تأثير فعاليت ضد‌قارچي اسانس چريش و تركيبات آن بر شاخص‌هاي رشدي و آنزيم‌هاي موثر در بيماريزايي .Fusarium spp

Effect of antifungal activity of neem essential oil and its constituents on growth performance and its enzyme effectiveness on pathogenicity to Fusarium spp.

جنس فوزاريوم داراي گسترشي جهاني است و بسياري از گونه‌هاي آن، به‌ويژه Fusarium graminearum Schwabe وFusarium culmorum (W.G. Smith) Saccardo، مي‌توانند طيف گسترده‌اي از گياهان ميزبان را آلوده كرده و باعث ايجاد انواع بيماري‌هاي مهم اقتصادي شوند. هدف از اين مطالعه شناسايي تركيبات تشكيل‌دهنده اسانس برگ‌هاي درخت بومي چريش (Azadirachta indica A.Juss.) و بررسي تأثير آنها روي شاخص‌هاي رشدي و فعاليت آنزيم‌هاي مخرب ديواره سلولي توليد شده توسط اين بيمارگرها است. برگ‌هاي درخت چريش از منطقه ايرانشهر استان سيستان و بلوچستان جمع‌آوري و پس از خشك‌كردن در سايه، اسانس‌گيري به روش تقطير با آب به كمك دستگاه كلونجر انجام شد و تركيبات اصلي آن با استفاده از كروماتوگرافي گازي - طيف‌سنجي جرمي شناسايي شدند. تركيبات اصلي شناسايي‌شده اسانس شامل بتا المن (27/2 درصد)، كاريوفيلن (15/9 درصد) و فيتول (15/3 درصد) بودند، كه داراي اثرات ضد قارچي عليه F. graminearumو F. culmorumهستند. نتايج نشان داد كه با توجه به آنكه ميزان بيماري زايي F. culmorum كمتر ازF. graminearum بود اما حداقل غلظت مهاركنندگي اسانس، بتا المن، كاريوفيلن و فيتول عليه F. graminearum در مقايسه با F. culmorum بالاتر بود. اسپورزايي و جوانه‌زني اسپورهايFusarium spp. به‌ طور كامل توسط اسانس و فيتول مهار شدند. اثرات هم‌افزايي تركيبات اصلي اسانس نشان داد كه تركيب فيتول با كاروفيلن موجب فعاليت سينرژيستي و در تركيب با بتا المن موجب فعاليت افزايشي عليه گونه‌هاي Fusarium شد. اسانس و تركيبات اصلي آن در غلظت كم، بدون تأثيري روي رشد ميسليومي قارچ‌هاي مورد بررسي موجب كاهش فعاليت‌هاي سلولاز و پكتيناز به‌ عنوان مهم‌ترين آنزيم‌هاي مخرب ديواره سلولي شدند. يافته‌هاي اين پژوهش نشان داد كه امكان استفاده از اسانس چريش و تركيب فيتول براي كنترل بيماري‌هاي ناشي از گونه‌هاي Fusarium وجود دارد.

Background and Objectives The genus Fusarium has a worldwide distribution and many of its species, especially Fusarium graminearum Schwabe and Fusarium culmorum (W.G. Smith) Saccardo can infect a wide range of host plants and cause a variety of economically important diseases. The aim of this study was to identify the constituents of essential oil from leaves of native neem tree (Azadirachta indica A.Juss.) and their effect on growth performance and activity of cell wall degrading enzymes produced by these pathogens. Materials and Methods The leaves of neem tree were obtained from Iranshahr region of Sistan and Baluchestan province and dried in the shade. The essential oil was extracted by hydrodistillation using a clevenger apparatus and its major constituents were identified by gas chromatographymass spectrometry. Results The major constituents in the essential oil were β-elemene (27.2%), caryophyllene (15.9%) and phytol (15.3%), which have antifungal effects against F. graminearum and F. culmorum. The results showed that although the pathogenicity of F. culmorum was lower than F. graminearum, but the minimum inhibitory concentration of essential oil, βelemene, caryophyllene and phytol against F. graminearum was higher than F. culmorum. Sporulation and spores germination of Fusarium spp. were completely inhibited by essential oil and phytol. Synergistic effects of the main constituents of essential oil showed that combining phytol with caryophyllene induced a synergistic activity against Fusarium spp. and in combination with β-elemene caused an additive effect. Activities of cellulase and pectinase, as main cell wall degrading enzymes were decreased by essential oil and its main constituents at low concentration without affecting mycelial growth of fungi studied. Discussion The findings of this research showed that there is a possibility of using neem oil and phytol compound to control diseases caused by Fusarium species.