مطالعه تأثیر نقاط کوانتومی گرافن سنتز‏شده با روش سبز مبتنی بر عصاره‌ی آبی گیاه خوشاریزه (Echinophora cinerea) علیه نماتد Meloidogyne javanica در شرایط گلخانه

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1533-25IPPC
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
2عضو هیأت علمی دانشگاه یاسوج
3گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.
چکیده
نماتدهای ریشه‌گرهی (Meloidogyne spp.) یکی از مهم‌ترین عوامل بیماری‌زا در گوجه‌فرنگی می‌باشند. گرافن به عنوان یک عامل ضدقارچ و ضدباکتری، محرک رشد گیاه و جزیی از کودها، در نانوکپسوله‌سازی و سیستم‌های رهاسازی هوشمند، حذف آلاینده‌ها، سنجش کمی آفت‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها و در سیستم‌های تشخیص و کشاورزی دقیق کارایی دارد. نقاط کوانتومی گرافن (GQD) دارای خواص ارزشمندی مانند پایداری بالای نور، زیست‌سازگاری بیشتر و سمیت کمتر هستند. در مطالعه حاضر، برای اولین بار، تأثیر GQD سبزسنتز‏ شده با روش سبز مبتنی بر استفاده از عصاره آبی گیاه خوشاریزه (Echinophora cinerea) و عصاره آبی گیاه خوشاریزه روی نماتد ریشه‏گرهی M. javanica در شرایط گلخانه بصورت مقایسه‌ای بررسی شد. در مطالعه اولیه، غلظت کشنده پنجاه درصد (LC50) GQD سبز و عصاره آبی گیاه خوشاریزه در شرایط آزمایشگاهی به ترتیب معادل 06/0 و 062/0 درصد محاسبه شده بود. در این مطالعه، بذر گوجه‌فرنگی رقم Early-Urbana در گلدان‌های یک کیلوگرمی حاوی نسبت مساوی از خاک مزرعه، ماسه و کود گاوی کشت گردید و در شرایط گلخانه (4±27 درجه سلسیوس و 16ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی) نگهداری شد. پس از 21 روز، خاک گلدان‌ها در مرحله چهار برگی با 50 میلی‌لیتر از غلظت‌های 06/0 و 12/0 درصد از GQD سنتز‏ شده با عصاره گیاه خوشاریزه و غلظت‌های 062/0 و 124/0 درصد از عصاره آبی گیاه خوشاریزه خیسانده شد و به طور هم‌زمان با 5000 تخم نماتد مایه‌زنی شد. پس از گذشت 60 روز گیاهان برداشت و شاخص‌های رویشی گیاه و جمعیتی نماتد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که GQD سنتز‏ شده با غلظت 124/0 درصد به عنوان بهترین تیمار، باعث کاهش تعداد گال، توده تخم و تخم و فاکتور تولید‌مثل نماتد به ترتیب به میزان 16، 61، 55 و 54 درصد و باعث افزایش طول، وزن تر و خشک شاخساره و وزن تر ریشه به ترتیب به میزان 7، 21، 14 و 33 درصد در مقایسه با گیاهان شاهد شد. همچنین مشخص شد که عصاره آبی گیاه خوشاریزه در غلظت 12/0 درصد باعث کاهش تعداد گال، توده تخم و تخم و فاکتور تولید‌مثل نماتد به ترتیب به میزان 18، 30، 55 و50 درصد و باعث افزایش طول، وزن تر و خشک شاخساره و وزن تر ریشه به ترتیب به میزان 12، 21، 24 و 31 درصد در مقایسه با گیاهان شاهد شد. مطالعه حاضر نقش موثر عصاره آبی گیاه خوشاریزه و نقاط کوانتومی گرافن سنتز‏ شده با استفاده از عصاره آبی گیاه خوشاریزه در مدیریت نماتد M. javanica در گیاه گوجه‌فرنگی را نشان داد.
کلیدواژه ها
 
Title
Study the effect of green graphene quantum dots synthesized based on the aqueous extract of Echinophora cinerea against Meloidogyne javanica in greenhouse condition
Authors
Fatemeh Bakhshiyan Ganjeh, Habiballah Charehgani, Hamid Reza Rajabi
Abstract
Root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) are one of the most important pathogens in tomato. Graphene has various beneficial properties such as anti-fungal and anti-bacterial abilities, promoting plant growth, and being used in fertilizers, nano-encapsulation and smart release systems, pollutant removal, quantitative measurement of pesticides and insecticides, as well as in diagnostic and precision agriculture systems. Graphene quantum dots (GQD) possess unique characteristics including high light stability, biocompatibility, and low toxicity. In the present study, the effect of green GQD, which was synthesized using the aqueous extract of Echinophora cinerea, as well as the aqueous extract of E. cinerea alone, on M. javanica was examined in greenhouse conditions. In an initial investigation, it was found that the concentration of the as-synthesized GQD and the aqueous extract of E. cinerea resulting in 50% mortality of the second-stage juveniles (LC50) was 0.06% and 0.062% respectively, when tested in vitro. In the present study, tomato seeds cv. Early-Urbana were planted in one-kilogram pots filled with a mixture of field soil, sand and cow manure and kept in greenhouse conditions (27±4 °C and 16 hours of light and 8 hours of darkness). After 21 days, the pots were treated with 50 ml of 0.06 and 0.12% of as-synthesized GQD, and 0.062 and 0.124% of aqueous extract of E. cinerea and simultaneously inoculated with 5000 eggs of M. javanica. After 60 days, the plants were harvested and the plant growth and nematode population indices were investigated. The results showed, as-synthesized GQD at the rate of 0.12% as the best treatment, reduced the number of galls, egg masses, eggs and nematode reproduction factor by 16, 61, 55, and 54%, respectively, and increased the shoot length, fresh and dry weight, and the root fresh weight of plants by 7, 21, 14 and 33%, respectively, compared to the control plants. It was also found that the aqueous extract of E. cinerea at the rate of 0.124 reduced the number of galls, egg masses, eggs and nematode reproduction factor by 18, 30, 55 and 50%, respectively, and increased the shoot length, shoot fresh and dry weight, and the root fresh weight of plants by 12, 21, 24 and 31%, respectively, compared to the control plants. This study highlights the effectiveness of the aqueous extract of E. cinerea and as-synthesized GQD in managing M. javanica in tomato plants.
Keywords
Green synthesis, Management, Reproduction factor and Root-knot nematodes