Leave a comment

تریکودرما کاهنده مقاوم شدن بیمارگرها

اهمیت تریکودرما در اینجاست که جمعیت جهانی ۹٫۱ میلیارد نفری که در سال ۲۰۵۰ محاسبه شد نیاز به افزایش تولید کلی مواد غذایی تا حدود ۷۰٪ دارد. افزایش قابل توجه تولید دانه های غذایی طی سالیان متمادی به رفع نیازهای امنیتی مواد غذایی کشور کمک کرده است. اما تعداد استرس های زیست زا و غیر زنده باعث می شود تا حد زیادی تلفات محصول کاهش یابد. محدودیت های زیست محیطی شامل قارچ ها (به غیر از گونه های مفید مانند تریکودرما)، باکتری ها، ویروس ها، علفهای هرز، نماتد و حشرات است که باعث از بین رفتن عملکرد تا ۳۱-۴۲٪ می شود. بنابراین مصرف سموم دفع آفات نیز سال به سال افزایش می یابد. زیرا ۴۵٫۳۹ هزار تن سموم دفع آفات در سال ۲۰۱۲-۱۳۳ مصرف شده است.

سموم شیمیایی مقاومت بیمارگر ها را سال به سال افزایش می دهند

اهمیت دیگر تریکودرما کاهنده مقاوم شدن علاوه بر تأثیر محیط و موجودات غیر هدف استفاده مداوم و فوق العاده از سموم دفع آفات شیمیایی باعث ایجاد فشار بالای انتخابی بر روی عوامل بیماری زا می شود که به جهش درون پاتوژن ها و ایجاد نژادهای مقاوم به سموم دفع آفات از جمله دودین و مقاومت در برابر متالاکسیل در قارچ ونتوریا انه کوآلیس عامل لکه سیاه سیب و فایتوفتورا اینفستنس به ترتیب تأثیر می گذارد. مقاومت در برابر سموم دفع آفات و تهدیدات محیطی به دلیل استفاده گسترده از سموم دفع آفات شیمیایی برای مدیریت بیماری از معرفی جایگزین جدید به عنوان کنترل بیولوژیکی استفاده می کند. استفاده از کودهای بیولوژیکی تریکودرما و بیولوژیکها جایگزین برای پایداری تولید زیاد با تأثیر اکولوژیکی کم است. علاوه بر قارچ های میکرووریکی کلاسیک و باکتری های ریزوبیوم سایر قارچ های تقویت کننده رشد گیاهان از قبیل تریکودرما کاهنده بیمارگرها که فرم جنسی آن هایوکرئا می باشد با سرکوب بیماریهای گیاهی می تواند رشد گیاه را تحریک کند. عوامل کنترل بیولوژیکی شامل تعدادی قارچ است و ۹۰٪ چنین کاربردهایی از سویه های مختلف Trichoderma انجام شده است که خصوصیات آنتاگونیستی آنها بر اساس فعال سازی مکانیسم های متعدد استوار است. کنترل بیولوژیکی یکی از مؤلفه های اصلی مدیریت یکپارچه آفات است که علاقه زیادی را در بین کشاورزان برای مدیریت بیماری های زیست محیطی و پایدار ایجاد کرده است. جنس تریکودرما دارای ویژگیهای کنترل بیولوژیکی معقول متعلق به گونه T. Harzianum ،T. resseyi ، T. asperellum ،T. viridae ،T. virense می باشد.

تریکودرما و محل زندگی آن

گونه های تریکودرما اجزای فراگیر و غالبا غالب مایکوفلورا در خاک، بستر، مواد آلی و اکوسیستم ریزوسفر در تمام مناطق آب و هوایی به عنوان ساپروفیت ها هستند. اکتشافات اخیر نشان می دهد که این قارچ ها فرصت طلب، سمبل گیاهان هراسان  و همچنین انگل سایر قارچ ها هستند. گونه های Trichoderma آندوفیتها استعمارهای مستحكمی و ماندگار سطوح ریشه را ایجاد كرده و به اپیدرم نفوذ می كنند. با این حال  توانایی این قارچها در حس، حمله و از بین بردن سایر قارچها عامل اصلی محرک موفقیت تجاری آنها به عنوان بیولوژیکها است. تریکودرما از تأثیر مستقیم و غیرمستقیم گیاهان بر تعامل محیط پالنت پاتوژن و خاک دفاع می کند. این قارچ ها نه تنها از طریق کشتن عوامل بیماری زا بطور عمده سایر قارچ ها و نماتد ها از گیاهان محافظت می کنند بلکه باعث مقاومت در برابر عوامل بیماری زای گیاه می شوند تحمل استرس غیر جاندار، رشد و نمو گیاه را بهبود می بخشند. جذب مواد مغذی و تجمع بیولوژیکی فلزات سنگین و آلاینده های محیطی می شوند. علاوه بر این این جنس شامل قارچ هایی است که متابولیت های ثانویه با اهمیت بالینی و آنزیم هایی با کاربرد صنعتی گسترده تولید می کنند. تریکودرما کاهنده بیمارگرها انواع مختلفی از ترکیبات را ایجاد می کنند که واکنش های موضعی یا سیستمیکی را تحریک می کنند. این تعامل ریشه و میکروارگانیسم ها باعث ایجاد تغییرات چشمگیر در متابولیسم گیاه می شوند. گیاهان در برابر پاسخهای شبیه به مقاومت اکتسابی سیستمیک و مقاومت سیستمیک ناشی از ریزوباکتریها از بسیاری از عوامل بیماری زا محافظت می شوند.

استعمار ریشه توسط Trichoderma

همچنین قارچ تریکودرما غالباً رشد و نمو ریشه، بهره وری گیاهان، جذب و استفاده از مواد مغذی و مقاومت در برابر تنش های زنده و غیر زنده را تقویت می کند. مطالعه مفصل در مورد نحوه تکامل این میکروارگانیسم در تعامل با سایر قارچ ها و گیاهان باعث بهبود و گسترش کاربردهای آنها در برنامه کنترل بیولوژیکی خواهد شد. توانایی حمله به پاتوژنهای گیاهی حاصل از خاک سالها بر علاقه به Trichodermaحاکم بود. از سالهای گذشته محققان علاقه خود را به مقاومت در برابر بیماری های گیاهی به عنوان [مقاومت سیستمیک القا شده (ISR) نشان می دهند. تا حدودی مقاومت به دست آمده سیستمیک (SAR)] ناشی از همزیستی ریشه تریکودرما.

قارچ کش تریکودرما موفق ترین قارچ کش بیولوژیک در کشاورزی دنیا

قارچ کش های بیولوژیک تریکودرما موفق ترین در كشاورزی موجود است زیرا بیش از ۶۰٪ از بیوكسیكسیدهای ثبت شده در سرتاسر جهان از فرمولاسیون های مبتنی بر تریكودرما وارد شده اند. فقط در هند ، حدود ۲۵۰ محصول برای کاربردهای مزرعه در دسترس است اما درصد سهم از قارچ کش های زیستی تنها بخش کوچکی از بازار قارچ کش ها است و تحت سلطه آن توسط مواد شیمیایی مصنوعی است. اشکال عمده قارچ کش های زیستی تریکودرما عمل کندی است و تحت تأثیر عوامل محیطی قرار دارد. از این رو کارآیی آنها در شرایط مزرعه محدود است. در اینجا “دستکاری ژنتیکی” برای طراحی سویه های جدید موثرتر از بومی ممکن است مفید باشد. این امر می تواند با به دست آوردن دانش در مورد مکانیسم های مولکولی تعامل این ارگانیسم ها با سایر عوامل زنده و غیر زنده باشد.

Leave a comment

تریکودرما تولید کننده آنزیم سلولاز و زایلاز

تریکودرما تولید کننده آنزیم Trichoderma reesei یکی از تولید کنندگان اصلی آنزیم های سلولزولیتیک و زایلانولیتیک است که بیشترین قارچ مورد مطالعه در تخریب لیگنو سلولز است. این میکروارگایسم توانایی استعمار طیف وسیعی از زیستگاه ها را دارد و قادر است انواع مختلف زیست توده را با ترشح طیف وسیعی از آنزیم ها و متابولیت ها به طور کامل تجزیه کند. در تریکودرما تولید کننده بیان ژن و ترشح آنزیم ها مستقیماً به سیگنال های شیمیایی مختلف تولید شده از بسترهای متنوع وابسته است. این ویژگی امکان رشد در طیف گسترده ای از منابع کربن و تولید طیف متغیر سلولز را فراهم می کند.

استفاده از تریکودرما در تولید پروتئین
توانایی طبیعی در تولید و ترشح مقادیر زیادی پروتئین باعث می شود تریکودرما تولیده کننده آنزیم یعنی T. reesei میزبان جالبی برای تولید پروتئین های هترولوژی مورد استفاده در برنامه های مختلف صنعتی باشد. در این قارچ مسیر ترشحی مسیر مهمی در ارتباط سلول با محیط است. این مسئول برای ترشح مولکول ها برای ارسال سیگنال های مجزا به سلول های دیگر تریکودرما تولید کننده سلولاز آنزیم های هیدرولیتیک برای به دست آوردن مواد مغذی و پاسخ یا انطباق با تغییرات در ریز محیط زیست است. با توجه به این امر اندامکهای مختلف مسئول بیوسنتز، مونتاژ، تاشو و اصلاح پروتئین ها در مسیرهای ترشحی هستند. در فرآیند سنتز پروتئین پروتئین ها در ریبوزوم ها و رتیکولوم (ER) سنتز تریکودرما تولید کننده زایلاز می شوند و بنابراین پلی پپتیدها به داخل لومن این اندامک منتقل می شوند. در لامپ ER پلی پپتیدها ممکن است دچار تغییرات مختلف پس از ترانسلایزاسیون شوند.

نقش اجسان گلژی، میتوکندری و شبکه آندوپلاسمی
پس از انتقال به داخل ER قارچ تریکودرما تولید کننده پروتئین ها از ER به مجتمع جسم گولی هدایت می شوند و این فرایند شامل بسته بندی پروتئین ها در مجتمع پروتئین کت وزیکول های پوشیده شده است. در T. reesei ، تجزیه و تحلیل ژنومی وجود ژن را نشان می دهد که وزیکول های COPII با پوشش COPII برای حمل و نقل متقاطع از ER به اجسام گلژی تریکودرما تولید زایلاز نشان داده شده است. درست پس از تحویل پروتئین ها به مجموعه گلژی آنها برای تولید پلی پپتیدهای بالغ تحت پردازش پروتئولیتیک قرار می گیرند. سرانجام در آخرین مرحله از مسیر ترشحی پروتئین نیاز به انتقال از مجموعه گلژی به غشای پلاسمایی دارد و این فرایند شامل تشکیل وزیکول در تریکودرما تولید کننده است. وزیکول خارج سلولی (EVS) به عنوان یک گروه ناهمگن از ساختارهای غشایی سلول مشتق از سلول تشکیل شده است که شامل اگزوزوم ها و میکرووجیکول ها هستند ، که از سیستم اندوسومال منشا می گیرند یا به ترتیب از غشای پلاسما ریخته می شوند.

Leave a comment

تریکودرما رقابت کننده قوی

عملکرد
تریکودرما در نقش یک عامل کنترل بیولوژیک توانایی انجام چندین کار را بطور همزمان دارد: ۱٫ ممکن است سریعتر رشد کند و یا از منبع غذایی خود به طور مؤثرتر نسبت به پاتوژن استفاده کند در نتیجه پاتوژن را جمع کرده و از آن استفاده می کند در واقع به عنوان ماده مغذی رقابت شناخته می شود. ۲- تریکودرما رقابت کننده به عنوان عامل کنترل کننده زیستی ممکن است ترکیبی را ترشح می کند که باعث کندی یا رشد کامل پاتوژن ها در محیط اطراف چنین ترکیبی به نام آنتی بیوتیک می شود. ۳- از گونه هاي بيماري زا يا مستقيم آن به عنوان یک انگل تغذيه کند. ۴- گیاه را برای تولید یک ماده شیمیایی که از آن در برابر پاتوژن (ناشی از مقاومت) محافظت می کند تحریک می کند. ۵- تریکودرما ها می توانند به صورت اندوفیتیک در گونه های دیگر رشد کرده و به رشد گیاه کمک کنند.
رقابت تریکودرما با بیمارگرها بر سر منابع و غذا
شایع ترین علت مرگ بسیاری از میکروارگانیسم ها که در مجاورت سویه های تریکودرما رقابت کننده قوی در حال رشد هستند گرسنگی و وجود عوامل محدود کننده مواد مغذی است. این می تواند به طور موثر در کنترل بیولوژیکی فیتوپاتوژن های قارچی مورد استفاده قرار گیرد. کربن و آهن دو عنصر اساسی در بیشتر قارچهای رشته ای هستند که برای زنده ماندن لازم هستند. رقابت برای کربن یک روش مؤثر نه تنها در تریکودرما بلکه برخی از قارچ های دیگر مانند سویه های F. oxysporum است.

سرکوب بیمارگرها توسط تریکودرما با رقابت بر سر آهن

در شرایط گرسنگی آهنی بیشتر قارچها برای تركیب آهن از محیط اطراف ماده جذب کننده آهن مخصوصی را تولید می كنند. T. harzianum T35 همچنین Fusarium oxysporum را با رقابت در کلنیزه کردن ریزوسفر و مواد مغذی کنترل می کند. سیدرفورهای تولید شده توسط برخی از ایزوله های Trichoderma کلات ساز آهن بسیار کارآمد است و رشد سایر قارچ ها را مهار می کند. از این رو گونه های تریکودرما قوی با Pythium برای آهن موجود در خاک و رقابت کرده و رشد این قارچ پاتوژن را کنترل می کند. نمونه های بسیار بیشتری در مورد استفاده موثر از رقابت برای کنترل زیستی پاتوژن ها مانند B. cinerea وجود دارد که در بسیاری از کشورهای جهان در از بین رفتن قبل و بعد از برداشت محصول دخیل است. این گزارشها حاکی از آن است که مجموعه مولکولی و پروتئومیک تریکودرما در مقایسه با بسیاری از پاتوژنهای مورد مطالعه و ارگانیسم های دیگر برای جمع شدن و جذب مواد مغذی خاک بسیار کارآمد است.

توانایی بالای تریکودرما در تولید انرژی از منابع غذایی مختلف
استفاده مناسب از مواد مغذی در دسترس ناشی از توانایی تریکودرما قوی برای بدست آوردن ATP از انواع مختلف قندها است. نمونه هایی که از پلیمرهای موجود در محیطهای قارچی موجود است شامل سلولز، گلوکان، کیتین و سایر موارد می باشند که همه آنها به گلوکز تبدیل می شوند. اخیراً از خواص ضد قارچی فیلترهای سویه های Trichoderma برای کنترل سراتوسیستیس پارادوکسا عمال بیماری آناناسی نیشکر استفاده شده است. همچنین تولید پروتئین هایی که نقش مهم محوری در کلنیزاسیون ریشه توسط تریکودرما رقابت کننده دارند در رقابت با سایر کلنیزه کننده های ریشه ای نقش اساسی دارند و برخی از آنها ارتباط همزیستی با گیاهان میزبان دارند.

Leave a comment

تریکودرما کنترل بیولوژیک

گونه های تریکودرما بیولوژیک به عنوان سم های زیستی در كشاورزي مدرن استفاده می شوند. قارچ کش هاي زيستي مبتني بر Trichoderma در بازار كشاورزي با بيش از ۵۰ فرمولاسيون ثبت شده در دنيا در حال رونق هستند. امروزه بیش از ۵۰ محصول مختلف کشاورزی مبتنی بر تریکودرما وجود دارد که در کشورهای مختلف تولید می شوند و برای دستیابی به محصول بهتر در محصولات مختلف به کشاورزان فروخته می شوند. در حال حاضر عامل کنترل بیولوژیک تریکودرما به عنوان نوع نسبتاً جدیدی از عوامل کنترل کننده زیستی (BCA) در نظر گرفته می شوند. اندازه بازار بیولوژیک بیولوژیکی فعلی مبهم است و فقط اطلاعات پراکنده را می توان بر اساس سموم دفع آفات ثبت شده و همچنین ثبت نشده به دست آورد.

موقعیت قارچکش بیولوژیک تریکودرما در بازار کشاورزی

اخیراً قارچکش های بیولوژیک مبتنی بر تریکودرما کنترل بیولوژیک در حدود ۶۰٪ از كل سم های بیولوژیک قارچی و تعداد فزاینده ای از گونه های Trichoderma را به خود اختصاص داده است. محصولات کنترل بیولوژیک به طور مرتب ثبت می شوند. T. harzianum به عنوان یک عامل فعال در طیف وسیعی از کودهای بیولوژیکی و بیولوژیکها در دسترس تجاری اخیراً مورد استفاده قرار می گیرد. گزارش های زیادی در مورد توانایی های متنوع گونه های تریکودرما وجود دارد. آنتاگون سازی طیف گسترده ای از پاتوژن های گیاهی حاصل از خاک همراه با توانایی آنها در کاهش بروز بیماری های ناشی از این پاتوژن ها در طیف گسترده ای از محصولات کشاورزی را شامل می شود. مکانیسم هایی که Trichoderma برای جلوگیری از قارچ های فیتوپاتوژن استفاده می کند شامل رقابت، کلنیزه کردن، تولید آنتی بیوتیک و مایکوپارازیت مستقیم است. این پتانسیل آنتاگونیستی به عنوان پایه ای برای کاربردهای کنترل بیولوژیکی مؤثر از سویه های مختلف تریکودرما بیولوژیک به عنوان یک روش جایگزین برای مواد شیمیایی به منظور کنترل طیف گسترده ای از پاتوژنهای گیاهی استفاده می شود.

Leave a comment

تریکودرما قارچ بین المللی

تریکودرما یک قارچ بین المللی
تریکودرما نوعی قارچ است که به صورت غیر جنسی تکثیر شده و اغلب در خاک یافت می شود. تقریباً همه خاکهای معتدل و گرمسیری حاوی ۱۰۱ تا ۱۰۳ پروپاگول در گرم است که می توانند در شرایط آزمایشگاهی استاندارد رشد کنند. این گونه ها می توانند گیاهان چوبی و علفی را کلنیزه کنند و روی گیاه می توان فرم تلومورف جنسی Trichodermaقارچ یعنی جنس Hypocrea را مشاهده کرد. در جنس تریکودرما سویه های زیادی وجود دارد و بیشتر سویه های مورد استفاده در بیوکنترل بدون مراحل جنسی هستند. در طبیعت اشکال رویشی قارچ به صورت کلونال و اغلب هتروکاریوتی به صورت جداگانه و در جمعیتهایی که احتمالاً در مرحله غیر جنسی تکامل می یابند باقی می مانند.

ویژگی های بسیار مفید تریکودرما

تریکودرما قارچ بین المللی مهاجمان فرصت طلب قدرتمند، تولیدکننده های در حال رشد سریع، تولید کننده وسیع اسپور و همچنین تولید کننده های قدرتمند آنتی بیوتیکی حتی در محیط های بسیار رقابتی برای فضا، مواد مغذی و نور هستند. این ویژگی ها باعث می شود كه تریكودرما از نظر زیست محیطی بسیار غالب و پر طرفدار از نظر زیست محیطی قادر به رشد در خاك های بومی، کشاورزی، باتلاقی، جنگلی، نمكی و بیابانی در همه مناطق آب و هوایی (از جمله قطب جنوب ، تندرا و مناطق گرمسیری) باشد و در دریاچه، هوا و زیست توده گیاهی نیز یافت می شود. در مجاورت تقریبا انواع مختلف گیاهان زنده و بذرها نیز وجود دارد. اخیراً ایزوله های دریایی تریکودرما بین المللی برای ارزیابی میزان استفاده بالقوه آنها به عنوان بیوکنترل حاوی حلال تحمل شناخته شده و در برابر القای واکنش دفاعی سیستمیک در گیاهان Rhizoctonia solani مؤثر بوده اند.

Leave a comment

تریکودرما و تکامل فیلوژنتیکی

نام جنسی تریکودرما برای اولین بار بر اساس شباهت ماکروسکوپی ارائه شد. چهار گونه طبقه بندی شده در این جنس T. viride ، T. nigrscens ، T. aureum و T. roseum در آلمان جمع آوری شده اند. این گونه ها مانند پودرهای غذایی توصیف می شدند و توسط یک پوشش مو محصور می شدند که با توجه به شرایط رنگی متفاوت از یکدیگر متمایز می شدند. با این حال این چهار گونه در حال حاضر به یکدیگر ربطی ندارند و در حال حاضر با نام Trichoderma viride ، Xylohypha nigrescens، Sporotrichum aureum Pers شناخته شده اند. کپک خاکستری نام تریکودرما اکنون به صورت رایج ترین اشکال سبز توصیف شده توسط گونه های اصلی T. viride استفاده می شوند. اولین توصیف عمومی واقعی Trichoderma بر اساس سرعت رشد کلونی و ویژگی های میکروسکوپی ارائه شده است. جنس تریکودرما به ۹ گونه تقسیم شده است و بر اساس الگوهای انشعاب کنیدیوفور و مورفولوژی کنیدیوم از یکدیگر متمایز می شوند. ۹ گونه پیشنهادی شاملT. piluliferum ، T. polysporum،T. hamatum، T. koningii Oudemans ، T. aureoviride Rifai ،T. harzianum Rifai ، T. longibrachyatum Rifai ، T. pseudokoningii Rifai و T. viride . با این حال مشکل مرتبط با کلید ریفای تغییرات قابل توجهی است که هنوز هم باید در درون هر یک از ۹ گونه تعریف شود. در طی چند دهه اخیر قرن بیستم چندین گروه جنس Trichoderma را بطور عمده بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی مورد بازنگری و تنظیم مجدد قرار دادند.

شناسایی نادرست گونه های تریکودرما فیلوژنتیکی و راه حل
گزارش های قبلی در مورد شناسایی کاذب گونه های خاص قارچ تریکودرما و تکامل فیلوژنتیکی با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی وجود داشته است به عنوان مثال از نام Trichoderma harzianum برای گونه های مختلف استفاده شده است. اخیراً روشهای شناسایی ایمن گونه های جدید با توسعه بطور چشمگیری پیشرفت کرده است. از یک ابزار جستجوی تشابه سفارشی (TrichoBLAST) و یک بارکد الیگونوکلئوتیدی (TrichOKEY) که هر دو به صورت آنلاین در isth.info موجود هستند استفاده می شود. علاوه بر این ریزآرایی های فنوتیپی تریکودرما تکامل یافته برای طبقه بندی گونه های جدید مفید هستند که امکان تجزیه و تحلیل لکه های استفاده از کربن را برای ۹۶ منبع کربن فراهم می کند. یک گروه از محققان گونه های آندوفیزیک را بر اساس اولویت زیستگاه و عادت تغذیه ای برای درک تشعشعات گونه ها در گروه های مختلف و استفاده بالقوه آن در توسعه استراتژی های کنترل بیولوژیکی جدید مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. چندین گونه با الگوهای ایزوآنزیم به خوبی تعریف شده در طول الکتروفورز استات سلولز توصیف بودند و این نشان می دهد که این روش می تواند برای تجزیه و تحلیل تنوع بیوشیمیایی بین گونه ها و درون گونه های خاصی از جنس تریکودرما مورد استفاده قرار گیرد. تلاش مداوم برای روشن ساختن تنوع و وقوع جغرافیایی T. hypocrea مستندات کاملی از این جنس را در بسیاری از نقاط جهان ترویج کرد. در حال حاضر کمیسیون فرعی بین المللی در مورد T. hypocrea گونه مشخص شده در سطح مولکولی اختصاص داده است. عضو مختلف این جنس رنگهای وسیعی بین زرد مایل به سبز روشن تا قرمز مایل به قرمز ایجاد می کنند اما برخی از آنها بی رنگ هستند.

Leave a comment

تریکودرما قارچ همه کاره

قارچ های متعلق به جنس تریکودرما همه کاره Trichoderma (بخش – Ascomycota ، تقسیم – Pezizomycotina ، کلاس – Sordariomycetes، سفارش – Hypocreales ،Family – Hypocreaceae) از دهه ۱۹۲۰ به دلیل توانایی شان در عملکرد به عنوان عوامل کنترل کننده (BCA) در برابر عوامل بیماری زای گیاهی شناخته شده است. از این قارچ ها می توان برای بهبود سلامت گیاهان زراعی و یا افزایش توانایی طبیعی در تخریب ترکیبات سمی توسط برخی گیاهان در خاک و آب استفاده کرد. برخی از گونه های تریکودرما قارچ دارای تعامل چندگانه هستند (بطور عمده گونه Tichoderma harzianum و گونه Trichoderma atroviride) با گیاهان زراعی و پاتوژن های قارچی حاصل از خاک.

گونه های تریکودرما

گونه های مختلف تریکودرما قارچ از دیرباز نه تنها برای کنترل بیماری های گیاهی بلکه به دلیل توانایی آنها در تقویت رشد و نمو گیاه، افزایش توانایی تولید مثل، ظرفیت اصلاح ریزوسفر، توانایی رشد در شرایط نامطلوب، صلاحیت در استفاده از مواد مغذی، قدرت تهاجمی شدید در برابر قارچهای گیاهی و گیاهان و اثربخشی در حمایت از رشد گیاهان و مکانیسمهای دفاعی پیشرفته آن ها. این خاصیتها باعث شده است که تریکودرما یک جنس همه کاره باشد و بتواند در زیستگاههای وسیع تر و با تراکم بالای جمعیت رشد. مقالات بیشماری در مورد تریکودرما همه کاره وجود دارد. اما به روزرسانی های اخیر با همکاری واقعیت های کشف شده طولانی مدت در چند سال گذشته خلاصه نمی شود. این بررسی روی بروز Trichoderma، نحوه عملکرد آنها، تکنیک های تولید تجاری با کاربردهای کشاورزی و استفاده در روشهای زیست محیطی پایدار متمرکز است.

تاریخچه کشف تریکودرما

تریکودرما قارچ همه کاره قدمت طولانی دارد و نخستین بار در سال ۱۷۹۴ گزارش و توصیف شد و بعداً پیشنهاد شد که فرم جنسی آن یک گونه Hypocrea است. با این حال اختصاص دادن جنس Trichoderma / hypocrea از نظر مورفولوژیکی دشوار بود. حتی پیشنهاد شد فقط یک گونه وجود داشته باشد، یعنی تریکودرما ویریده. اولین حرکت برای توسعه یک پروتکل خاص برای شناسایی گونه ها در سال ۱۹۶۹ انجام Trichoderma از ۷۰ سال گذشته به دلیل توانایی آنها در تولید آنتی بیوتیک هایی که مانع رشد ارگانیسم های بیماری زا شده و به عنوان یک عامل کنترل کننده کنترل زیستی شناخته می شوند شناخته شده است. پس از آن بسیاری از گونه های جدید تریکودرما همه کاره شناسایی شدند و تا سال ۲۰۱۳ در این جنس از بیش از ۲۰۰ گونه تعریف شده فیلوژنتیک نام گذاری شدند.

Posted on Leave a comment

تریکودرما استفاده صنعتی

در جریان تحقیقات در مورد دفع آفات نهال مرکبات، یک سویه تریکودرما Trichoderma lignorum یافت شده است که تعدادی از قارچهای بیماری زا را در کشت آزمایشگاهی، یعنی Rhizoctonia solani ، Phytophthora parasitica ، Pythium ، Rhizopus و Sclerotium را انگلزدایی می کند. مهار و مرگ هیفا میزبان از دو طریق به وجود می آید: (الف) در هیف هوایی با تماس نزدیک یا با سیم پیچ کردن ریسه قارچ بیمارگر توسط ریسه های Trichoderma. (ب) به وسیله ترشحاتی که ریسه های تریکودرما به اطراف آزاد می کنند و این ترشحات از راه دور می تواند باعث مرگ و عدم رشد ریسه های قارچ بیمارگر شوند.
کنترل قارچهای بیماریزای گیاه (قارچکش تریکودرماروت نیکورایی)
این مجموعه مقالات (راجع به مرکبات) از اولین نشانه هایی بود که نشان می دهد گونه های تریکودرما استفاده صنعتی داشته و از پتانسیل تجاری گسترده ای برخوردار هستند که فقط در حال حاضر روی آن ها آزمایش می شود. این قارچ ها از قارچ های بسیار پراکنده و رایج در طبیعت هستند. آنها در آب و هوایی اعم از تندرا تا مناطق استوایی وجود دارند و طیف وسیعی از زیستگاه ها را استعمار می کنند. آنها بسیار متداول در خاک بوده و غالباً از جمله شایع ترین قارچ ها در آنجا هستند که غالباً در سطح ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تکثیر در هر گرم خاک مشاهده می شوند. آنها همچنین در محیط های دیگر وجود دارند و اغلب در پوسیدگی چوب یا سایر بسترهای سلولزی مانند پوسیدگی پارچه های پنبه در مناطق استوایی یافت می شوند. علاوه بر این، گونه های تریکودرما ممکن است در قسمتهای هوایی و زیر زمینی و گیاهان یافت شوند. آنها یکسری مکانیسم برای بقا و تکثیر دارند، از جمله حمله فیزیکی سایر قارچ ها و تخریب و استفاده از کربوهیدرات های پیچیده. در بیشتر موارد آنها برای منافع اقتصادی انسان مفید هستند به ویژه که بدون شک بیماری های گیاهی را در تقریباً تمام محیط های کشاورزی کاهش می دهد. با این حال، استثنائاتی نیز وجود دارند. به عنوان مثال برخی از سویه ها پارچه های نخی را تجزیه می کنند در حالی که سایر گونه های خاص روی قارچ های تجاری تغذیه می کنند. مکانیسم هایی که برای تکامل این قارچ های مهم وجود دارند برای کاربردهای تجاری مورد بهره برداری قرار گیرند.
استفاده تجاری صنعتی از آنزیم های تریکودرما
مهمتر از همه تریکودرما ها تولیدكنندگان بسیار كارآمد تعدادی از آنزیم ها هستند. این آنزیم ها شامل سلولز و همی سلولز هستند که می توانند برای بسیاری از اهداف مورد استفاده قرار گیرند، از جمله تیمارهای پارچه ای، تقویت ترکیب تغذیه ای خوراک دام و همچنین بهبود خواص و افزایش بازده روغنهای گیاهی و آب میوه. آنها همچنین مقادیر آنزیمهای دیگر، به ویژه کیتینازها و گلوکانازها که به شدت قارچ کش هستند تولید می کنند. هم چنین تریکودرما استفاده صنعتی داشته و پتانسیل قابل توجهی برای استفاده از این آنزیم ها به عنوان ضد قارچ مهاجمان در برنامه های متعدد وجود دارد. این آنزیم های مفید نه تنها در مقادیر زیادی تولید می شوند بلکه انواع مختلفی از هر کلاس از آنزیم نیز وجود دارد. این اشکال متعدد تقریباً همگی با هم، هم افزایی دارند و در کنار هم مخلوط های آنزیمی بسیار قدرتمندی برای برنامه های تجاری مختلف ایجاد می کنند.
تولید آنتی بیوتیک های قوی توسط تریکودرما
قارچ های جنس تریکودرما نه تنها آنزیم های ضد قارچی قوی تولید می کنند بلکه سیستم پیچیده ای از پارازیت گری روی سایر قارچ ها را نیز تکامل داده و چندین ترکیب آنتی بیوتیکی تولید می کنند. این ترکیب از خصوصیاتی بود که ویندلینگ در دهه های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ شروع به مطالعه کرد. سرانجام ، شصت سال بعد ، توانایی این قارچ ها برای کنترل بیماری های گیاهی در کشاورزی تجاری شروع به بهره برداری شد. اولین محصولات موفق هم اکنون در بازار موجود است و باید ابزارهای قدرتمندی را برای مدیریت یکپارچه بیماریهای گیاهی ارائه دهد. نه تنها انواع كنترل تریکودرما، بلكه به نظر مي رسد كه آنها با استفاده از مكانيسم هايي كه اكنون در حال كشف و بهره برداري هستند رشد گياه را نيز بهبود مي بخشند. سرانجام پیشرفت بسیار چشمگیری در توسعه تکنیک های مولکولی مربوط به این قارچ ها به وجود آمد. قارچ ها به خودی خود تولید شده اند که بطور بسیار کارآمدی آنزیم های صنعتی تولید می کنند. بسیاری از ژن های آن ها کلون شده اند و برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها تحت کنترل پروموتورهای بسیار مؤثر قرار گرفته اند. همچنین از تریکودرما استفاده صنعتی شده و برای تولید آنزیمهای مختلف از آنها استفاده می شود. همچنین این ژن ها به گیاهان منتقل شده و به طور مؤثر بیان شده و در نتیجه گیاهانی با مقاومت بالا در برابر چندین قارچ بیماری زا گیاه آفریده اند. بنابراین این قارچها پتانسیل قابل توجهی برای انواع کاربردهای تجاری دارند. از آنجا که توانایی ژنتیکی و فیزیولوژیکی آنها را بیشتر می فهمیم ما قادر خواهیم بود از این قارچ ها و ژن ها و محصولات ژنی آنها به روش های مختلفی استفاده کنیم. از مطالعات اولیه ویندلینگ تا استفاده تجاری اولیه این قارچها شصت سال طول کشید. در دهه بعد باید پیشرفت بسیار چشمگیری در درک این قارچ های تریکودرما و همچنین استفاده از آنها برای طیف گسترده ای از کاربردهای مفید برای بشر مشاهده کرد.

Leave a comment

تریکودرما و مایکوریزا

اکولوژی میکروارگانیسم های مانند تریکودرما و مایکوریزا صرفاً از نظر روابط آنها با محیط غیرزیستی قابل توجه نیست و توانایی مهم تر آنها در همزیستی با سایر میکروارگانیسم هاست. با این حال پیوند بین زیست توده میکروبی رایزوسفر و خصوصیات خاک غیر زنده را می توان منحصراً برای استفاده وسیع تر به عنوان یک پارامتر اکولوژیکی برای هر گونه گیاهی در نظر گرفت. اثر هم افزایی تلقیح دوگانه قارچ مایکوریزا و رایزوبیوم ها در نخود بر گره زایی، رشد گیاه، تولید ماده خشک و تثبیت N به اثبات رسیده است. به طور مشابه در گیاه دیگری، تلقیح با مایکوریزا و Rhizobium در شرایط مزرعه باعث افزایش ماده خشک شاخه و عملکرد بیش تر قارچ-ریشه و Rhizobium می شود. افزایش ترکیبی نمک ها نیز باعث افزایش معنی دار نیتروژن و جذب مواد مغذی در گیاه لوکوفالای لوسینا و کاژنوس شد. نهال های گیاه دارویی نیز مورد تیمار این دو میکروارگانیسم قرار گرفتند و رشد و توسعه آن ها افزایش چشمگیری پیدا کرد در این گیاه قسمت بالای زمین یعنی ارتفاع بوته و وزن شاخساره ی بیشتر در تیمارهای تلقیح شده با گونه های تریکودرما این ممکن است به دلیل خصوصیات قارچ تریکودرما باشد که برخی مواد تحریک کننده رشد را در ریزوسفر ترشح می کند که عامل رشد بهتر قسمتهای زیر زمینی هستند. به علت تبادل كربن، فسفات و ازت بین قارچهای میزبان و باكتریها، این ارتباط متقابل برای کلنیزاسیون بهتر و رشد گیاهان در نظر گرفته شده است. تلقیح دو قارچ مایکوریزا و رایزوبیوم اثر هم افزایی بر گره زنی، رشد گیاه، ماده خشک، تولید و تثبیت نیتروژن داشته است. در گیاهان عدس نیز این افزایش رشد مشاهده شد.

کلنیزه شدن ریشه توسط تریکودرما و مایکوریزا مستقیماً با جذب مواد مغذی گیاهان مرتبط است. کمترین میزان جذب مواد مغذی در گیاهان بدون مایکوریز و بیشترین ماده مغذی در گیاهان مایکوریزی رشد یافته در خاک استریل مشاهده شد. تعداد اسپورهاي ميكوريز نيز در خاك تلقيح شده قارچي بيشتر و به طور مستقيم با میزان کلنیزاسیون ريشه مرتبط بود. گیاهان دارای بیشترین درصد کلنیزاسیون تعداد بیشتری از اسپورهای مایکوریزی را در خاک اطرافشان دارند.

مقایسه باکتری های بیولوژیک و تریکودرما
اگرچه باکتری (Pseudomonas putida) به تنهایی تأثیر معنی داری روی رشد ندارد اما اگر با سایر ترکیبات زیستی مانند گونه تریکودرما Trichoderma harzianum و قارچ های مایکوریزا AM مخلوط شود (گونه های گلوموس + گونه های Acaulospora تاثیر قابل توجهی روی رشد گیاه خواهد گذاشت.

Leave a comment

تریکودرما تولید سلولاز

گونه های تریکودرما بیشترین فعالیت سلولزی و را در تولید سلولاز نسبت به سایر میکروارگانیسم ها دارد. فعالیت سلولز کل با استفاده از روش آگار لاجورد سلولز اندازه گیری می شود و از آنجایی که مطمئن ترین روش کیفی برای سلولیزاسیون است بسیار توصیه می شود. آزمايش روش لاجورد سلولز به مدت ۱۵ روز انجام می پذیرد و مدت زماني به قارچ تریکودرما تولید سلولاز اجازه داده می شود تا ارتباط لاجورد و سلولز را تخریب كند. در کل هر ميكروارگانيسم زمان انكوباسيون متفاوتي براي انجام واكنش آنزيمي روی بسترهای مختلف دارد. برای اندازه گیری فعالیت های اگزوگلوساناز گونه های تریکودرما از ابسیل استفاده می شود که انتهای در دسترس ماژول های سلولز را برای آزاد سازی گلوکز و سلوبیوز جدا می کند. در ادامه سنجش صفحه سلولز CMC و Walseth. CMC از نظر شیمیایی اصلاح شده و برای شبیه سازی سلولز استفاده می شود. در این روش رنگ قرمز كنگو تنها سلولز را رنگ آمیزی می كند و منطقه ای كه تجزیه می شود فعالیت آنزیم اندوگلوكانازها را نشان می دهد. هیدرولیز سلولز به ویژه آنزیم اندوگلوکانازها بسیار مهم است زیرا اولین مرحله را آغاز می کند.
اقدامات هم افزایی شامل β- گلوکزیداز و سلوبی هیدرولاز
در مراحل تولید سلولاز توسط تریکودرما تولید کننده آنزیم، سنجش صفحه سلولز والس شامل انتقال کسری بلوری سلولز به فرم آمورف با افزودن اسید فسفریک برای تولید سلولز متورم شده اسید فسفریک (PASC) است. هیچ یک از روش های غربالگری گزارش شده برتری کافی برای انتخاب آنزیم های سلولز خاص را ندارند. این ممکن است به دلیل پیچیدگی سیستم سلولزی تولید شده توسط تریکودرما باشد. بیشتر جدایه های با فعالیت سلولزی بالای تریکودرما سلولاز ساز متعلق به T. longibarchiatum و T. harzianum بودند. این گونه ها به دلیل توانایی ترشح مقادیر زیادی پروتئین و متابولیت ها در صنایع مختلف استفاده می شوند.