چکیده
استفاده از سیلیکون (Si) در بخش کشاورزی، به دلیل مزایای متعدد این عنصر برای گیاهان توجه محققان زیادی را جلب کرده است. استفاده از سیلیکون، شدت برخی از بیماری ها را در محصولات بسیار مهم اقتصادی کاهش داده است. در این مطالعه، ارتباط بین تغذیه سیلیکون و گسترش بیماری قارچی در گیاهان مرور شده است. مقاله مروری حاضر بر اهمیت کشاورزی سیلیکون در محصولات، توانایی آن در کنترل قارچ های پاتوژن گیاهی با تیمار سیلیکون، مکانیسم های مختلف مقاومت سیلیکون افزایش یافته و اثر بازدارنده ی سیلیکون روی قارچ های پاتوژن گیاهی در شرایط آزمایشگاهی تاکید دارد. با ترکیب داده های ارائه شده در این مقاله، درک بهتری از رابطه بین تیمارهای سیلیکون، افزایش مقاومت گیاه و کاهش شدت بیماری های قارچی به دست آمد.
1. مقدمه
بیماری های ناشی از عوامل مختلف بیماری زا قارچی، از محدودیت های اصلی تولید گیاه است (Semal, 1989). استفاده از ارقام/ منابع (rootstocks) مقاوم و قارچ کش ها ساده ترین و موثرترین روش برای کاهش شدت بیماری های قارچی هستند (Dubin and Rajaram, 1996; Shephard, 1997). با این حال، تنوع ژنتیکی پاتوژن های قارچی و همچنین برهمکنش های محیط و ژنوتیپ، بر مقاومت غلبه کرده است (Bayles et al., 2000). تیمارهای مکرر قارچ کش .منجر به کاهش اقتصادی مهم، ظهور جمعیت مقاوم به پاتوژن و اثرات بالقوه زیست محیطی شده است (Ma and Michailides, 2005). بنابراین، روش های جایگزین سازگار با محیط زیست، برای مدیریت قارچ های پاتوژن گیاهی باید فورا مورد بررسی قرار گیرد. کودهای حاوی عناصر غذایی، اثرات کاهش بیماری روی پاتوسیستم های مختلف را نشان داده اند (Datnoff et al., 2007). در واقع استفاده از سیلیکون (Si) به عنوان جایگزین مناسب برای تکنیک های قدیمی کنترلی پیشنهاد شده است. سیلیکون می-تواند تحمل به تنش های محیطی را بهبود داده و منجر به افزایش بهره وری محصول شود (Ma and Yamaji, 2006; Datnofft et al., 2007). علاوه بر این، کاربرد سیلیکون یک اقدام پیشگیرانه در برابر تعدادی از بیماری های قارچی است (Fauteux et al., 2005; Datnoff et al., 2007; Van Bockhaven et al., 2013).
Summary
The use of silicon (Si) in agriculture has attracted a great deal of interest from researchers because of the numerous benefi ts of this element to plants. The use of silicon has decreased the intensity of several diseases in crops of great economic importance. In this study, the relationship between silicon nutrition and fungal disease development in plants was reviewed. The current review underlines the agricultural importance of silicon in crops, the potential for controlling fungal plant pathogens by silicon treatment, the diff erent mechanisms of silicon-enhanced resistance, and the inhibitory eff ects of silicon on plant pathogenic fungi in vitro. By combining the data presented in this paper, a better comprehension of the relationship between silicon treatments, increasing plant resistance, and decreasing severity of fungal diseases could be achieved.
1. Introduction
Diseases caused by diff erent fungal pathogens are among the major constraints of plant production (Semal, 1989). The use of resistant varieties/rootstocks and fungicides are therefore the simplest and most eff ective methods to reduce the severity of fungal diseases (Dubin and Rajaram, 1996; Shephard, 1997). However, resistance is overcome by the genetic diversity of fungal pathogens as well as by genotype × environmental interactions (Bayles et al., 2000). Repeated fungicide treatments generate important economic losses, emergence of resistant pathogen populations, and potential environmental impacts (Ma and Michailides, 2005). Therefore, alternative environment-friendly methods for the management of fungal plant pathogens remain to be urgently investigated. Soil fertilizers with nutritional elements were shown to have disease suppressing effects on various pathosystems (Datnoff et al., 2007). In fact, the application of silicon (Si) has been proposed as a viable alternative to conventional control techniques. Silicon can improve environmental stress tolerance and increase crop productivity (Ma and Yamaji, 2006; Datnoff t et al., 2007). Moreover, silicon application is a preventive measure against a number of fungal diseases (Fauteux et al., 2005; Datnoff et al., 2007; Van Bockhaven et al., 2013).
چکیده
1- مقدمه
2- سیلیکون و گیاهان
2-1- جذب سیلیکون توسط گیاهان
2-2-اهمیت زراعی از سیلیکون در محصولات گیاهی
2-3- تجمع سیلیکون در گونه های گیاهی
3- سیلیکون، قارچ ای پاتوژن گیاهی را کنترل می کند
3-1- قارچ های هوازاد- خاک زاد
4- مکانیسم مقاومت افزایش یافته توسط سیلیکون
4-1- دفاع فیزیکی
4-2- دفاع بیوشیمیایی
5- مهار آزمایشگاهی قارچ های پاتوژن توسط محلول سیلیکون
6- نتیجه گیری نهایی
Summary
1. Introduction
2. Silicon and plants
2.1. Absorption of silicon by plants
2.2. Agronomic importance of silicon in plant crops
2.3. Accumulation of silicon in plant species
3. Silicon controls fungal plant pathogens
3.1. Air- and soil- borne fungi
4. Mechanisms of silicon-enhanced resistance
4.1. Physical defense
4.2. Biochemical defense
5. In vitro inhibition of fungal pathogens by soluble silicon
6. Conclusions