گیاهان از سیستم‌های دفاعی پیچیده در زمان تعامل با میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا برای حفظ ایمنی خود استفاده می‌کنند. ممکن است گیاه خطرات ناشی از بیمارگرهای گیاهی و گیاه‌خواران را در زمان شناسایی آن‌ها با ایجاد مسیری از واکنش‌های مؤثر در بافت‌های خود، کنترل کند. در این مطالعه، رشد سیستماتیک دو قارچ بیمارگر حشرات Metarhizium anisopliae و Beauveria bassiana به عنوان اندوفیت در بافت‌های مختلف گیاه گوجه‌فرنگی با روش اسپری‌کردن و به کمک روش کمی واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (qPCR) مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این، پاسخ سیستم ایمنی گیاه گوجه‌فرنگی در حضور و غیاب این اندوفیت‌ها به گیاه‌خوار Tuta absoluta با استفاده از Real-time PCR ارزیابی شد. در آزمایش اول، هر دو قارچ افزایش قابل‌توجهی را در کلونیزاسیون بافت‌های مختلف گوجه‌فرنگی بین14 الی 28 روز پس از تلقیح نشان دادند. این افزایش غلظت ابتدا در برگ‌ها و سپس ساقه‌ها و ریشه‌های گیاه گوجه‌فرنگی مشاهده شد. علاوه بر این، بیشترین غلظت قارچ در بافت‌های گوجه‌فرنگی کلونیزه شده توسط M. anisopliae به‌عنوان اندوفیت مشاهده شد. در این مطالعه، ما برای اولین‌بار مشاهده کردیم که تلقیح با قارچ‌های M. anisopliae و یا B. bassiana به طور قابل توجهی الگوی بیان ژن TGA، ERF و PR-10 را در مسیر هورمون‌های گیاه گوجه‌فرنگی پس از گیاه‌خواری به وسیله شب‌پره مینوز گوجه‌فرنگی را در مقایسه با گیاه‌های فاقد قارچ اندوفیت فعال کرد. علاوه بر این، پس از گیاه‌خواری، گیاه‌های کلونیزه شده با قارچ بیمارگر حشرات القای قوی P450 را در مسیر فنیل پروپانوئید، به همراه سایر ژن های مرتبط با دفاع مانند WIP، nsLTP و PRODH در مقایسه با گوجه‌فرنگی‌های بدون اندوفیت نشان دادند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که استفاده از M. anisopliae و B. bassiana در استراتژی‌های مدیریت آفات گوجه‌فرنگی می‌تواند وابستگی به آفت‌کش‌های شیمیایی را کاهش دهد و رویکردی پایدارتر و سازگارتر با محیط‌زیست در کشاورزی را ترویج کند. این مطالعه می‌تواند مقدمه ای بر استفاده بیشتر از قارچ‌های اندوفیت در کنترل بیولوژیکی فراهم کند و به طور بالقوه این مزایا را به سایر محصولات کشاورزی و چالش‌های آفات در سیستم های کشاورزی گسترش دهد.

کلمات کلیدی