76043abf2ebed2c

اثر عصاره‌های شیرین‌بیان، دارچین و ریحان بر کنترل Fusarium graminearum و بیان ژن‌های اصلی دخیل در زیست‌ساخت زیرالنون

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان، زاهدان، ایران

2 مربی، پژوهشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران، پست الکترونیک javad.abkhoo@yahoo.com :

3 پژوهشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران

چکیده

قارچ Fusarium graminearum عامل بیماری بلایت فوزاریومی سنبله است، این بیماری یکی از بیمار‌ی‌‌های مهم غلات است و این قارچ باعث خسارت کمی و کیفی زیادی به گندم می‌شود. کاهش عملکرد محصول گندم به علت کاهش تعداد دانه‌ها و چروکیده شدن دانه‌ها است و کاهش کیفیت دانه به دلیل تجمع مایکوتوکسین‌ها (زهرابه‌های قارچی) در آنهاست. در این تحقیق اثر عصاره‌های شیرین‌بیان، دارچین و ریحان بر مهار رشد F. graminearum و بیان ژن‌های اصلی دخیل در زیست‌ساخت زیرالنون بررسی شد. پس از کشت F. graminearum در محیطPotato Dextrose Broth، حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) رشد قارچ تحت اثر عصاره‌ها با استفاده از روش میکروتیتر پلیت اندازه‌گیری شد. همچنین بیان ژن‌های PKS4، PKS13، FG12056 و FG02398 با تکنیکReal-time PCR ارزیابی شد. عصاره شیرین‌بیان کمترین مقدار MIC (25 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) و عصاره‌های دارچین و ریحان بیشترین مقدار MIC(50 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) را داشتند. عصاره شیرین‌بیان با کمترین مقدار حداقل غلظت قارچکشی (MFC) (50 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر)، بالاترین خاصیت قارچکشی روی F. graminearum را داشت و عصاره‌های دارچین و ریحان بیشترین مقدار MFC(100 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) را داشتند. میزان بیان ژن‌های PKS4، PKS13، FG12056 و FG02398 به طور معنی‌داری توسط عصاره شیرین‌بیان کاهش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که عصاره شیرین‌بیان دارای خاصیت قارچکشی و مهارکنندگی بر رشد قارچ F. graminearum است و میزان بیان ژن‌های اصلی در مسیر زیست‌ساخت زیرالنون را کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abkhoo J, Jahani S (2017) Efficacy of some medicinal plants extracts for potential antifungal activity. International Journal of Infection 4(1): e41156.
Abril M, Curry KJ, Smith BJ, Wedge DE (2008) Improved microassays used to test natural productbased and conventional fungicides on plant pathogenic fungi. Plant Disease 92: 106-112.
Bai GH, Shaner G (1994) Scab of wheat: prospect for control. Plant Disease 78: 760–766.
Bottalico A, Perrone G (2002) Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with head blight in smallcereals in Europe. European Journal of Plant Pathology 108: 611–624.
Dube SP, Upadhay D, Tripathy SC (1989) Antifungal, physicochemical and insect repellant activity of the essential oil of Ocimum basilicum. Canadian Journal of Botany 67: 2085–2087.
Eloff JN (1998) A sensitive and quick microplate method to determine the minimal inhibitory concentration of plant extracts for bacteria. Planta Medica 64:711-713.
Espinel-Ingroff A, Fothergill A, Peter J, Rinaldi MG, Walsh TJ (2002) Testing conditions for determination of minimum fungicidal concentrations of new and established antifungal agents for Aspergillus spp.: NCCLS Collaborative Study. Journal of Clinical Microbiology 40:3204-3208.
Fallahpour F, Koocheki A, Nassiri Mahallati M, Falahati Rastegar M, Ghorbani R (2010) Biological control of dodder (Cuscuta campestris L.) by fungi pathogens XML. Journal of Agroecology 2(3): 408-416.
Gaffoor I, Trail F (2006) Characterization of two polyketide synthase genes involved in zearalenone biosynthesis in Gibberella zeae. Applied and Environmental Microbiology 72:1793-1799.
Gagkaeva Tyu, Yli-Mattila T (2004) Genetic diversity of Fusarium graminearum in Europe and Asia. European Journal of Plant Pathology 110: 551–562.
Gupta VK, Fatima A, Faridi U, Negi AS, Shanker K, Kumar JK, Rahuja N, Luqman S, Sisodia BS, Saikia D, Darokar MP, Khanuja SP (2008) Antimicrobial potential of Glycyrrhiza glabra roots. Journal of Ethnopharmacology 116(2): 377-380.
Hojo H, Sato J (2002) Antifungal Activity of Licorice (Glycyrrhiza glabra Linn) and potential applications in beverage foods. Foods & Food Ingredients Journal of Japan 203: 45-9.
Jahani S, Saeidi S, Javadian F, Akbarizadeh Z, Sobhanizade A (2016) Investigating the antibacterial effects of plant extracts on Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. International Journal of Infection 3(2): e34081.
Kalagatur N, Mudili V, Siddaiah C, Gupta VK, Natarajan G, Sreepathi MH, Vardhan BH, Putcha VLR (2015) Antagonistic activity of Ocimum sanctum L. essential oil on growth and zearalenone production by Fusarium graminearum in maize grains. Frontiers in Microbiology 6: 892.
Kim YT, Lee YR, Jin JM, Han KH, Kim H, Kim JC, Lee T, Yun SH, Lee YW (2005) Two different polyketide synthase genes are required for synthesis of zearalenone in Gibberella zeae. Molecular Microbiology 58: 1102-1113.
Kim HK, Yun SH (2011) Evaluation of potential reference genes for quantitative RT-PCR analysis in Fusarium graminearum under different culture conditions. Plant Pathology Journal 27(4): 301-309. 
Lysøe E, Klemsdal SS, Bone KR, Frandsen RJN, Johansen T, Thrane U, Giese H (2006) The PKS4 gene of Fusarium graminearum is essential for zearalenone production. Applied and Environmental Microbiology 72: 3924-3932.
Lysøe E, Bone KR, Klemsdal SS (2009) Real-time quantitative expression studies of the zearalenone biosynthetic gene cluster in Fusarium graminearum. Phytopathology 99: 176-84.
McMullen M, Jones R, Gallenberg D (1997) Scab of wheat and barley: a reemerging disease of devastating impact. Plant Disease 81: 1340-1348.
 Mohseni R, Nasrollahi Omran A, Norbakhsh F, Rezaie S, Hosseinjani H (2012) A survey of the effect of licorice plant extract on aflR gene expression and aflatoxin production in Aspergillus parasiticus via real-time PCR. Modares Journal of Medical Sciences: Pathobiology 15(3): 63-77.
Nariman F, Eftekhar F, Habibi Z, Falsafi T (2004) Anti-Helicobacter pylori activities of six Iranian plants. Helicobacter 9(2): 146-51.
Nitalikar MM, Munde KC, Dhore BV, Shikalgar SN (2010) Studies of antibacterial activities of Glycyrrhiza glabra root extract. International Journal of PharmTech Research 2(1): 899-901.
Pfaffl MW, Horgan GW, Dempfle L (2002) Relative expression software tool (RESTª) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucleic Acids Research 9:1–10.
Ranasinghe L, Jayawardena B, Abeywickrama K (2002) Fungicidal activity of essential oils of Cinnamomum zeylanicum (L.) and Syzygium aromaticum (L.) Merr et L.M. Perry against crown rot and anthracnose pathogens isolated from banana. Letters in Applied Microbiology 35: 208-21.
Zinedine A, Soriano JM, Molto JC, Manes J (2007) Review on the toxicity, occurrence, metabolism, detoxification, regulations and intake of zearalenone: An oestrogenic mycotoxin. Food and Chemical Toxicology45: 1–18.