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

کنترل بیولوژیک بیماریهای گیاهی

کنترل بیولوژیک بیماریهای گیاهی یعنی شرایط و یا اقداماتی که در اثر آن ها زندگی و فعالیت یک موجود زنده بیماریزا توسط موجود زنده دیگری مختل شود (به غیر از انسان). تعریف دیگر آن کاهش جمعیت و تراکم و یا فعالیت بیماریزایی یک پاتوژن در یک یا تمام مراحل زندگی اش توسط میکروارگانیسم آنتاگونیست هایی که بصورت طبیعی و یا دستکاری شده. در کل هر موجود در طبیعت دارای دشمنان و رقیبانی است. در کنترل بیولوژیک از دشمنان و رقیبان عوامل بیماریزای گیاهی برای کنترل و کاهش جمعیت آن ها استفاده می شود. در محیط زیست هر موجودی دشمنان و رقیبان او نیز حضور دارند به همین دلیل جمعیت آن کنترل می شود اما در بسیاری از شرایط، محیط برای زندگی بیمارگر مناسب تر بوده بنابراین جمعیت آن بیش از حد افزایش یافته و موجب زیاد شدن بیماری می شود. این شرایط می تواند شامل کاشتن یک گونه گیاهی یکسان در یک منطقه وسیع است. این شرایط باعث دستکاری تنوع گونه ای شده و بیمارگرانی که میزبانشان این گوگنه گیاه می باشد به سرعت به جمعیت بالایی می رسند. برای برگرداندن شرایط به روال قبل باید دشمنان و رقیبان طبیعی آن ها نیز بالا رفته تا کنترل شوند.
زمانی که مطالعه روی عوامل کنترل بیولوژیک پاتوژن های گیاهی شروع شد بیش تر تمرکز روی عوامل بیولوژیک خاک بود. از خصوصیات خاک این است که نسبتا دارای شرایط با ثبات تر بوده و عواملی مانند دمای هوا کم تر می تواند روی آن تاثیر گذارد. اما قسمت های بالایی گیاه (اندام های هوایی) در معرض نور، دما، باد، باران، حرارت و غیره هستند و این شرایط می تواند روی عامل بیوکنترل تاثیرات زیادی گذارد. هم چنین آنتاگونیست ها در محیط رایزوسفر رایج تر هستند. در طبعیت بسیاری از پاتوژن ها توسط آنتاگونیست هایی که در فیلوسفر (محیط اطراف اندام های هوایی گیاه) و رایزوسفر (محیط اطراف ریشه گیاه) هستند کنترل می شوند.
چندین عنصر در کنترل بیولوژیکی نقش دارند:
۱- میکروارگانیسم های غیر بیماری زا و جمعیت آن ها (avirulent) و یا hypovirulent (با قدرت بیماریزایی کم) در بین میکروارگانیسم های بیماری زا.
۲- میزبان گیاهی که اصلاح ژنتیکی شده باشد (میزبان مقاوم) و یا این اصلاح توسط عملیات زراعی انجام شده باشد.
۳- آنتاگونیست هایی (رقیب ها، شکارچی و پارازیتیسم، آنتی بیوزها) که روی جمعیت و رشد بیمارگر ها تاثیر گذاشته و با آن ها رقابت می کنند. با توجه به این بند، اصلاح ژنتیکی یک بیوکنترل محسوب می شود.
امروزه به نقش مهم کنترل بیولوژیک در حفظ سلامت انسان کاملا شناخته شده است و در بسیاری از نقاط دیگر از سموم شیمیایی برای کنترل بیماری های گیاهی استفاده نمی شود. از سوی دیگر این کنترلل دوام بیش تری داشته و می تواند مدت زیادی جمعیت بیمارگر را در حد معمول و غیر خسارت زا نگه دارد. میوه هایی که به منظور جلوگیری از گندیدگی و پوسیدگی با مواد شیمیایی تیمار می شوند می توانند برای سلامت انسان بسیار مضر باشند اما امروزه همین عوامل بیمارگر میوه نیز با عوامل بیوکنترل کاهش یافته اند. بسیاری از بیمارگرهای خاکزی وجود دارند که به کنترل های شیمیایی و اصلاح ژنتیکی میزبان پاسخ نداده و نمی توان با این روش ها آن ها را کنترل کرد. استفاده از روش های کنترل بیولوژیک می تواند برای این دسته نیز بسیار موثر باشد. روش های بیوکنترل امروزه به جایی از پیشرفت رسیده اند که این عوامل به راحتی و به سرعت در سوبستراهایی تکثیر شده و بصورت پودر، گرانول و یا مایع استفاده می شوند. عوامل کنترل بیولوژیک علاوه بر کنترل بیمارگرها، جمعیت ریزوباکتری ها را نیز افزایش داده و سیستم های مختلف مقاومت در گیاه را تحریک می کنند. از مواد بیولوژیک می تواند بصورت تنها و یا همراه با مواد شیمیایی در کنترل بیماری های گیاهی استفاده کرد.