بررسی اثر ضدقارچی اسانس آویشنشیرازی و نانوکپسول آن بر قارچ Fusarium graminearum در شرایط آزمایشگاهی
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1392-25IPPC
نویسندگان
1گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2بخش گیاهپزشکی، موسسه تحقیقات برنج کشور ، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران
3بخش تحقیقات بیماری های گیاهان، موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
4گروه نانوبیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
بیماری بلایت فوزاریومی خوشه گندم ناشی از قارچ Fusarium gramimnearum یکی از مهمترین بیماریهای گندم در سراسر دنیا به شمار میرود که سبب کاهش کمیت و کیفیت این محصول میشود. با توجه به اثرات سوء قارچکشهای شیمیایی و بروز مسائل زیست محیطی آنها، دستیابی به ترکیبات جدید و ایمن ضروری است. در این پژوهش ابتدا فعالیت ضدقارچی غلظتهای مختلف اسانس چهار گیاه آویشنشیرازی، اسطوخودوس، رزماری و میخک در مقابل قارچ F. gramimnearum در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. بهمنظور محاسبه EC50 با استفاده از سری رقت، پرگنه جوان قارچ در وسط تشتکپتری محیط کشت PDA حاوی غلظتهای مختلف هر اسانس قرار دادهشد و پس از یک هفته نگهداری در دمای 26درجه سلسیوس قطر پرگنه قارچ اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین بازدارندگی توسط اسانس آویشنشیرازی حاصل شد که در غلظت 450 پیپیام منجر به بازدارندگی کامل رشد میسلیوم (100%) گردید. به منظور بررسی اثرنانوکپسول آویشن شیرازی، فرایند کپسوله کردن اسانس آویشن شیرازی به کمک بتاسیکلو دکسترین انجام شد. نتایج آزمون DLS و FESEM کپسوله شدن اسانس توسط بتاسیکلودکسترین را تائید نمود؛ سپس EC50 با استفاده از غلظت های مختلف نانوکپسول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که غلظت 450 پیپیام نانوکپسول اسانس نیز مشابه اسانس، بیشترین بازدارندگی (100%) از رشد میسلیوم را دارا میباشد و نانوماده بتاسیکلودکسترین به تنهایی اثری برکنترل قارچ نشان نداد. همچنین نتایج نشان داد که غلظتهای 450 و 600 پیپیام اسانس و نانوکپسول اسانس دارای خاصیت قارچ ایستایی میباشند. به منظور بررسی اثر اسانس و نانوکپسول اسانس بر رشد مسلیومی قارچ در محیط مایع، غلظت260/1 پی پی ام اسانس و غلظت 367/2 پی پی ام نانوکپسول که دارای بازدارندگی 95 درصدی از رشد قارچ بودند انتخاب و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اسانس و نانوکپسول به ترتیب 92 و 90 درصد از رشد مسیلیوم قارچ در محیط مایع جلوگیری می کنند. همچنین اثر اسانس و نانوکپسول بر جوانهزنی اسپور قارچ بیمارگر در غلظتهای 200، 300، 450 و 600 پیپیام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در 24 و 48 ساعت پس از تیمار در غلظت 450 پیپیام اسانس و نانوکپسول اسانس به ترتیب 83 و 85 درصد و درغلظت 600 پیپیام به ترتیب 92 و 93 درصد از جوانهزنی اسپور جلوگیری شد. با توجه به نتایج فوق غلظت 450 پیپیام به عنوان پایینترین غلظت اسانس و نانوکپسول آویشن شیرازی با بیشترین درصد بازدارندگی از رشد قارچ F. gramimnearum انتخاب شد.
کلیدواژه ها
Title
Evaluation of the antifungal activity of Zataria essential oil and its nano-capsules on Fusarium graminearum during in vitro condition
Authors
Alireza Darvishi, Mansoor Karimi-jashni, Hadis Shahbazi, Rouhollah Karami-Osboo3, Maryam Nikkhah
Abstract
Fusarium head blight caused by Fusarium graminearum is one of the most important diseases of wheat all over the world. It causes the reduction of wheat yield quantity and quality. Due to the hazards of chemical fungicides for humans and the environment, it is essential to look for new and safe compounds. In this study, first,the antifungal activity of the essential oils (EO) of four plants; Rosemary (Rosmarinus officinalis), Wild marjoram (Zataria multiflora), clove (Syzygium aromaticum), and lavender (Lavandula angustifolia) against F. graminearum was investigated in vitro. To calculate the EC50 of EOs, a plague of fresh colonies was placed in the center of PDA plate containing different concentrations of each essential oil. The diameter of fungal growth was measured after one-week incubation at 26°C showing the highest growth inhibition (100%) by Z. multiflora essential oil at 450 ppm. In order to investigate the effect of nano capsulated form of Z. multiflora EO, the process of encapsulating Z. multiflora EO was done with the help of beta-cyclodextrin. DLS and FESEM test results confirmed the encapsulation of EO by beta-cyclodextrin; and then the EC50 of nano-capsule was first investigated at different concentrations. The results showed that the 450 ppm of EO nanocapsule inhibited mycelium growth as high as EO (100%), and individual application of Beta-cyclodextrin nanomaterial did not affect fungal mycelial growth. Furthermore, 450 and 600 ppm of both EO and its nano-capsule showed fungistatic effects. Concentrations of EO(260/1ppm) and its nano-capsule(367/2ppm) which were able to inhibit 95% of fungal growth were selected and studied their effect on fungal mycelium growth in the Broth medium. The results showed that the EO and nano-capsules inhibited 92 and 90 percent of mycelial growth in the broth medium, respectively. The effect of EO and nanocapsule on the germination of fungal spores at concentrations of 200, 300, 450, and 600 ppm was investigated. Results revealed that 24 and 48 hours after the treatment, EO and nano-capsule at 450 ppm prevented the fungal spore germination for 92% and 83% and at 600 ppm for 85%, and 93%, respectively. As a result, 450 ppm of EO and its nano-capsules which showed the highest fungal growth inhibitory effects, was chosen to apply in green greenhouse.
Keywords
Antifungal activity, fungistatic effect, Beta-cyclodextrin, Spore germination, EC50