Evaluation of soil Streptomyces spp. for the growth inhibition of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and the plant growthpromoting in tomato
รศ.ดร.อภิเดช แสงดี ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
ทุนวิจัย : งบประมาณรายได้ ประจำปีงบประมาณ 2565 มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
มะเขือเทศ พืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญ มีคุณค่าทางอาหารสูง นิยมปลูกทั้งเพื่อการบริโภคผลสดและแปรรูป แต่ในกระบวนการเพาะปลูกหรือผลิตมะเขือเทศ มักประปัญหาในเรื่องของโรคและแมลงศัตรูพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคพืชที่เกิดจากเชื้อรา Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคเหี่ยวเหลืองในมะเขือเทศ โดยเชื้อโรคจะทำความเสียหายให้แก่พืชมากที่สุดในสภาพที่อุณหภูมิในดินและบรรยากาศค่อนข้างสูง และเข้าทำลายได้ทุกระยะของต้นกล้า โดยพืชจะแสดงอาการแคระแกรนและเหี่ยวตายในที่สุด บางครั้งพบว่ามะเขือเทศเป็นโรคตายหมดทั้งแปลงหรือไม่ก็เสียหายอย่างรุนแรงก่อนถึงระยะเวลาเก็บเกี่ยว เมื่อดินมีเชื้อโรคเชื้อสามารถทำให้มะเขือเทศเหี่ยวโดยผ่านทางระบบลำเลียงน้ำ ทำให้โคนและรากเน่า ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับผลผลิตมะเขือเทศได้ถึง 60-70% (Kirankumar et al., 2008) (ดังภาพที่ 1)
การควบคุมเชื้อราสาเหตุโรคชนิดนี้โดยทั่วไปมักนำเมล็ดมะเขือเทศมาคลุกด้วยสารเคมีป้องกันกำจัดเชื้อรา เช่น benomyl, carbendazim, prochloraz, fludioxonil, bromuconazole และ azoxystrobin (Amini and Sidovich 2010) แต่อย่างไรก็ตามการใช้สารเคมีฆ่าเชื้อรามีความเสี่ยงต่อสุขภาพของเกษตรกรและยังเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายรวมถึงมีสารเคมีตกค้างในสิ่งแวดล้อม (Arcury and Quandt 2003) นอกจากนี้การใช้สารเคมียังส่งผลให้เกิดเชื้อราที่ดื้อต่อสารฆ่าเชื้อราอีกด้วย (Reis et al. 2005; Kanini et al. 2013)
แนวทางหนึ่งที่สามารถใช้ทดแทนการใช้สารเคมี คือ การควบคุมโรคโดยชีววิธี (biocontrol) ด้วยการใช้จุลินทรีย์ปฏิปักษ์ เช่น เชื้อแบคทีเรียในจีนัส Streptomyces (ภาพที่ 2)
โดยเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้มีรายงานว่ามีคุณสมบัติทั้งการเป็นปฏิปักษ์ต่อเชื้อสาเหตุโรคและกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช โดยผลจากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเชื้อ Streptomyces ที่แยกได้จากดิน มีความสามารถในการควบคุมเชื้อราสาเหตุโรคเหี่ยวเหลืองโดยช่วยลดความรุนแรงและอาการของโรคในต้นมะเขือเทศที่ได้รับการปลูกเชื้อได้ ช่วยเพิ่มเปอร์เซ็นต์การงอกของเมล็ดมะเขือเทศ และส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นกล้ามะเขือเทศได้ด้วยการเพิ่มความสูงและน้ำหนักของต้น
ดังนั้นเชื้อ Streptomyces spp. ที่แยกได้จากดินในครั้งนี้จึงมีความสามารถในการนำมาใช้ในการควบคุมทางชีววิธีและส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชในการเกษตรแบบยั่งยืนได้
เอกสารอ้างอิง
Amini J, Sidovich DF (2010) The effects of fungicides on Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici associated with Fusarium wilt of tomato. J Plant Prot Res 50: 172–178
Arcury TA, Quandt SA (2003) Pesticides at work and at home: Exposure of migrant farm workers. The Lancet 362: 2021
Kanini GS, Katsifas EA, Savvides AL, Hatzinikolaou DG, Karagouni AD (2013) Greek indigenous streptomycetes as biocontrol agents against the soil-borne fungal plant pathogen Rhizoctonia solani. J Appl Microbiol 114: 1468–1479
Kirankumar R, Jagadeesh KS, Krishnaraj PU, Patil MS (2008) Enhanced growth promotion of tomato and nutrient uptake by plant growth promoting rhizobacterial isolates in presence of tobacco mosaic virus pathogen. Karnataka Journal of Agricultural Science, 21(2): 309-311
Reis A, Costa H, Boiteux LS, Lopes CA (2005). First report of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici race 3 on tomato in Brazil. Fitopatol Bras 30: 426–428
Srinivas C, Devi DN, Murthy KN, Mohand CD, Lakshmeesha TR, Singh B, Kalagatur NK, Niranjana SR, Hashem A, Alqarawi AA, Tabassum B, Abd_Allah EF, Nayaka SC, Srivastava RK (2019) Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici causal agent of vascular wilt disease of tomato: Biology to diversity– A review. Saudi J Biol Sci 26: 1315-1324
