علوم آب و خاک

---

آزمایش‌هایی در زمینه ضدعفونی خاک و کنترل بوته‌میری خیار (Phytophthora drechsleri) با استفاده از پوشش ورقه‌های پلاستیک شفاف و انرژی خورشیدی (آفتاب‌دهی)، و هم‌چنین در تلفیق با کود حیوانی و یا قارچ‌کش متالاکسیل (ریدومیل) در اصفهان انجام یافت. ورقه‌های پلاستیک در گرم‌ترین مدت سال، یعنی تیر و مرداد، به مدت پنج هفته روی خاک کشیده شد و سپس اقدام به کشت خیار پاییزه گردید.

نتایج حاصله نشان داد که دمای خاک در زیر پلاستیک 1±10 درجه سانتی‌گراد نسبت به شاهد افزایش داشته و رطوبت خاک نیز تا82 درصد حفظ گردیده است. درصد بوته‌میری خیار در تیمارهای مذکور به ترتیب به میزان 88، 96 و 95 درصد تقلیل یافت. هم‌چنین، بررسی‌هایی که روی کنترل نماتدهای مولد گره ریشه گونه غالب Meloidogyne javanica با روش مزبور، کود حیوانی و تلفیق هر دو انجام گرفت نشان داد که تعداد کیسه تخم روی ریشه به طور میانگین 50، 57 و 83 درصد به ترتیب در تیمارهای مذکور کاهش یافته، و جمعیت کل نماتدهای انگل نیز به ترتیب 72، 75 و 86 درصد تقلیل داشته، ولی جمعیت کل نماتدهای آزادزی فقط در تیمارهای کود حیوانی و تلفیقی به ترتیب 30 و 53 درصد افزایش یافته است. با مطالعه علف‌های هرز موجود نیز مشخص گردید که همه آنها در زیر پوشش ورقه‌های پلاستیک نابود گردیده، فقط اویارسلام (Cyperus rotundus) و شیرتیغی (Sonchus asper) به ترتیب به میزان 59 و 44 درصد کاهش یافتند.

---

در بررسی نهال‌های افراپلت در خزانه، که علایم کم رشدی، ضعف عمومی و کوتولگی نشان می‌دادند، نماتد مولد زخم ریشه و دو گونه قارچ فوزاریوم سولانی و فوزاریوم اکسیسپوروم از ریشه‌های آلوده جدا شد. اثر متقابل نماتد مولد زخم و قارچ‌های فوزاریوم در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با شش تیمار و چهار تکرار در شرایط گلخانه بررسی شد. نماتدهای جدا شده از ریشه پس از سترون کردن در محیط کشت دیسک هویج به میزان کافی تکثیر گردید و 40 نماتد در حجم 100 سانتی‌متر مکعب (520 عدد در cc 1300) خاک نهال‌های دو برگی افراپلت افزوده شد. نتایج نشان داد که اختلاف معنی‌داری در سطح 1% بین تیمارهای مختلف وجود دارد. در تیمار نماتد تنها، هفت ماه پس از مایه‌زنی بیشترین کاهش رشد و 75% مرگ و میر نهال‌ها دیده شد، و جمعیت نماتد در گرم خاک و بافت ریشه به ترتیب به 2/11 و 1266 عدد رسید. در تیمار توأم نماتد و قارچ، اثر تخریبی نماتد در گیاه کاهش یافت و جمعیت آن در بافت ریشه و خاک کمتر از تیمار نماتد تنها بود. یعنی قارچ اثر کنترل کنندگی بر نماتد داشت، و مشخص شد که این اثر در قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم بیشتر از گونه دیگر است.

---

ژن‌های OF2 ( نوعی اکسالات اکسیداز) و VAP که در مسیر پیام رسانی مقاومت به نماتد سیستی در چغندرقند هستند، قبلاً به ترتیب به کمک نشانگر مولکولی AFLP و سیستم دو هیبریدی در ناقل باکتریایی همسانه شده‌اند. برای آزمون قابلیت این ژن‌ها در ایجاد مقاومت در چغندرقند، ژن‌ها به ناقلین گیاهی قابل بیان منتقل گردیدند. برای این منظور، ژن OF2 پس از جدا سازی، درون T-DNA ناقل دوگانه pAM194 در پایین‌دست پروموتر ذاتی CaMV35S و نیز درون T-DNA ناقل دوگانه pBin121 تغییر یافته در پایین‌دست پروموتر القایی ژن Hs1^pro-1 (ژن مسؤل ایجاد مقاومت به نماتد سیستی) قرار گرفت. ژن VAP نیز پس از جدا سازی از همسانه اولیه، در T-DNA پلاسمید pAM194 در پایین‌دست پروموتر ذاتی CaMV35S قرار گرفت. بدین ترتیب، سه سازه جدید که بیان کننده ژن‌هایی از مسیر پیام رسانی مقاومت به نماتد چغندرقند بودند ساخته شد. سپس این سه پلاسمید به آگروباکتریوم ریزوژنز سویه AR15834 جداگانه منتقل شدند و پس از آن، جداکشت دم‌برگ گیاه چغندرقند با آگروباکتری تلقیح شد. ریشه‌های مویین حاصل از تراریختی، پس از تأیید اولیه با روش رنگ‌آمیزی GUS و یا PCR، به منظور بررسی مقاومت با لارو نماتد تلقیح شدند. نتایج اولیه وجود مقاومت نسبی در برابر لارو نماتد را در شماری از ریشه‌های مویین نشان داد. این مقاومت را می‌توان به اثر ژن‌هایOF2 و VAP نسبت داد.

---

به منظور شناسایی فون نماتدهای انگل گیاهی مزارع غلات مهم (گندم، جو و ذرت) استان اصفهان، درطی سال‌های 1378 و 1379 تعداد 120 نمونه خاک و ریشه از نواحی مختلف کشت این محصولات در استان جمع‌‌آوری گردید. عملیات شستشوی خاک و استخراج نماتدها به روش الک و سانتریفیوژ انجام گرفت. کشتن و تثبیت نمونه‌ها با استفاده از محلول FGA (فرمالدئید، گلیسیرین و اسید استیک به نسبت 1:1:4) صورت پذیرفت. پس از انتقال نمونه‌ها به گلیسیرین، از نماتدهای استخراج شده اسلاید دائمی‌تهیه شده و با میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بررسی‌ها نشان دهنده وجود سه گونه، متعلق به دو جنس از خانواده Criconematidae می‌باشد. این گونه‌ها عبارت‌اند از: Hemicycliophora poranga ، Criconemella antipolitana و Criconemella xenoplax . گونه H. poranga که از خاک اطراف ریشه ذرت جدا شده است، برای نخستین بار از ایران گزارش می‌شود. گونه غالب برحسب فراوانی در نمونه‌ها، C. antipolitana است که از خاک اطراف ریشه گندم و جو در مناطق مختلف جداسازی گردید. گونه C. xenoplax از نمونه خاک مزرعه گندم با سابقه کشت درختان هلو استخراج و شناسایی شدند. هر سه گونه فوق برای فون نماتدهای استان جدید محسوب می‌شوند.

---

نماتدهای انگل گیاهی راسته Dorylaimida تنها در خانواده Longidoridae یافت می شوند. یکی از جنس های مهم این خانواده Longidorus است که گونه های آن علاوه بر خسارت مستقیم به انواع گیاهان زراعی، باغی و زینتی، تعدادی از ویروسهای مهم بیمارگر گیاهی را نیز منتقل می کنند. برای شناسایی گونه های این جنس، در سال های 1378 تا 1381 بیش از 250 نمونه خاک از نقاط مختلف کشور جمع آوری شد و پس از حمل به آزمایشگاه، نماتد های آنها با روش دگردیس استخراج و با فرمالین 4% تثبیت شده و از آنها اسلایدهای دائمی تهیه گردید. خصوصیات مرفولوژیکی و آناتومی نماتدها با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به لوله ترسیم بررسی شدند و ضمن اندازه گیری قسمت های مختلف بدن آنها و محاسبه شاخص های مربوطه اشکال آنها ترسیم گردید. پس از تهیه شرح کامل نمونه ها و مقایسه آنها با شرح اصلی گونه های موجود در منابع، گونه های Longidorus africanus و L. iranicus و L. pisi شناسایی شدند که گونه آخر برای نخستین بار در ایران شرح داده می شود. گونه L. africanus بیشتر در مناطق جنوبی و گونه L. iranicus بیشتر در نیمه شمالی کشور دیده شدند.

---

تأثیر باکتری ( Rathayibacter tritici ) بر تحرک و کارایی نماتد ( Anguina tritici ) در انتقال باکتری عامل خوشه صمغی گندم طی چندین آزمایش گلخانه‌ای و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش‌ها مشخص شد قرار گرفتن لاروهای سن دو این نماتد در معرض غلظت‌های زیاد باکتری (بیش از 10⁴ CFU ) یا مدت زمان طولانی تماس نماتد - باکتری(بیش از یک ساعت) منجر به کاهش تحرک نماتد و کاهش کارایی آن به عنوان ناقل باکتری می‌گردد. میزان تحرک نماتد در غلظت‌های کمتر از 10² CFU و مدت زمان تماس کمتر از نیم ساعت با شاهد (نماتد تیمار شده با آب مقطر استریل) اختلاف معنی‌دار نداشت. در این ارزیابی هم‌چنین نشان داده شد که حرکت نماتد به سمت کلنی باکتری کاملا تصادفی بوده و هیچ‌گونه جهت گیری، جلب یا گریز نسبت به آن مشاهده نشد. با توجه به این که نماتد ناقل اختصاصی باکتری می‌باشد و وجود آن برای انتقال باکتری به خوشه (محل آلودگی) ضروری است، این احتمال وجود دارد که باکتری بتواند نماتد را نیز پارازیته نماید. یا به عبارت دیگر نماتد خود از میزبان‌های جانوری این باکتری باشد، که در مسیر تکاملی و ارتباط متقابل نماتد - باکتری و باکتری - گیاه و مناسب تر بودن میزبان گیاهی، بیماری‌زایی آن روی گیاه تشدید شده است.

---

  در این پژوهش پس از بهینه سازی روش سترون کردن سطحی سیست و لارو نماتد مولد سیست چغندرقند ( Heterodera schachtii )، امکان به کارگیری نماتد در گیاهچه‌های بذری چغندر قند جهت تبدیل لارو به سیست در کشت آزمایشگاهی بررسی گردید. بدین منظور ابتدا سیست‌ها از خاک آلوده استخراج و در محلول کلرید روی 5/0 گرم در لیتر قرار گرفته و تفریخ تخم‌ها صورت گرفت. سپس جهت تهیه لاروهای سترون نماتد از تیمارهای مختلف سترون کردن استفاده گردید. با مقایسه میانگین داده‌ها به روش دانکن برای تعداد لاروهای زنده و سترون، مشخص شد که تیمار‌های اتانل 70 درصد به مدت یک دقیقه به اضافه هیپوکلریت سدیم 5 درصد به مدت 5 دقیقه و نیز هیپوکلریت سدیم 1/0 درصد به مدت 20 دقیقه به ترتیب به عنوان بهترین تیمارهای سترون کردن سیست‌های جدا سازی شده از خاک و لاروهای خارج شده از سیست‌های غیر سترون می‌باشند. در مرحله بعد، به منظور بررسی تبدیل لارو به سیست در شرایط درون شیشه از دو رقم چغندر قند حساس به نماتد به نام‌های 191 و 7233 استفاده شد. جهت تهیه بستر مناسب ریشه زایی و مایه زنی ریشه‌ها با لاروهای سترون شده از محیط کشت PG_oB با غلظت‌های مختلف هورمونی استفاده گردید. مشاهده سیست‌های تشکیل شده روی ریشه، پس از رنگ‌آمیزی توسط استرئو میکروسکوپ انجام و شمارش نهایی سیست‌ها 40 روز پس از مایه زنی گیاهچه‌ها صورت گرفت. روی هر گیاهچه از دو رقم مذکور 5 تا 12 سیست تشکیل گردید. در نتیجه به نظر می‌رسد این روش بتواند در ارزیابی ژرم پلاسم چغندر قند جهت غربال ژنوتیپ‌های مقاوم به نماتد در شرایط کنترل شده کشت آزمایشگاهی استفاده شود.

---

نماتدهای انگل گیاهی، خصوصاً نماتدهای ریشه‌گرهی خسارت زیادی را به اغلب محصولات کشاورزی وارد می‌سازند و تلاش‌های زیادی برای کنترل آنها صورت می‌گیرد. در سال‌های اخیر مصرف پسماند یا لجن فاضلاب‌های شهری و صنعتی به‌عنوان کود آلی در کشاورزی رواج یافته است. به‌منظور بررسی تأثیر مصرف لجن فاضلاب بر جمعیت و خسارت نماتد ریشه‌گرهی روی گوجه‌فرنگی، درصدهای مختلف وزنی لجن (0، 4، 8، 15 و 25% لجن در خاک) به خاک بستر گیاه در قالب طرح کاملاً تصادفی با شش تکرار اضافه شد. ارزیابی نتایج 90 روز پس از تلقیح با نماتد و با استفاده از شاخص‌های رشدی گیاه، میزان عناصر غذایی در گیاه، پارامترهای رشد ‌و ‌نموی نماتد و تغییرات سلولی و بافتی ایجاد شده، انجام شد.‌ تجزیه واریانس نتایج حاصل، نشان‌‌دهنده تأثیر معنی‌دار لجن فضلاب بر شاخص‌های رشدی گیاهان مورد آزمایش بود. به‌نحوی که با بالا‌رفتن درصد لجن مورد استفاده، رشد طولی، وزن تر و وزن خشک ساقه و ریشه گیاه افزایش یافت. استفاده از لجن فاضلاب همچنین سبب افزایش میزان نیتروژن، فسفر، کلسیم و منیزیم در اندام هوایی گیاهان تلقیح شده با نماتد ریشه‌گرهی گردید، درحالی‌که تغییرات میزان پتاسیم بسیار اندک بود. استفاده از لجن بر پارامترهای رشد ‌و ‌نموی نماتد نیز تأثیر قابل توجهی داشت، به‌طوری‌که با افزایش میزان لجن مورد استفاده، از تعداد گال، توده تخم و تخم‌های یک توده تخم ایجاد شده توسط نماتد کاسته شد.