Abstract:
เก็บตัวอย่างโรคลำต้นเน่าของข้าวโพดจากจังหวัดสระบุรีและกาญจนบุรีมาแยกเชื้อและทดสอบความสามารถในการก่อให้เกิดโรคบนต้นกล้าข้าวโพดพันธุ์ SM2678 และ ST0390 ด้วยวิธี toothpick method นำแบคทีเรีย 18 ไอโซเลท ที่พิสูจน์แล้วว่าเป็นเชื้อสาเหตุโรคมาทดสอบ การติดสีแบบแกรม คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและชีวเคมี และตรวจสอบด้วยวิธี PCR ด้วยไพรเมอร์ที่จำเพาะต่อเชื้อ Dickeya spp. พบว่า ทั้ง 18 ไอโซเลท เป็นแบคทีเรียแกรมลบ เซลล์รูปร่างท่อนตรง ขนาด 0.25-0.67 x 1.07-5.69 ไมครอน ส่วนใหญ่อยู่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ หรือเป็นคู่ บางครั้งอาจต่อกันเป็นสายสั้นๆ เคลื่อนที่ได้ เป็นพวก facultative anaerobe เจริญได้ที่ 36 องศาเซลเซียส ไม่เจริญในอาหารที่มี 5% NaCl สร้างเอนไซม์ catalase, gelatinase และสร้าง indole ไม่สร้างเอนไซม์ oxidase, urease และ L-arginine dihydrolase รีดิวซ์ไนเตรทได้ ใช้ citrate, sucrose, D-(-)-arabinose และ lactose ได้แต่ไม่ใช้ D-sorbitol และ D-(+)-maltose monohydrate สอดคล้องกับเชื้อ Dickeya spp. ให้ผลบวกกับปฏิกิริยา PCR ต่อชุดไพรเมอร์ที่จำเพาะต่อเชื้อ Dickeya spp. การวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน 16S rRNA และ recA ของเชื้อไอโซเลท DZ15SB01, DZ15SB06, DZ15KB01 และ DZ15KB05 ให้ผลการวิเคราะห์ว่าเชื้อทั้งหมดจัดอยู่ในกลุ่มของเชื้อ Dickeya spp. เช่นกัน เมื่อนำเชื้อทั้ง 4 ไอโซเลท ไปวิเคราะห์ด้วยวิธี Mutilocus sequence analysis (MLSA) โดยใช้ข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน dnaX, gyrB, recA, dnaA, dnaJ, recN และ rpoB ที่นำมาเชื่อมต่อกัน ทั้ง 7 ยีน วิเคราะห์เปรียบเทียบกับฐานข้อมูลพบว่าเชื้อทั้ง 4 ไอโซเลท มีคุณสมบัติเหมือนกับของกลุ่มเชื้อ Dickeya zeae ยังขาดการนำเชื้อมาตรฐานอ้างอิง (type strain) มาร่วมศึกษาเปรียบเทียบ ซึ่งจำเป็นต่อการจำแนกเชื้อตามมาตรฐานสากล การประเมินความต้านทานของข้าวโพด 30 สายพันธุ์ หลังปลูกเชื้อแบคทีเรียสาเหตุโรคลำต้นเน่าในสภาพเรือนทดลอง 6 วัน พบว่ามีอัตราการเกิดโรค 11-100% และพบว่ามีข้าวโพดบางสายพันธุ์ที่ต้านทานมาก (HR) และ ต้านทาน (R) ต่อเชื้อ D. zeae ที่ทดสอบได้ การศึกษาความสามารถในการเข้าทำลายพืชอื่นๆ พบว่าเชื้อ D. zeae ทั้ง 4 ไอโซเลท มีพืชอาศัยที่นอกเหนือจากข้าวโพด
Samples of bacterial stalk rot of corn were collected from Saraburi and Kanchanaburi provinces. The Isolated bacteria were pathogenicity tested on corn seedlings of the varieties SM2678 and ST0390 by toothpick inoculating method. Eighteen bacterial isolates that fulfilled Kochs postulates on pathogenicity were further characterized by Grams staining, physiological, biochemical testing, and by PCR with specific primer sets designed for Dickeya spp. Results revealed that all of 18 bacterial isolates were Gram negative, rod-shaped, 0.25-0.67 x 1.07-5.69 µm, occurred mostly alone or in pairs, but sometimes in short chains, motile, facultative anaerobic, can be grown at 36 ºC, did not grow in 5% NaCl, produced catalase, gelatinase and indole, did not produce oxidase, urease and L-arginine dihydrolase, reduced nitrates, catabolized citrate, sucrose, D-(-)-arabinose and lactose and but not D-sorbitol and D-(+)-maltose monohydrate. All these phenotypes indicated that the isolates resembled to Dickeya spp. Positive PCR detection with specific primer sets to Dickeya spp. were also obtained. Sequence comparative analysis of 16S rRNA and recA genes from four isolates, DZ15SB01, DZ15SB06, DZ15KB01 and DZ15KB05 grouped into Dickeya spp. Further investigation based on multilocus sequence analysis (MLSA) using house-keeping gene by concatenated phylogenies produced from multiple loci of dnaX, gyrB, recA, dnaA, dnaJ, recN and rpoB genes, these four bacterial isolates were also grouped in the group of Dickeya zeae. However, the type strain of D. zeae, require for the standard bacterial identification was not included in the study, these results were still unable to identify that these pathogenic bacteria are D. zeae. Thirty varieties of corn were tested for resistance to screening to D. zeae under greenhouse condition. Disease symptom was evaluated and scored at 6 days post-inoculation, corn varieties with highly resistant (HR) and resistant (R) to D. zeae were observed. Pathogenicity testing on other plant species, revealed that D. zeae isolates have a wide host range beside top rot corn.