植物病理学および微生物学ジャーナル

概要

ソラマメ萎凋病に対する免疫応答のメカニズムとしての生物的および非生物的誘導因子に対する病原性関連（PR）タンパク質およびフェノール化合物の蓄積の評価

モンタセル・F・アブデル・モナイム

病原菌の攻撃に対する植物の防御誘導は、さまざまなシグナルの複雑なネットワークによって制御されています。本研究では、生物因子（Bacillus megaterium、Pseudomonas fluorescens）と非生物的誘導物質（Bionおよびキトサン）の相互作用を、Fusarium oxysporumによって引き起こされる萎凋病に対するソラマメの防御応答を強化するための新しい戦略として使用しました。したがって、病原性関連（PR）タンパク質、フェノール化合物、フラボノイド化合物、リグニン含有量などのさまざまな生理学的防御の変化がソラマメ植物で調査されました。結果は、すべての処理が温室および圃場条件下で萎凋病の発生を大幅に減らし、未処理の種子と比較して生存植物の生重量と乾燥重量を増加させたように見えました。生物的誘導物質と非生物的誘導物質の組み合わせは、それらを個別に使用するよりも効果的でした。B. megaterium+Bionの処理は、萎凋病の発生と生存植物の生重量と乾燥重量の最高の減少を記録しました。一方、すべての処理は、両栽培シーズン（2013～2014年および2014～2015年）の対照と比較して、成長および収量のパラメータを有意に増加させました。P. fluorescens+BionおよびP. fluorescens+キトサンの組み合わせは、両栽培シーズンで最高のすべての成長および収量のパラメータを記録しました。in vitro条件下では、試験したすべての生物的および非生物的誘導剤が個別または組み合わせで病原体F. oxysporumの痩せた成長を抑制し、P. fluorescens+Bion、次いでP. fluorescens+キトサンが、この点で最高の阻害率を記録しました。一方、すべての処理は、実験期間中、未処理の接種植物（対照）と比較して、F. oxysporumを接種したソラマメ植物中のキチナーゼおよびβ-1,3-グルカナーゼ、フェノール、フラボノイド化合物、およびリグニン含有量の活性を増加させました。生物と非生物の組み合わせにより、キチナーゼ、β-1,3-グルカナーゼ酵素の活性、およびフェノール、フラボノイド化合物、リグニンの含有量が、それらを個別に適用した場合よりも高くなりました。B. megaterium+Bionを組み合わせて処理した植物では、PRタンパク質、フェノールおよびフラボノイド化合物、リグニン含有量のより高い増加が得られました。本研究の観点から、Bionとキトサンを天然の安全な材料として単独で、または生物因子（P. fluorescensおよびB. megaterium）と組み合わせて使用​​することは、ソラマメの萎凋病を引き起こすF. oxysporumを制御するための低コストで効果的な適用可能な方法の1つであると考えられます。