فاژ درمانی و کاربرد آن در کنترل بیماری های گیاهی
محورهای موضوعی : آفات گیاهی
فاطمه سمیعی
1
(استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی و علوم پایه، واحد رودهن ، دانشگاه آزاد اسلامی ، رودهن، ایران)
کلید واژه: باکتریوفاژ, کنترل زیستی, فاژ درمانی, بیمارگر های گیاهی,
چکیده مقاله :
اصطلاح باکتریوفاژ به ویروس هایی اطلاق می شود که به طور اختصاصی باکتری ها را آلوده می کنند. باکتریوفاژ ها عمدتاً دارای کاربرد های پزشکی و دامپزشکی بوده و اخیراً برای کنترل بیماری های گیاهی مورد توجه قرار گرفته اند. استفاده از فاژ ها در کنترل زیستی بیمارگرهای گیاهی، ناشی از توانایی آنها در کشتن باکتری ها و همچنین مشاهده فاژ ها در همان محیط های میزبان باکتریایی است؛ همین امر نشان دهنده توانایی زنده مانی آنها در محیط زیست میزبان می باشد. فاژ ها به دلیل کاربرد آسان و راحت، امکان ترکیب شدن با باکتری کش های دیگر و یا استفاده متناوب با آفت کش ها و داشتن قیمت نسبتاً پایین به عنوان بخشی از برنامه مدیریت تلفیقی بیماری ها استفاده شده اند؛ علیرغم تردید های فراوان درمورد کاربرد باکتریوفاژ ها به عنوان عوامل کنترل زیستی مؤثر، ظهور باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک و نگرانی از امکان انتقال مقاومت آنتی بیوتیکی از بیمارگر های گیاهی به بیمارگر های انسانی و ظهور نژاد های متحمل به مس در میان باکـتری هـای گیـاهی منـجر بـه تـمایـل بـیشـتر بـرای کنـتـرل بیماری ها با تـکیـه بر باکـتریوفاژ هـا در کشـاورزی مدرن شـده است. تاکنون فاژ درمانی به طور موفقیت آمیزی علیه عواملی از قبیل لکه باکتریایی قارچ های خوراکی Pseudomonas tolasi، لکه برگی باکتریایی لوبیـا، پوسیـدگی های نرم ایجـاد شده توسـط گونه های پـکتوباکتریوم، آتـشک سیب و گلابی Erwinia amylovora، اسکب سیب زمینی Streptomyces scabies، بلایت باکتریایی شمعدانی Xantomonas hortorum pv. Pelargonii، لکه باکتریایی گوجه فرنگی Xantomonas campestris pv. Vesicatoria استفاده شده ا ست. این حقیقت وجود دارد که باکتری ها می توانند با روش مشابه به آنچه که در آنتی بیوتیک ها مشاهده شده، نسبت به فاژ ها مقاوم شوند، اما مزیت فاژ ها نسبت به آنتی بیوتیک ها برای درمان بیمارگر ها، توانایی آن ها در ایجاد جهش ژنتیکی و آلوده کردن میزبان های جدید است. مشکل عمده کنترل زیستی وابسته به فاژ ها، تبدیل آزمایشات موفق آزمایشگاهی به روش های کنترل مؤثر علیه بیمارگر در سطح مزرعه است. بدین منظور لازم است درک کاملی از اکولوژی و تعامل پیچیده میزبان- فاژ در محیط های مختلف گیاهی به دست آوریم تا بهره وری مطلوبی از فاژ ها به عنوان یک روش کنترل زیستی به عمل آید. در مقاله حاضر تلاش شده است تا مروری کلی بر پتانسیل باکتریوفاژ ها در کنترل زیستی بیمارگر های گیاهی انجام شود و مزایا و چالش های آن معرفی گردد.
Bacteriophage refers to viruses that specifically infect bacteria. Bacteriophages are mainly used in medicine and veterinary medicine and have recently been considered for the control of plant diseases. The use of phages in the biocontrol strategy of plant pathogens is due to their ability to kill bacteria, as well as the observation of phages in the same bacterial host environment, which indicates their ability to survive in the same host environment. Phages have been used as a part of the integrated management of diseases due to their easy and convenient use, the possibility of being combined with other bactericides or alternating use with pesticides, and having a relatively low price. Although there are considerable doubts about the use of bacteriophages as effective biological control agents, the emergence of antibiotic-resistant bacteria and the concern about the possibility of transferring antibiotic resistance from plant pathogens to human pathogens and the emergence of copper-tolerant strains among plant bacteria have led to a renewed desire to control disease based on bacteriophages in modern agriculture. So far, phage therapy has been successfully used against agents such as bacterial spot of edible mushrooms (Pseudomonas tolasi), bacterial leaf spot of mango beans, soft rot caused by Pectobacterium species, apple and pear blight (Erwinia amylovora), potato scab (Streptomyces scabies), geranium bacterial blight (Xantomonas hortorum pv. Pelargonii), tomato bacterial spot (Xantomonas campestris pv. vesicatoria) have been used. It is true that bacteria can become resistant to phages in a manner similar to that seen in antibiotics, but the advantage of phages over antibiotics for treating pathogens is their ability to mutate and infect new hosts. The major problem of phage-based biological control is the conversion of successful laboratory experiments into effective control methods against the pathogen at the field level. For this purpose, it is necessary to gain a complete understanding of the ecology and the complex host-phage interaction in different plant environments in order to maximize the use of phages as a biocontrol method. In this article, an attempt has been made to review the potential of bacteriophages in the biological control of plant pathogens and introduce its advantages and challenges
_||_