Modern Genetics Journal

fa اثر تیمار سیلیس پتاسیم و اکسی کلرور مس بر صفات موفولوژیکی و بیان ژنهای دفاعی بادام آلوده به بیمارگر شانکر باکتریای (Psedomonas syringae pv. syringae) Effect of potassium silica and copper oxychloride treatment on bacterial canker disease (Pseudomonas syringae pv. syringae) and fruit morphological traits in almond orchards in Chaharmahal and Bakhtiari province ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <div style="text-align: justify;">بادام (Prunus dulcis) یکی از درختان میوه هسته‌دار در مقیاس تجاری در ایران و به ویژه استان چهار محال و بختیاری است. بیماری شانکر باکتریایی <a name="_Hlk196844673">با عامل بیمارگر </a><a name="_Hlk196163411">Psedomonas syringae pv.syringae</a> یکی از بیماری‌های مهم در سطح باغات بادام استان است؛ برای کنترل بیماری شانکر باکتریایی از ترکیبات مسی مانند اکسی کلرور مس استفاده می‌شود که این ترکیبات در غلظت بالا خاصیت گیاه‌سوزی و خطرات زیست محیطی به همراه دارد؛ برای این منظور استفاده از ترکیبات جایگزین مانند سیلیس پتاسیم، که باعث تحریک سیستم دفاع گیاهی در برابر عامل بیماری شانکر باکتریایی می‌شود. در آزمایشگاه اثر  سیلیس پتاسیم و اکسی کلرور مس به‌صورت جداگانه در هر پتریدیش بر رشد باکتری بیمارگر بررسی شد. غلظت‌های مورد استفاده هر دو ترکیب 500، 1000 و 1500 میلی‌گرم در لیتر بود. بعد از گذشت 48 ساعت از ریختن تیمارها در چاهک‌ها، هالۀ بازدارندۀ رشد اطراف چاهک اندازه‌گیری شد، و در نهایت درصد کنترل‌کنندگی هر غلظت تیمار در مقایسه با تیمار شاهد محاسبه شد. نتایج نشان داد بهترین کنترل‌کنندگی در بین غلظت‌های تیمار سیلیس پتاسیم مربوط به غلظت 1500 میلی‌گرم با درصد کنترل‌کنندگی 64/58 بود، که البته در مقایسه با سه غلظت اکسی کلرور مس (500، 1000 و 1500 میلی‌گرم در لیتر) از نظر آماری در سطح پایین‌تری قرار داشت، درصد کنترل کنندگی غلظت‌های مختلف اکسی کلرور مس به‌ترتیب 42/66، 32/74 و 22/78 درصد بود. در کاهش لکه برگی در شرایط گلخانه، سیلیس پتاسیم با غلظت 1500 میلی‌گرم بر لیتر با درصد کاهش لکه برگی 12/65 درصد بود. در اندازه‌گیری مشخصات فیزیکی میوه بهترین عملکرد مربوط به تیمار سیلیس پتاسیم 1500 میلی‌گرم بر لیتر بود، که تفاوت معناداری با اکسی کلرور مس از خود نشان داد؛ بیشترین بیان این ژن فنیل‌آلانین آمونیالیاز در تیمار اکسی کلرور مس (۳/۸ برابر شاهد در روز بیستم) مشاهده شد. با این حال، تیمار سیلیس پتاسیم ۱۵۰۰ میلی‌گرم بر لیتر نیز بیان این ژن را به‌طور معنی‌داری تا ۶/۲ برابر شاهد افزایش داد و از نظر آماری در سطح بالاتری نسبت به اکسی کلرور مس ۵۰۰ میلی‌گرم بر لیتر قرار گرفت. در مورد ژن پراکسیداز تیمار سیلیس پتاسیم در روز بیستم نمونه‌برداری، بیان ژن پراکسیداز را به میزان ۵/۱۵ برابر شاهد افزایش داد که این میزان با تیمار اکسی کلرور مس برابری می‌کرد. این نتیجه نشان‌دهنده توانایی قابل‌توجه سیلیس پتاسیم در القای سیستم دفاعی آنزیمی گیاه است. نتایج این پژوهش نشان داد، از ترکیبات غذایی مانند سیلیس‌پتاسیم، که خاصیت ضد باکتری دارند و در کیفیت و کمیت محصول و درخت نقش دارند، در مقایسه با اکسی کلرور مس، که در غلظت بالا خاصیت گیاه‌سوزی، از بین رفتن میکروارگانیسم‌های خاک و خطرات زیست‌محیطی به‌همراه دارد را می‌توان استفاده نمود و جایگزین ترکیبات مسی نظیر اکسی کلرور مس و بردوفیکس کرد.</div> <div style="text-align: justify;">Almond (Prunus dulcis) is a commercially important stone fruit tree in Iran, particularly in Chaharmahal and Bakhtiari province. Bacterial canker caused by the pathogen Pseudomonas syringae pv. Syringae is a significant disease in almond orchards in this region. Copper-based compounds, such as copper oxychloride, are commonly used for disease control; however, these compounds may cause phytotoxicity and pose environmental risks at high concentrations. Therefore, alternative compounds such as potassium silicate, which can stimulate the plant defense system against bacterial canker, were evaluated. In the laboratory, the effects of potassium silicate and copper oxychloride, applied separately in Petri dishes, on the growth of the pathogenic bacterium were investigated. The concentrations used for both compounds were 500, 1000, and 1500 mg/L. After 48 hours of treatment application into the wells, the inhibition zone around each well was measured, and the percentage of inhibitory control for each concentration was calculated compared to the control. The results showed that the highest inhibitory effect among potassium silicate treatments was observed at 1500 mg/L, with 58.64% control, which was statistically lower than all three concentrations of copper oxychloride. The inhibitory percentages for copper oxychloride at 500, 1000, and 1500 mg/L were 66.42%, 74.32%, and 78.22%, respectively. Under greenhouse conditions, potassium silicate at 1500 mg/L resulted in a 65.12% reduction in leaf spot severity. In the evaluation of fruit morphological traits, the best performance was observed in the potassium silicate 1500 mg/L treatment, which showed a significant difference compared with copper oxychloride. Regarding gene expression, the highest expression of the phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene was observed in the copper oxychloride treatment (8.3-fold relative to the control on day 20). However, the potassium silicate 1500 mg/L treatment also significantly increased PAL gene expression up to 2.6-fold relative to the control and was statistically higher than the copper oxychloride 500 mg/L treatment. For the peroxidase gene, potassium silicate treatment on day 20 increased gene expression by 15.5-fold relative to the control, which was comparable to the copper oxychloride treatment. This result indicates the strong ability of potassium silicate to induce the plant’s enzymatic defense system. Overall, this study demonstrated that nutritional compounds such as potassium silicate, which possess antibacterial properties and contribute to plant and fruit quality, can be considered as alternatives to copper oxychloride. In contrast, copper-based compounds may cause phytotoxicity at high concentrations, reduce soil microbial populations, and pose environmental risks.</div> شانکر باکتریایی, سیلیس پتاسیم, Pseudomonas syringae, بادام Bacterial canker, Potassium Silica, Pseudomonas syringae pv. syringae, Almond 221 234 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-533-1&slc_lang=fa&sid=1 mohammadreza arzhang محمدرضا ارژنگ mohammadrezaarzhang77@gmail.com 10031947532846008982 10031947532846008982 No jalal gholamnezhad جلال غلامنژاد jalal.gholamnejad@gmail.com 10031947532846008983 10031947532846008983 Yes meftahizade حیدر مفتاحی زاده Hmeftahizade@ardakan.ac.ir 10031947532846008984 10031947532846008984 No azam jafari اعظم جعفری jafari.azam@yahoo.com 10031947532846008985 10031947532846008985 No