بهینه‌سازی تولید گاما‌ پلی‌گلوتامیک اسید (γ-PGA)، در باکتری Bacillus velezensis و تاثیر آن بر افزایش شاخص‌های رشدی گندم و کنترل Bipolaris sorokiniana عامل بیماری پوسیدگی معمولی ریشه گندم

Abstract

کشاورزی مدرن در قرن بیست و یکم باید امنیت غذایی این جمعیت رو به رشد را تامین کند، که به معنای تولید غذا و فیبر بیشتر با نیروی کار کمتر است؛ بنابراین کشاورزی در قرن حاضر نیازمند سرمایه­گذاری هوشمندانه مبتنی بر روش­های تولید کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست است. بیماری پوسیدگی معمول ریشه گندم با عامل B. sorokiniana ، از مهمترین بیماری­های گندم است که هر ساله موجب ایجاد خسارت­های اقتصادی می­شود. در این پژوهش از مجموع 180 جدایه باکتریایی باسیلوس جداشده از نمونه­های جمع­آوری شده از مزارع گندم استان همدان، ضایعات قارچ­های خوراکی و ضایعات نخل، تعداد 9 جدایه توانستند ترکیب گاما پلی گلوتامیک اسید را با مقادیر مختلف تولید کنند، که از این بین، دو جدایه توانستند γ-PGA را به صورت مستقل از گلوتامیک اسید تولید کنند. جدایه Bacillus velezensis UTB97 با نرخ تولید 40 گرم بر لیتر γ-PGA به عنوان جدایه برتر تولیدکننده انتخاب شد. جدایه UTB97 توانست در شرایط آزمایشگاهی به میزان 65 درصد از رشد قارچ بیمارگر به روش کشت متقابل جلوگیری کند. بررسی­های گلخانه­ای که به­صورت تیمار بذور گندم انجام شد، نشان داد که تیمار باکتری UTB97 و UTB97 + γ-PGA توانست بیماری پوسیدگی معمولی ریشه گندم را به ترتیب به میزان 59 و 73 درصد در مقایسه با تیمار شاهد کنترل کند، همچنین تیمار UTB97 + γ-PGA توانست موجب افزایش شاخص­های رشدی گندم (طول ساقه و وزن خشک ریشه)، در حضور و عدم حضور قارچ بیمارگر شود.