اثر عصاره‌هاي شيرين‌بيان، دارچين و ريحان بر كنترل Fusarium graminearum و بيان ژن‌هاي ضروري دخيل در توليد زيرالنون

Effect of extracts of Glycyrrhiza glabra, Cinnamomum zeylanicum and Ocimum basilicum on Fusarium graminearum control and expression of essential genes in zearalenone biosynthetic pathway

قارچ Fusarium graminearum عامل بيماري بلايت فوزاريومي سنبله است، اين بيماري يكي از بيمار‌ي‌‌هاي مهم غلات است و اين قارچ باعث خسارت كمي و كيفي زيادي به گندم مي‌شود. كاهش عملكرد محصول گندم به علت كاهش تعداد دانه‌ها و چروكيده شدن دانه‌ها است و كاهش كيفيت دانه به دليل تجمع مايكوتوكسين‌ها (زهرابه‌هاي قارچي) در آنهاست. در اين تحقيق اثر عصاره‌هاي شيرين‌بيان، دارچين و ريحان بر مهار رشد F. graminearum و بيان ژن‌هاي اصلي دخيل در زيست‌ساخت زيرالنون بررسي شد. پس از كشت F. graminearum در محيطPotato Dextrose Broth، حداقل غلظت بازدارندگي (MIC) رشد قارچ تحت اثر عصاره‌ها با استفاده از روش ميكروتيتر پليت اندازه‌گيري شد. همچنين بيان ژن‌هاي PKS4، PKS13، FG12056 و FG02398 با تكنيكReal-time PCR ارزيابي شد. عصاره شيرين‌بيان كمترين مقدار MIC (25 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر) و عصاره‌هاي دارچين و ريحان بيشترين مقدار MIC(50 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر) را داشتند. عصاره شيرين‌بيان با كمترين مقدار حداقل غلظت قارچكشي (MFC) (50 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر)، بالاترين خاصيت قارچكشي روي F. graminearum را داشت و عصاره‌هاي دارچين و ريحان بيشترين مقدار MFC(100 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر) را داشتند. ميزان بيان ژن‌هاي PKS4، PKS13، FG12056 و FG02398 به طور معني‌داري توسط عصاره شيرين‌بيان كاهش يافت. نتايج اين تحقيق نشان داد كه عصاره شيرين‌بيان داراي خاصيت قارچكشي و مهاركنندگي بر رشد قارچ F. graminearum است و ميزان بيان ژن‌هاي اصلي در مسير زيست‌ساخت زيرالنون را كاهش مي‌دهد

Fusarium graminearum causes Fusarium head blight, an important disease of cereals that leads to extensive yield and quality loss of wheat. Yield losses results from reduction in the number of kernels and shriveled kernels and grain quality is reduced due to accumulation of mycotoxins. In this study, the effects of ethanolic extracts of Glycyrrhiza glabra, Cinnamomum zeylanicum and Ocimum basilicum on F. graminearum growth and the expression of some essential genes in zearalenone biosynthetic pathway were investigated. Minimal inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MFC) were measured. The expression of PKS4, PKS13, FG12056, and FG02398 genes were evaluated using a quantitative real-time PCR (qRT-PCR) technique. Glycyrrhiza glabra extract had the the lowest MIC value (25 mg/ml) and the extracts of C. zeylanicum and O. basilicum had the highest MIC value (50 mg/ml). Glycyrrhiza glabra extract had the lowest MFC value (50 mg/ml) and the highest fungal property on F. graminearum, and the extracts of C. zeylanicum and O. basilicum had the highest MFC value (100 mg/ml). The expression of PKS4, PKS13, FG12056, and FG02398 genes were significantly decreased by G. glabra extract. The results of this study showed that the G. glabra extract has fungicidal and inhibitory effects on F. graminearum and reduces the expression of essential genes in zearalenone biosynthetic pathway.