بررسی تاثیر نانوکپسول اسانس آویشن شیرازی بر شدت بیماری بذرزاد لکه‌قهوه‌ای و رشد گیاهچه های نورسته برنج

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1394-25IPPC
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 لکه قهوه‌ای برنج که توسط قارچ Bipolaris oryzaeایجاد می‌شود یکی از بیماری‌های مهم بذرزاد و هوازاد برنج در سرتاسر دنیا است. این بیماری می‌تواند بر کمیت و کیفیت بذر تاثیر گذارد. بهترین راه کنترل زادمایه بذرزاد این بیماری، ضدعفونی بذر است. تاکنون هیچ ترکیبی به‌صورت اختصاصی جهت کنترل زادمایه بذرزاد این بیمارگر در ایران به ثبت نرسیده‌است. ضدعفونی بذر برنج با قارچ‌کش‌های ثبت شده جهت کنترل بیماری پوسیدگی فوزاریومی طوقه برنج، سبب کاهش شدت این بیماری در گیاهچه‌های نورسته برنج در خزانه می‌شود. باتوجه به استفاده بی‌رویه از قارچ‌کش‌های شیمیایی و خطرات جبران ناپذیر آنها، مطالعه‌ و معرفی ترکیبات با منشاء طبیعی جهت ضدعفونی بذر برنج ضروری به‌نظر می‌رسد. در پژوهش‌های قبلی کارآیی اسانس آویشن‌شیرازی و نانوکپسول اسانس آویشن‌شیرازی در ضدعفونی بذر برنج و کنترل بیماری پوسیدگی طوقه برنج به اثبات رسید. در این مطالعه اثرات سوء احتمالی این ترکیبات بر درصد جوانه‌زنی و رشد گیاهچه برنج و کارآیی‌ آنها در کنترل زادمایه بذرزاد بیماری لکه‌قهوه‌ای برنج در شرایط آزمایشگاهی در آزمون کشت مرطوب مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور بذور طبیعی برنج رقم خزر (بدون آلودگی مصنوعی) با هیپوکلریت سدیم یک درصد ضدعفونی سطحی شدند و سپس هر 100 عدد بذر به‌صورت جداگانه به مدت 20 دقیقه در غلظت‌‌ های 184‌پی‌پی‌ام اسانس آویشن‌شیرازی، 368پی‌پی‌ام نانوکپسول اسانس‌ آویشن‌شیرازی و 368 پی پی ام بتاسیکلودکسترین و آب تیمار شدند. بذور تیمار شده در داخل تشتک‌های پتری به قطر 15سانتی‌متر بر روی دو لایه کاغذ صافی سترون مرطوب قرار گرفتند. پس از 14 روز، جوانه‌زنی بذر، آلودگی گیاهچه ها‌ به قارچ B. oryzae، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه و وزن‌تر و خشک گیاهچه اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد نانوکپسول اسانس آویشن‌شیرازی، اسانس آویشن‌شیرازی و نانوماده به ترتیب سبب کاهش 46، 30 و 30درصدی آلودگی بذر و گیاهچه نسبت به شاهد شدند. درصد جوانه‌زنی بذور تیمار شده با اسانس آویشن شیرازی، نانوکپسول آن و بتاسیکلو دکسترین تقریبا برابر با شاهد (2±94) بود. بیش‌ترین طول ریشه‌چه (8 سانتی متر) و وزن‌تر گیاهچه در بذور تیمار شده با نانوکپسول اسانس آویشن شیرازی و آب و بیش‌ترین طول ساقه چه (8/45 سانتی متر ) در بذور تیمار شده با اسانس آویشن‌شیرازی مشاهده شد.‌ تفاوت معنی داری بین وزن خشک تیمار های مختلف مشاهده نشد. با توجه به نتایج به دست‌آمده نه تنها نانوکپسوله کردن اسانس اثر سوء بر جوانه‌زنی و ویژگی‌های رشدی گیاهچه ندارد، بلکه سبب افزایش فعالیت ضد قارچی اسانس نیز می‌شود. تلفیق نتایج این پژوهش با مطالعات قبلی نشان می‌دهد که نانوکپسول اسانس آویشن‌شیرازی یک ترکیب امیدوار‌کننده برای تیمار بذور در برابر بیماری لکه قهوه ای و پوسیدگی فوزاریومی طوقه برنج می باشد.
کلیدواژه ها
 
Title
Evaluation of Zataria essential oil nano-capsules for simultaneous reduction of brown spot severity and growth enhancement of rice seedlings
Authors
Alireza Darvishi, Mansoor Karimi-jashni, Hadis Shahbazi, Rouhollah Karami-Osboo, Maryam Nikkhah
Abstract
Rice brown spot disease, caused by Bipolaris oryzae is one of the most important seed-borne and air-borne diseases of rice worldwide. This disease can affect the quantity and quality of rice seeds. Seed disinfection is the best way to control the seed-borne inoculum of this disease. So far, no registered specific fungicide is available in Iran to control the seed-borne inoculum of fungus. However, seed disinfection with registered fungicides for Fusarium foot rot disease can reduce the severity of this disease in rice nurseries. To avoid the misuse of non-specific chemical fungicides, it is necessary to introduce effective and safe compounds for rice seed disinfection. In our previous study, we found the effectiveness of Zataria multiflora essential oil (ZEO) and the nano-capsule form of ZEO with β-Cyclodextrin (ZEON) against rice foot rot disease. Here, we evaluated the possible negative effects of these compounds on the germination and growth of rice seedlings, as well as their positive effect on the reduction of seed-borne inoculum of rice brown spot disease. To set up this, we first surface-sterilized the seeds of the Khazar cultivar with 1% bleach and then separately treated every 100 seeds with 184 ppm of ZEO, 368 ppm of ZEON, 368 ppm of background β-Cyclodextrin (BC) and sterile water for 20 minutes. Treated seeds were placed in 15-cm-diameter plates containing two layers of moist sterile Whatman paper. After 14 days, seed germination, Infection of seedlings with fungus B.oryzae , the length of root and shoot, and the fresh and dry weight of the seedlings were evaluated. Results showed that relative to water treatment, ZEON, ZEO, and BC decreased the percentage of infection in seeds and seedlings by 46, 30, and 30%, respectively. The germination percentage in ZEON-, ZEO-, and BC-treated seeds was almost equal to the control (94±2%). Data revealed the highest (8 cm) radicle length and seedling fresh weight in ZEON- and water-treated seeds and the highest (8/45cm) stem length in the ZEO-treated ones. No significant difference was observed among the dry weight of the different treatments. According to the data, nanoencapsulation of ZEO not only increases its antifungal activity but also positively enhances seed germination and seedling growth. Combining the results of this and our previous study shows that ZEON is a promising compound for seed treatment against both brown spot and foot rot disease of rice.
Keywords
seed-borne inoculum, germination percentage, Bipolaris oryzae, Seed treatment, Fusarium foot rot