, Y. J., Chen, H. & Day, B. (2020). the lifecycle of the plant immune system. Critical Reviews in Plant Sciences, 39(1), 72-100, https://doi.org/10.1080/07352689.2020.1757829 Li, Y., Cao, X. L., Zhu, Y., Yang, X. M., Zhang, K. N., Xiaom, Z. Y., Wang, H, Zhao, J. H., Zhang, L. L., Li, G. B., Zheng, Y. P., Fan, J., Wang, J., Chen, X. Q., Wu, X. J., Zhao, J. Q., Dong, O. X., Chen, X. W., Chern, M. & Wang, W. M. (2019). Osa-miR398b boosts H2O2 production and rice blast disease-resistance via multiple superoxide dismutases. New Phytologist, 222(3), 1507-1522, https://doi.org/10.1111/nph.15678 Lobato, M. C., Machinandiarena, M. F., Tambascio, C., Dosio, G. A., Caldiz, D. O., Daleo, G. R. & Olivieri, F. P. (2011). Effect of foliar applications of phosphite on post-harvest potato tubers. European Journal of Plant Pathology, 130(2), 155-163, https://doi.org/10.1007/s10658-011-9741-2 Manandhar, H. K., Lyngs, J. H. J., Mathur, S. B. & Petersen, V. S. (1998). Resistance to rice blast induced by ferric chloride, di-potassium hydrogen phosphate and salicylic acid. Crop Protection, 17(4), 323-329, https://doi.org/10.1016/S0261-2194(98)00020-9 Mansoor, S., Ali Wani, O., Lone, J. K., Manhas, S., Kour, N., Alam, P., Ahmad, A. & Ahmad, P. (2022). Reactive oxygen species in plants: from source to sink. Antioxidants, 11(2), 225, https://doi.org/10.3390/antiox11020225 Mehta, S., Kumar, A., Achary, V. M. M., Ganesan, P., Patel, A., Singh, A., Rathi, N., Das, T. K., Lal, Sh. K. & Reddy, M. K. (2022). Antifungal and defense elicitor activity of Potassium phosphite against fungal blast disease on ptxD-OE transgenic indica rice and its acceptor parent. Pesticide Biochemistry and Physiology, 182, 105026, https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2021.105026 Mohammadi, M. A., Han, X., Zhang, Z., Xi, Y., Boorboori, M. & Wang-Pruski, G. (2020). Phosphite application alleviates Phytophthora infestans by modulation of photosynthetic and physio-biochemical metabolites in potato leaves. Pathogens, 9(3), 170, https://doi.org/10.3390/pathogens9030170 Mohammadi, M. A., Zhang, Z., Xi, Y., H. and Han, F. Lan, B. Zhang & Wang-Pruski G. (2019). Effects of Potassium Phosphite on biochemical contents and enzymatic activities of Chinese potatoes inoculated by Phytophthora infestans. Applied Ecology and Environmental Research, 17(2), 4499-4514, https://doi.org/10.15666/aeer/1702_44994514 Nascimento, K. J. T., Araujo, L., Resende, R. S., Schurt, D. A., Silva, W. L. D. & Rodrigues F. D. A. (2016). Silicon, acibenzolar-S-methyl, and potassium phosphite in the control of brown spot in rice. Bragantia, 75(2), 212–221, https://doi.org/10.1590/1678-4499.281 Pagani, A. P. S., Dianese, A. de C., & Café-Filho A. C. 2014. Management of wheat blast with synthetic fungicides, partial resistance and silicate and phosphite minerals. Phytoparasitica 42(3), 609–617, https://doi.org/10.1007/s12600-014-0401-x
Pereira-Silva, P. D. F., Vilela-De Resende, M. L., Reichel, T., De Lima-Santos, M., Dos Santos-Botelho, D. M., Batista-Ferreira, E. & Chagas-Freitas, N. (2023). Potassium phosphite activates components associated with constitutive defense responses in Coffea arabica cultivars. Molecular Biotechnology, 65(11), 1777–1795, https://doi.org/10.1007/s12033-023-00683-5 Pullen, J. & Saeed, K. (2012). An overview of biodiesel oxidation stability. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(8), 5924-5950, https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.06.024 Putter, J. (1974). Peroxidase. In: Bergmeyer, H. u. (Eds.). Methods of Enzymatic Analysis. Verlag Chemie, Weinhan. Reglinski, T., Havis, N., Rees, H. J. & de Jong, H. (2023). The practical role of induced resistance for crop protection. Phytopathology, 113(4), 719-731, https://doi.org/10.1094/PHYTO-10-22-0400-IA Rodrıguez-Rosales, M. P., Kerkeb, L., Bueno, P. & Donaire, J. P. (1999). Changes induced by NaCl in lipid content and composition, lipoxygenase, plasma membrane H+-ATPase and antioxidant enzyme activities of tomato (Lycopersicon esculentum. Mill) calli. Plant Science, 143(2), 143–150, https://doi.org/10.1016/s0168-9452(99)00046-1 Rossatto, T., do Amaral, M. N., Benitez, L. C., Vighi, I. L., Braga, E. J. B., de Magalhães Júnior, A. M., Maia, M. A. C. & da Silva Pinto L. (2017). Gene expression and activity of antioxidant enzymes in rice plants, cv. BRS AG, under saline stress. Physiology and Molecular Biology of Plants, 23(4), 865-875, https://doi.org/10.1007/s12298-017-0467-2 Silva, O.C., Santos, H. A. A., Dalla Pria, M. & May–De Mio, L.L. (2011). Potassium phosphite for control of downy mildew of soybean. Crop Protection, 30(6), 598–604, https://doi.org/10.1016/j.cropro.2011.02.015 Wang, Z., Wu, Q., Guo, L., Pu, X., Wang, C., Shi, Y., Gan, Y., Li, C. & Wang, Y. (2023). Pathogenicity and genetic variations in Magnaporthe oryzae isolates from one rice variety planting in paddy and upland fields. Agronomy, 13(5), 1246, https://doi.org/10.3390/agronomy13051246 Yan, X., Tang, B., Ryder, L. S., MacLean, D., Were, V. M., Eseola, A. B., Cruz-Mireles, N., Ma, W., Foster, A. J., Osés-Ruiz, M. & Talbot, N. J. (2023). The transcriptional landscape of plant infection by the rice blast fungus Magnaporthe oryzae reveals distinct families of temporally co-regulated and structurally conserved effectors. The Plant Cell, 35(5), 1360-1385, https://doi.org/10.1093/plcell/koad036 Younas, M. U., Wang, G., Du, H., Zhang, Y., Ahmad, I., Rajput, N., Li, M., Feng, Z., Hu, K., Khan, N. U., Xie, W., Qasim, M., Chen, Z. & Zuo, S. (2023). Approaches to reduce rice blast disease using knowledge from host resistance and pathogen pathogenicity. International Journal of Molecular Sciences, 24(5), 4985, https://doi.org/10.3390/ijms24054985 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 163 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 97 |
||