Μοριακή ταυτοποίηση του μικροβιακού πληθυσμού ζυμωμένου οργανικού υποστρώματος φυτικής προέλευσης

Abstract

Ένα από τα ποιο σημαντικά θέματα που απασχολούν την επιστημονική κοινότητα την περίοδο που διανύουμε είναι η συνεχώς αυξανόμενη απαίτηση των καταναλωτών για γεωργικά προϊόντα με λιγότερα χημικά κατάλοιπα και η προστασία του περιβάλλοντος. Επιπλέον, σε ότι έχει να κάνει με τα εδαφογενή παθογόνα, των οποίων η χημική καταπολέμηση είναι δύσκολη, πολλά από τα σκευάσματα που χρησιμοποιούνταν για την απολύμανση των εδαφών καταργήθηκαν κάνοντας ακόμα πιο σημαντική την βιολογική καταπολέμηση αυτών. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, έχει αναφερθεί σε πολλές εργασίες ότι τα ζυμωμένα οργανικά υποστρώματα (κόμποστ) περιέχουν μικροοργανισμούς που μπορούν να καταστέλλουν εδαφογενή και εναέρια φυτοπαθογόνα. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η απομόνωση και καταμέτρηση του μικροβιακού φορτίου, η μοριακή ταυτοποίηση και η συχνότητα εμφάνισης των μικροοργανισμών ενός κόμποστ, που σε προκαταρκτικά πειράματα έδειξε ότι μπορεί να μειώσει τα συμπτώματα που προκαλούν τα παθογόνα των αδρομυκώσεων στην τομάτα. Για την πραγματοποίηση της παρούσας εργασίας χρησιμοποιήθηκε κόμποστ κυπριακής παραγωγής αποκλειστικά φυτικής προέλευσης. Αρχικά, έγινε απομόνωση μικροοργανισμών σε κατάλληλα θρεπτικά υποστρώματα για βακτήρια και μύκητες, μετά από δεκαδικές αραιώσεις αιωρήματος κόμποστ σε νερό. Με βάση τους αριθμούς των μικροοργανισμών που μετρήθηκαν στα τριβλία υπολογίστηκε ότι το μικροβιακό φορτίο του κόμποστ ήταν 8.67 log cfu/g για τα βακτήρια και 7.48 log cfu/g για τους μύκητες. Στη συνέχεια επιλέχθηκαν για μοριακή ταυτοποίηση όλοι οι μικροοργανισμοί που αναπτύχθηκαν στα τριβλία της κατάλληλης αραίωσης (όπου οι αποικίες ήταν διακριτές μεταξύ τους). Από το μοριακό χαρακτηρισμό διαπιστώθηκε ότι το γένος βακτηρίων που εμφανίστηκε σε μεγαλύτερη συχνότητα ήταν το Bacillus˙ ταυτοποιήθηκαν τα είδη Bacillus foraminis, Bacillus subtilis, Bacillus firmus, Bacillus pumilus, Bacillus endophyticus, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus niabensis. Σε μικρότερους πληθυσμούς ταυτοποιήθηκαν άλλα είδη που ανήκουν στα γένη Staphylococcus, Flavobacterium, Microbacterium, Cellulosimicrobium, Arthrobacter, Lysinibacillus, Paucisalibacillus και Brevundimonas. Τα γένη μυκήτων που ταυτοποιήθηκαν και απομονώθηκαν με μεγαλύτερη συχνότητα από το υπό εξέταση κόμποστ ανήκαν στα γένη Aspergillus και Scedosporium ενώ σε μικρότερους πληθυσμούς έχουν βρεθεί μύκητες Penicillium sp., Microascus sp., Hydropisphaera sp., Alternaria sp., Arthrographis sp., Fusarium sp., Lichtheimia sp. Έξι είδη βακτηρίων, που απομονώθηκαν από το κόμποστ στην παρούσα εργασία, έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία ως βιολογικοί παράγοντες ελέγχου των ασθενειών των φυτών. Παρόλα αυτά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πολλοί από τους ευεργετικούς μικροοργανισμούς που βρέθηκαν πιθανό να μην αποικίσουν τη ρίζα των φυτών, αφού για να συμβεί αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία το φυτικό είδος και οι εκκρίσεις των ριζών του. Για αυτό το λόγο κρίνεται απαραίτητο να εξεταστούν και οι μικροβιακοί πληθυσμοί που καταλήγουν στη ριζόσφαιρα των φυτών αφού αυτοί θα βρίσκονται σε άμεση επαφή με τη ρίζα και θα αλληλεπιδρούν με αυτή. Με αυτό τον τρόπο θα έχουμε μια ολοκληρωμένη εικόνα για το ποιοι από τους βιολογικούς παράγοντες που βρέθηκαν στο κόμποστ έχουν μετακινηθεί και εγκατασταθεί στη ριζόσφαιρα και πιθανόν να λειτουργούν ως βιολογικοί παράγοντες καταπολέμησης των ασθενειών των φυτών.