76043abf2ebed2c

بهینه‌سازی اثرات ضدقارچی و حشره کشی اسانس آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی مغان، دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی مغان، دانشگاه محقق اردبیلی، ایران

3 عضو هیات علمی گروه گیاهپزشکی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در تحقیق حاضر، بهینه‌سازی و مدل‌سازی فعالیت بازدارندگی رشد میسلیومی و سمیت تدخینی اسانس آویشن باغی با استفاده از روش سطح پاسخ، به‌ترتیب روی دو قارچ مهم بیماری‌زای Fusarium graminearum و Botrytis cinerea و سوسک زیان‌آور غلات (Rhyzopertha dominica F.) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اجزای شیمیایی اسانس مذکور با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی-طیف‌سنج جرمی بررسی شد و کارواکرول (99/27 درصد)، تیمول (76/12 درصد)، ژرانیول (91/8 درصد) و ژرانیل استات (60/7 درصد) به‌عنوان ترکیبات عمده آن‌ شناسایی شدند. غلظت‌های مورد استفاده اسانس و افزایش زمان در معرض قرارگیری به‌صورت معنی‌داری باعث کاهش رشد میسلیومی قارچ‌ها و افزایش مرگ‌و‌میر حشره آفت شد. شرایط بهینه‌ جهت حصول بیشینه بازدارندگی از رشد میسلیومی در قارچ F. graminearum (67/88 درصد)، زمان 59/88 ساعت و غلظت 67/486 پی‌پی‌ام به‌دست آمد. همچنین زمان 01/74 ساعت و غلظت 96/552 پی‌پی‌ام، سبب ایجاد بیشترین بازدارندگی رشدی در قارچ B. cinerea (43/94 درصد) می‌شود. غلظت 10/43 میکرولیتر بر لیتر و مدت زمان 60 ساعت به‌عنوان شرایط بهینه برای دستیابی به مرگ‌و‌میر 23/72 درصدی سوسک زیان‌آور غلات برآورد شد. نتایج نشان دادند که اسانس آویشن باغی پتانسیل لازم را برای مدیریت قارچ‌های بیماری‌زای F. graminearum و B. cinerea و سوسک زیان‌آور غلات دارا می‌باشد.

تازه های تحقیق

در حال حاضر کنترل این عوامل خسارت­زایی از قبیل قارچ­های بیمارگر و حشرات آفت با استفاده از سموم شیمیایی انجام می­گیرد. استفاده از ترکیبات شیمیایی اثرات جانبی متعددی از قبیل آلودگی­های محیطی و تاثیر روی موجودات غیرهدف را در پی داشته است.  از این رو استفاده از ترکیبات جایگزین کم­خطر و طبیعی در مدیریت آنها ضروری می­باشد. در پژوهش حاضر، فعالیت بازدارندگی رشد میسلیومی و سمیّت تدخینی اسانس آویشن باغی به­ترتیب روی قارچ­های بیمارگر F. graminearumو B. cinerea و سوسک زیان­آور غلات ارزیابی شد. علاوه بر آن، اجزای شیمیایی اسانس مذکور با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی-طیف­سنج جرمی شناسایی و با توجه به سایر تحقیقات انجام شده، ارتباط احتمالی این اجزا با فعالیت زیستی اسانس بحث گردید. همچنین نتایج بررسی حاضر نشان داد که روش سطح پاسخ به­عنوان روشی مناسب در مدل­سازی و بهینه­سازی فعالیت ضدقارچی و حشره­کشی اسانس آویشن می­تواند مطرح گردد. لازم به ذکر می­باشد که استفاده از اسانس آویشن باغی در کنترل قارچ­ها و حشره­ آفت مذکور و استفاده از روش سطح پاسخ در بهینه­سازی و مدلسازی این اثرات زیستی برای اولین بار انجام شده است.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Adams RP (2007) Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. 4thed. Allured Publishing Corporation, Carol Stream, USA.
Amini M, Safaie N, Salmani MJ, Shams-Bakhsh M (2012) Antifungal activity of three medicinal plant essential oils against some phytopathogenic fungi. Trakia Journal of Sciences 10(1): 1-8.
Ateyyat M, Abdel-Wali M, Al-Antary T (2012) Toxicity of five medicinal plant oils to woolly apple aphid, Eriosoma lanigerum (Homoptera: Aphididae). Australian Journal of Basic and Applied Sciences 6(9): 66-72.
Attia S, Grissa KL, Lognay G, Bitume E, Hance T, Mailleux AC (2013) A review of the major biological approaches to control the worldwide pest Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) with special reference to natural pesticides. Journal of Pest Science 86(3): 361-386.
Bakkali F, Averbeck S, Averbeck D, Idaomar M (2008) Biological effects of essential oils – A review. Food and Chemical Toxicology 46(2): 446-475.
Batish DR, Singh HP, Kohli RK, Kaur S (2008) Eucalyptus essential oil as a natural pesticide. Forest Ecology and Management 256(12): 2166-2174.
Ben Jemâa JM, Haouel S, Bouaziz M, Khouja ML (2012) Seasonal variations in chemical composition and fumigant activity of five Eucalyptus essential oils against three moth pests of stored dates in Tunisia. Journal of Stored Products Research 48: 61-67.
Bittner M, Casanueva M, Arbert C, Aguilera M, Hernandez V, Becerra J (2008) Effect of essential oils from plant species against the granary weevils, Sitophilus zeamais and Acanthoscelides obtectus (Coleoptera). Chilean Journal of Agricultural Research 53: 1455-1459.
Cavalcanti SCH, Niculau ES, Blank AF, Câmara CAG, Araújo IN, Alves PB (2010) Composition and acaricidal activity of Lippia sidoides essential oil against two-spotted spider mite (Tetranychus urticae Koch). Bioresource Technology 101(2): 829-832.
Davari M, Van Diepeningen AD, Babai-Ahari A, Arzanlou M, Najafzadeh MJ, Van der Lee TAJ, de Hoog GS (2012) Rapid identification of Fusarium graminearum species complex using Rolling Circle Amplification (RCA). Journal of Microbiological Methods 89(1): 63-70.
Dean R, Van Kan JAL, Pretorius ZA, Hammond-Kosack KE, Pietro AD, Spanu PD, Rudd JJ, Dickman M, Kahmann R, Ellis J, Foster GD (2012) The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology 13(4): 414-430.
Dokhani S, Durance TD, Cottrell T, Mazza G (2012) Drying effects on major volatile and phenolic components of Achillea filipendulina Lam. Journal of Essential Oil Bearing Plants 15(6): 885-894.
Ebadollahi A (2018) Fumigant toxicity and repellent effect of seed essential oil of celery against lesser grain borer, Rhyzopertha dominica F. Journal of Essential Oil Bearing Plants 21(1): 146-154.
Eren İ, Kaymak-Ertekin F (2007) Optimization of osmotic dehydration of potato using response surface methodology. Journal of Food Engineering 79(1): 344-352.
Hardman R (2002) Thyme. 1thed. CRC Press, London.
Imelouane B, Amhamdi H, Wathelet JP, Ankit M, Khedid K, Bachiri AE (2009) Chemical composition of the essential oil of thyme (Thymus vulgaris) from Eastern Morocco. International Journal of Agriculture and Biology 11: 205-208.
Javed h, Erum S, Tabassum S, Ameen F (2013) An overview of medicinal importance of Thymus vulgaris. Journal of Asian Scientific Research 3(10): 974-982.
Jeyasankar A, Jesudasan RWA (2005) Insecticidal properties of novel botanicals against a few lepidopteran pests. Pestology 29: 42-44.
Li Jw, Ding SD, Ding Xl (2007) Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus jujuba. Journal of Food Engineering 80(1): 176-183.
Moghtader M (2012) Antifungal effects of the essential oil from Thymus vulgaris L. and comparison with synthetic thymol on Aspergillus niger. Journal of Yeast and Fungal Research 3(6): 83-88.
Özcan M, Chalchat JC ( 2004) Aroma profile of Thymus vulgaris L. Growing wild in turkey. Bulgarian Journal of Plant Physiology 30(68-73.
Özgüven M, Şener B, Orhan I, Şekeroğlu N, Kirpik M, Kartal M, Peşin I, Kaya Z (2008) Effects of varying nitrogen doses on yield, yield components and artemisinin content of Artemisia annua L. Industrial Crops and Products 27(1): 60-64.
Pavela R (2011) Insecticidal and repellent activity of selected essential oils against of the pollen beetle, Meligethes aeneus (Fabricius) adults. Industrial Crops and Products 34(1): 888-892.
Pina-Vaz C, Gonçalves Rodrigues A, Pinto E, Costa-de-Oliveira S, Tavares C, Salgueiro L, Cavaleiro C, Gonçalves MJ, Martinez-de-Oliveira J (2004) Antifungal activity of Thymus oils and their major compounds. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology 18(1): 73-78.
Pinto E, Gonçalves MJ, Hrimpeng K, Pinto J, Vaz S, Vale-Silva LA, Cavaleiro C, Salgueiro L (2013) Antifungal activity of the essential oil of Thymus villosus subsp. lusitanicus against Candida, Cryptococcus, Aspergillus and dermatophyte species. Industrial Crops and Products 51: 93-99.
Rees D. (2007) Insects of stored grain: a pocket reference. 3th ed. CSIRO Publishing.
Romanazzi G (2013) Innovative control strategies for Botrytis cinerea in different postharvest fruit system. In Processing of XVI International Botrytis Symposium, 72. Locorotodono, Italy.
Soković M, Glamočlija J, Ćirić A, Kataranovski D, Marin PD, Vukojević J, Brkić D (2008) Antifungal activity of the essential oil of Thymus vulgaris L. and thymol on experimentally induced Dermatomycoses. Drug Development and Industrial Pharmacy 34(12): 1388-1393.
Suga H, Karugia GW, Ward T, Gale LR, Tomimura K, Nakajima T, Miyasaka A, Koizumi S, Kageyama K, Hyakumachi M (2008) Molecular characterization of the Fusarium graminearum species complex in Japan. Phytopathology 98(2): 159-166.
Theis N, Lerdau M (2003) The evolution of function in plant secondary metabolites. International Journal of Plant Sciences 164(S3): 93-102.
Tholl D (2006) Terpene synthases and the regulation, diversity and biological roles of terpene metabolism. Current Opinion in Plant Biology 9(3): 297-304.
Williamson B, Tudzynski B, Tudzynski P, Van Kan JAL (2007) Botrytis cinerea: the cause of grey mould disease. Molecular Plant Pathology 8(5): 561-580.
Windels CE (2000) Economic and social impacts of Fusarium head blight: changing farms and rural communities in the Northern great plains. Phytopathology 90(1): 17-21.
Zandi-Sohani N, Ramezani L (2015) Evaluation of five essential oils as botanical acaricides against the strawberry spider mite Tetranychus turkestani Ugarov and Nikolskii. International Biodeterioration and Biodegradation 98: 101-106.