بررسی تاثیر برخی عصاره‌های گیاهی در کنترل بیماری پوسیدگی رایزوکتونیایی خیار گلخانه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی بیماری شناسی، گروه گیاه‌پزشکی ،دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی ورامین– پیشوا، ایران

2 استادیار، گروه گیاه‌پزشکی ،دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی ورامین– پیشوا،تهران، ایران

3 استادیار، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، یزد، ایران

10.22092/bcpp.2022.128595

چکیده

کاربرد قارچ‌کش­های شیمیایی علاوه بر آلودگی زیست‌محیطی ‌موجب افزایش و گسترش سویه­های مقاوم به قارچ­کش در قارچ‌های بیمارگر گیاهی می‌شود. به حداقل رساندن تاثیرات مخرب قارچ‌های بیمارگر در گیاهان زراعی نیاز به یک روش امید بخش در کنترل آن‌ها دارد. از این رو، فراروده‌های طبیعی از جمله اسانس‌ها و عصاره‌های گیاهی گزینه مناسبی برای کنترل و کاهش بیماری‌های قارچی می‌باشد. در این تحقیق اثر کنترل کنندگی عصاره گیاهان آویشن دنایی، اسطوخدوس، رازیانه، دارچین، میخک و تلخه و سطوح مختلف سولفات روی به‌عنوان یکی از ترکیبات غذایی بر میزان رشد قارچ بیمارگر Rhizoctonia solani و تغییرات میزان فعالیت آنزیم‌های دفاعی پراکسیداز و کاتالاز و همچنین تغییرات میزان بیان ژن این دو آنزیم در شرایط آزمایشگاه و گلخانه در گیاه خیار در همکنش با بیماگر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تمامی عصاره‌های گیاهی و سولفات روی قادر به مهار رشد قارچ در شرایط آزمایشگاهی و همچنین قادر به کاهش شدت بیماری در شرایط گلخانه بودند. نتایج آزمون استفاده از دیسک کاغذی داد که بیشترین میزان بازدارندگی رشد در بین تیمارهای عصاره گیاهی (عصاره الکلی) به ترتیب مربوط به عصاره اسطوخودوس با 600 میکروگرم در میلی‌لیتر و قطر 90/32 میلی­متر و کمترین میزان بازدارندگی رشد قارچ مربوط به عصارة تلخه با غلظت 150 میکروگرم در میلی‌لیتر و قطر 17/10میلی‌متر (در مقایسه با شاهد با قطر 45/3 میلی­متر) بود. در آزمون اختلاط عصاره‌های گیاهی با محیط کشت، عصارۀ اتانولی گیاه اسطوخودوس با غلظت­های 2000 و 2500 پی­پی­ام و با 21/82 و 75/80 درصد و عصارۀ آویشن دنایی با غلظت 2500 پی­پی­ام و 18/72 درصد ممانعت از قارچ بیمارگر نسبت به شاهد به ترتیب موثرترین عصاره­ها در جلوگیری از رشد قارچ بیمارگر بودند. تیمار توأم قارچ بیمارگر، سولفات روی و عصارۀ اسطوخودوس بهترین تیمار در افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و افزایش بیان آن‌ها بود. با توجه به نتایج تحقیق حاضر این چنین نتیجه‌گیری می‌شود که عصاره‌های گیاهی مورد مطالعه در این تحقیق به خصوص گیاه اسطوخودوس و همچنین سولفات روی تاثیر قابل توجهی در کنترل و کاهش شدت بیماری ناشی از R. solani در خیار داشتند و بهترین غلظت بدست آمده در این تحقیق می‌تواند به صورت تجاری فرموله شده و برای اهداف مدیریت تلفیقی بکار گرفته شود.
کاربرد قارچ‌کش­های شیمیایی علاوه بر آلودگی زیست‌محیطی ‌موجب افزایش و گسترش سویه­های مقاوم به قارچ­کش در قارچ‌های بیمارگر گیاهی می‌شود. به حداقل رساندن تاثیرات مخرب قارچ‌های بیمارگر در گیاهان زراعی نیاز به یک روش امید بخش در کنترل آن‌ها دارد. از این رو، فراروده‌های طبیعی از جمله اسانس‌ها و عصاره‌های گیاهی گزینه مناسبی برای کنترل و کاهش بیماری‌های قارچی می‌باشد. در این تحقیق اثر کنترل کنندگی عصاره گیاهان آویشن دنایی، اسطوخدوس، رازیانه، دارچین، میخک و تلخه و سطوح مختلف سولفات روی به‌عنوان یکی از ترکیبات غذایی بر میزان رشد قارچ بیمارگر Rhizoctonia solani و تغییرات میزان فعالیت آنزیم‌های دفاعی پراکسیداز و کاتالاز و همچنین تغییرات میزان بیان ژن این دو آنزیم در شرایط آزمایشگاه و گلخانه در گیاه خیار در همکنش با بیماگر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تمامی عصاره‌های گیاهی و سولفات روی قادر به مهار رشد قارچ در شرایط آزمایشگاهی و همچنین قادر به کاهش شدت بیماری در شرایط گلخانه بودند. نتایج آزمون استفاده از دیسک کاغذی داد که بیشترین میزان بازدارندگی رشد در بین تیمارهای عصاره گیاهی (عصاره الکلی) به ترتیب مربوط به عصاره اسطوخودوس با 600 میکروگرم در میلی‌لیتر و قطر 90/32 میلی­متر و کمترین میزان بازدارندگی رشد قارچ مربوط به عصارة تلخه با غلظت 150 میکروگرم در میلی‌لیتر و قطر 17/10میلی‌متر (در مقایسه با شاهد با قطر 45/3 میلی­متر) بود. در آزمون اختلاط عصاره‌های گیاهی با محیط کشت، عصارۀ اتانولی گیاه اسطوخودوس با غلظت­های 2000 و 2500 پی­پی­ام و با 21/82 و 75/80 درصد و عصارۀ آویشن دنایی با غلظت 2500 پی­پی­ام و 18/72 درصد ممانعت از قارچ بیمارگر نسبت به شاهد به ترتیب موثرترین عصاره­ها در جلوگیری از رشد قارچ بیمارگر بودند. تیمار توأم قارچ بیمارگر، سولفات روی و عصارۀ اسطوخودوس بهترین تیمار در افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و افزایش بیان آن‌ها بود. با توجه به نتایج تحقیق حاضر این چنین نتیجه‌گیری می‌شود که عصاره‌های گیاهی مورد مطالعه در این تحقیق به خصوص گیاه اسطوخودوس و همچنین سولفات روی تاثیر قابل توجهی در کنترل و کاهش شدت بیماری ناشی از R. solani در خیار داشتند و بهترین غلظت بدست آمده در این تحقیق می‌تواند به صورت تجاری فرموله شده و برای اهداف مدیریت تلفیقی بکار گرفته شود.

کلیدواژه‌ها


Afzal, R., Marashi, S.H., Moshtaghi, N. & Kavousi, H.R. 2014. Gene expression profiling of chitinase and β–1, 3 glucanase in chickpea infected by Ascochyta blight. Iranian Journal of Pulses Research, 5)1): 151–158.
Bahraminejad, S., Asenstorfer, R.E., Riley, I.T. & Schultz, C.J. 2008. Analysis of the antimicrobial activity of flavonoids and saponins isolated from the shoot’s oats (Avena sativa L.). Journal of Phytopathology, 156: 1–7.
Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein–dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1–2): 248–254.
Cabot, C., Martos, S., Llugany, M., Gallego, B., Tolrà, R. & Poschenrieder, C. 2019. A role for zinc in plant defense against pathogens and herbivores. Frontiers in Plant Science, 10: 1171.
Daayf, F., El Hadrami, A., Adam, L.R. & Ballance, G.M. 2006. Polyphenols communications 2006. XXIII International Conference on Polyphenols, August 22–25, Winnipeg, Canada.
Dissanayake, A.J., Camporesi, E., Hyde, K.D., Yan, J.Y. & Li, X.H. 2017. Saprobic botryosphaeriaceae, including Dothiorella italica sp. nov., associated with urban and forest trees in Italy. Mycosphere, 8: 1157–1176.
Duraipandiyan, V. & Ignacimuthu, S. 2009. Antibacterial and antifungal activity of Flindersine isolated from the traditional medicinal plant, Toddalia asiatica (L.) Lam. Journal of Ethnopharmacology, 123(3):494–498. DOI: 10.1016/j.jep.2009.02.020
Du, Z. & Bramlage, W.J. 1995. Peroxidative activity of apple peel in relation to development of poststorage disorders. HortScience, 30: 205–209.
Fones, H.N. & Preston, G.M. 2013. The impact of transition metals on bacterial plant disease. FEMS Microbiology Review, 37: 495–519.
Gholamnezhad, J. 2017. Effect of plant extracts against apple gray mold caused by Botrytis cinerea. Applied Microbiology in Food Industries, 3(1): 53–66.
Gong, 2001, Involvment of calcium and calmodulin in the acquisition of  HS inuced thermotolerance in maize seeding, Journal of Plant Physiology, 150: 615–621.
Hadian, S., Rahnama, K., Jamali, S. & Eskandari, A. 2011. Comparing Neem extract with chemical control on Fusarium oxysporum and Meloidogyne incognita complex of tomato. Advances in Environmental Biology, 5(8): 2052–2057.
Ippolito, A., El–Ghaouth, A., Wilson, C. & Wisniewski, M. 2000. Control of post harvest decay of apple fruit by Aureobasidium pullulans and induction of defense responses. Postharvest Biology and Technology, 19: 267–272.
Kamangar, S., Ebrahimi, E. & Keyhanian, A. 2012. Preliminary study on biology and seasonal population dynamics of Turnip Sawfly, Athalia rosae (Hym.: Tenthredinidae), on Canola in Kurdistan province. Applied Enthomology and Pathology, 79(2): 181–197.
Khaledi, N., Taheri, P. & Tarighi, S. 2015. Antifungal activity of various essential oils against Rhizoctonia solani and Macrophomina phaseolina as major bean pathogens. Journal of Applied Microbiology, 118: 704–717.
Livak, K.L. & Schmittgen, T.D. 2001. Analysis of relative gene expression data using real–time quantitative PCR and the 2(–Delta Delta C(T)). Methods, 25(4): 402–408. doi: 10.1006/meth.2001.1262. 25.
Meliss, T.G.S., Sponia, M.S., Terezinha, G.F.M.B., Cardarelli, P. & Therezinha, C.B.T. 2005. Studies on antimicrobial activity in vitro of Physalis angulata L. (Solanaceae) fraction and physalin B bringing out the importance of assay determination. Mem inst Oswaldo Cruz Rio de Janerio, 100(7): 779–782.
Moslemkhany, K., Mozafari, J., Alizadeh, A. & Mobasser S. 2007. Increasing The detection sensitivity of Ralstonia solanacearum using the post–Enrichment and nitrocellulose membrane–elisa techniques. Agricultural Sciences and Technology, 21(1): 57–65.
Omar, M.S & Kordali S. 2019. Review of essential oils as antifungal agents for plant fungal diseases. Ziraat Fakültesi Dergisi, 14(2): 294–301.
Parameter, J.R., Sherwood, R.T. & Platt. W.D. 1969. Anastomosis grouping among isolates of Thanatephorous cucumeris. Phytopathology, 59: 1270–1278.
Peng, L., Peng, S., Yang, Y.J., Cheng, F., Chen, S. & Pan, G. 2012. Antifungal activity and action mode of pinocembrin from propolis against Penicillium italicum. Food Science Biotechnology, 21(6): 1533–1539.
Pittner, E., Marek, J., Bortuli, D., Santos, L.A., Knob, A., Marcia, C. & Faria, D.R. 2019. Defense responses of wheat plants (Triticum aestivum L.) against brown spot as a result of possible elicitor's application. Plant Pathology, 86: doi: 10.1590/1808‑1657000312017, 1808–1657.
Rahman, A., Al–Reza, S.M. & Kang, S.C. 2011. Antifungal activity of essential oil and extracts of Piper chaba Hunter against phytopathogenic fungi. Journal of the American Oil Chemists Society, 88: 573–579.
Rehmany, A.P., Grenville, L.J., Gunn, N.D., Allen, R.L., Paniwnyk, Z., Byrne, J., Whisson, S.C., Birch, P.R. & Beynon, J.L. 2003. A genetic interval and physical contig spanning the Peronospora parasitica (At) avirulence gene locus ATR1Nd. Fungal Genetics and Biology, 38: 33–42.
Reuveni, R. 1995. Biochemical marker of disease resistance. In: Singh, R.P. and Singh, U.S. (Ed.) Molecular Methods in Plant Pathology, 99–114.
Rufa, I., Yangora, M.S., Usman, Y.M. & Shamsuddeen, U. 2017. Essential oils and their antimicrobial activity: A Review. Umyu Journal of Microbiology Research, 2(2): 2616 – 0668.
Saroj, A., Pragadheesh, V.S., Palanivelu, Yadav, A., Singh, S.C., Samad, A., Negi, A.S. & Chanotiya, C.S. 2015. Anti–phytopathogenic activity of Syzygium cumini essential oil, hydrocarbon fractions and its novel constituents. Industrial Crops and Products, 74: 327–335.
Sareena, S., Poovannan, K. & Kumar, K.K. 2006. Biochemical responses in transgenic rice plants expressing a defence gene deployed against the sheath blight pathogen, Rhizoctonia solani. Current Science, 91(11): 1529–1532.
Schneider, S. & Ullrich, W.R. 1994. Differential induction of resistance and enhanced enzyme activities in cucumber and tobacco caused by treatment with various abiotic and biotic inducers. Physiological and Molecular Plant Pathology, 45: 291–304.
Shcherbakova, L., Kartashov, M., Statsyuk, N., Pasechnik, T. & Dzhavakhiya, V. 2020. Assessment of the sensitivity of some plant pathogenic fungi to 6–Demethylmevinolin, a putative natural sensitizer able to help overcoming the fungicide resistance of plant pathogens. Antibiotics, 9(12): 842, DOI: 10.3390/antibiotics9120842.
Shi, C. 2001. The Purification and Spectral Properties of Polyphenol Oxidase I from Nicotiana tabacum. Plant Molecular Biology Reporter, 19: 381–385.
Taheri, P. & Tarighi, S. 2012. The role of pathogenesis–related proteins in the tomato–Rhizoctonia solani interaction, Journal of Botany, 2012(2): 1–6, doi.org/10.1155/2012/137037.
Wadhwa, N., Narayan Joshi, U. & Mehta, N. 2014. Zinc induced enzymatic defense mechanisms in Rhizoctonia root rot Iinfected clusterbean seedlings. Journal of Botany, 2014: 1–7, doi.org/10.1155/2014/735760.
wang, X. 2009. cDNA–AFLP analysis reveals differential gene expression in compatible interaction of wheat challenged with Puccinia striifonnis f. sp. tritici. BMC genomics, 10: 289–304.
Yahyaabadi, S. Zibanejad, E. & Doudi, M. 2011. Effect of Some OF Plant Extracts On The Growth Of Two Aspergillus Species. Journal Of Herbal Drugs, 2(1): 69–81.