文摘

等真菌病原体存在显著的约束到许多种子作物的生产和保护包括豇豆。成熟的种子等病原体感染可能导致霉菌毒素污染,失去生存能力,腐烂的种子。本研究旨在确定等真菌在200登记入册的豇豆冷藏CSIR-Plant遗传资源研究所(PGRRI),加纳。同时,种子的抗真菌作用Piper初步,Xylopia aethiopica,Aframomum melegueta,新鲜的叶子Cymbopogon citratus水提取物100% (w / v)的主要豇豆种子等真菌鉴定是确定。七个五属真菌物种鉴定的种子豇豆登记入册。然而,致病性真菌的多样性和感染水平记录在腐生真菌的种子都低于表明最小容量的种子传播致病性真菌在球场上。水提物的Aframomum melegueta抑制的增长镰刀菌素verticillioides了98.40%,刺盘孢属sp. 97.83%,黑曲霉了94.70%,黄曲霉了63.38%。唯一的其他水提物抑制了殖民地在60%以上的增长Piper初步这抑制了殖民地经济增长的镰刀菌素verticillioides71.7%,刺盘孢属sp. 63.47%。由于良性的影响Aframomum melegueta提取对环境和非目标生物,其作为种子使用保护剂是强烈推荐。进一步研究建立的光谱和剂量水平的活动Aframomum melegueta提取推荐。

1。介绍

豇豆(豇豆属unguiculata(l)Walp)是一种豆科作物,因其蛋白质含量高,营养好处在世界大部分地区(1,2]。在撒哈拉以南非洲地区,农作物的生产作为数百万小农户的收入来源和交易员(3]。在加纳,豇豆是一个重要的主粮作物,种植广泛稀树大草原和农业生态的过渡区域的国家(4]。同时26豇豆品种已经释放,在加纳注册,大多数用于种植的种子都是回收长白猪的种子。作为一种防止豇豆在加纳的多样性不可逆转地丢失,CSIR-PGRRI,加纳的国家资源库,维护一个豇豆种质的集合seedbank Bunso在加纳的东部地区。CSIR-PGRRI,豇豆的遗传资源保存种子冷藏。

在限制生产、生物因素等真菌已确定在许多生产领域的重要意义。根据(5),豇豆种子在田间或存储易受感染等病原体通常导致霉菌毒素污染,失去生存能力,和种子腐烂。受感染种子的种植也可能导致疾病暴发和产量的损失。由于这些不利影响等的病原体是一种严重威胁豇豆种子保护和培养。等真菌是腐生的或致病。腐生的等真菌影响种子存储期间,导致种子变色,种子重量降低,种子发芽。致病真菌等,另一方面,感染种子在田间和降低种子活力,削弱了植物在其初始增长阶段和导致疾病流行领域(6,7]。各种等真菌物种已报告与在世界各地的豇豆种子。黑曲霉,黄曲霉,尖孢镰刀菌,主产,青霉菌sp.被发现与在印度豇豆种子(8]。作者在9)确定镰刀菌素verticillioides,腐皮镰孢霉菌,Macrophomina phaseolina,Phoma在塞拉利昂sp.对豇豆种子。黑曲霉,黄曲霉,Botryodiplodia theobromae,尖孢镰刀菌,青霉菌sp。根霉stolonifer也被报道与豇豆种子(5,10,11]。使用合成杀菌剂等的控制真菌是广泛的实践在加纳。尽管合成杀菌剂的使用是有效的,该方法的趋势导致意想不到的积累有毒杀菌剂残留的生态系统也可能诱导耐药性病原体(12- - - - - -14]。由于潜在的副作用造成合成杀菌剂的使用,有一个焦点转移到识别的替代方法,包括使用植物提取物、有效管理等病原体对生态系统和涂抹器没有任何伤害。利用植物提取物等真菌的控制已被报道为有效,低成本,容易获得,和环境安全15- - - - - -18]。几项研究进行了评估的抗真菌作用水提取黑胡椒(Piper初步),埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica)、柠檬草(Cymbopogon citratus),和谷物的天堂(Aframomum melegueta)真菌病原体(19- - - - - -25]。(21]研究了提取物的抗真菌活性气味叶(罗勒属gratissimum)和鳄鱼胡椒(Aframomum melegueta)在100%浓度的采后腐烂胡萝卜和报道Aframomum melegueta水提物具有更强的抗真菌特性对菌丝体生长的镰刀菌素物种和其他真菌。作者在23]和[26)还发现,Aframomum melegueta提取显示高毒性对一些植物真菌病原体。作者在19]使用黑胡椒的种子(Piper初步),姜的根茎(生姜),印楝叶(Azadirachta indica),木瓜叶(番木瓜),和叶烟草(烟草)提取控制青霉菌expansum并得出结论,Piper初步显示高毒性对试验菌浓度90%。(27)也报告说,Piper初步显示高抗菌活性与植物病原体。(20.]和[22)报道,Xylopia aethiopica显示一定程度的毒性对某些等真菌豇豆种子。作者(28)评估21植物提取物的抗菌功效等真菌炭疽菌lindemuthianum和报道,柠檬草有效而其他植物提取物。本研究目的(i)来识别等真菌200豇豆到达CSIR-PGRRI冷藏,Bunso和(2)来评估黑胡椒的抗真菌作用(Piper初步),埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica)、柠檬草(Cymbopogon citratus),和谷物的天堂(Aframomum melegueta)提取主要等真菌鉴定。

2。材料和方法

2.1。豇豆种子样本集合和种子健康检测

样品200随机选择豇豆种子到达了从股票在冷藏条件下保存CSIR-PGRRI (−20°C),在2019年2月,Bunso。选择种子样本检查等真菌的存在使用压滤法(29日]。一百(100)种子,从每一个加入豇豆,随机选择5%次氯酸钠溶液中表面消毒2 - 3分钟,用无菌蒸馏水冲洗三次。十(10)种子被镀在消毒,滋润三层的吸墨纸纸在培养皿和复制(图十倍1)。板被放置在一个实验室在12 h光和一个12 h黑暗光周期七(7)天。在第八天,每个孵化种子是双目立体显微镜下检查。镀上的所有等真菌的种子被确定基于菌落形态、菌丝的颜色,形状和其他特征的分生孢子产生的帮助下实验室手册由(30.]和[31日]。真菌的多样性,每一个真菌的发病率,感染范围被记录下来。每种类型的真菌鉴定的发病率是使用以下公式计算:

每一个真菌的感染水平为每一个加入也使用公式计算:

2.2。培养的确定等真菌在PDA上

镰刀菌素verticillioides,刺盘孢属sp。黄曲霉,黑曲霉确定对豇豆种子使用的真菌隔离功效的研究植物提取物。一小部分菌丝的四个真菌隔离放置在马铃薯葡萄糖琼脂培养皿中(PDA)和孵化28±2°C七(7)天。单分生孢子培养进行了获得纯培养的四个真菌分离株进行进一步的研究。

2.3。来源的植物产品(植物材料)

黑胡椒粉(的种子Piper初步),埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica),和谷物的天堂(Aframomum melegueta)用于本研究得到的保护领域CSIR-PGRRI, Bunso。新鲜的柠檬草的叶子(Cymbopogon citratus在Bunso社区)也被从家庭获得(图2)。

2.4。制备的植物水提取物

2.4.1。制备植物种子提取物

黑胡椒的种子(Piper初步),埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica),和谷物的天堂(Aframomum melegueta)用蒸馏水彻底清洗和浸泡在5%的次氯酸钠溶液10分钟。种子被使用在实验室无菌蒸馏水冲洗三次,风干层流罩30分钟。50克(50克)的每个植物的种子的重量和地面使用电动搅拌器(ELBEE 2 1例,LB-47),直到一个细粉。粉获得的每个植物物种是分别倒入不同的烧杯,之后50毫升无菌蒸馏水被添加到每个并彻底的消毒玻璃棒搅拌。搅拌后,每个烧杯的内容站一个小时。每个提取被折叠的消毒纱布过滤获得的水提物浓度为100% (w / v)(数据3(一),3(c)3(d))。上面描述的过程进行了层流罩。

2.4.2。制备的植物叶子中提取

新鲜的柠檬草的叶子(Cymbopogon citratus),用刀切成块,用蒸馏水彻底清洗。剪叶浸泡在5%的次氯酸钠溶液10分钟,在无菌蒸馏水冲洗三次在实验室。树叶在层流罩风干30分钟。风干后,叶子的重50克,混合使用电动搅拌器(LB-47 ELBEE 2在1日)在实验室。粘贴从混合的叶子放入烧杯和50毫升无菌蒸馏水的添加,用无菌玻璃棒,彻底激起了站一个小时。然后最终的解决方案是透过折叠的消毒纱布来获取一个水提物的浓度为100% (w / v)(图3(b))。

2.5。管理真菌分离株与准备水植物提取物

修改后的有毒食品技术方法(32)是用来确定水植物提取物对真菌生长的影响。六十presterilised培养皿被分成4个相等部分通过两个底部的垂直的直线在分发马铃薯葡萄糖琼脂培养皿(PDA)。大约5毫升水提物的每个植物物种分别引入每个培养皿,和20毫升的掌上电脑了,轻轻摇动,直到均匀混合物得到每个菜放在一个层流罩。每道菜的内容被允许固化,之后七天的旧光盘(直径4毫米)纯培养的真菌分离株(镰刀菌素verticillioides,刺盘孢属物种,黄曲霉,黑曲霉)被放置在固化植物提取和PDA的混合物就在两条线的交叉点了每个培养皿底部。控制实验设置没有添加任何植物水提物。使用的实验设计是阶乘安排在一个完全随机设计有三个复制。植物水提取的有效性被记录的百分比殖民地抑制真菌的分离,根据公式计算33]: DC =平均直径的控制;DT =平均直径与治疗真菌菌落。

2.6。数据分析

获得的数据从植物材料的评价受到一个方差分析(方差分析)使用Statistix统计软件包,10.0版。不同的治疗手段比较意义使用最少的意义差异(LSD)概率水平的5%。

3所示。结果

3.1。识别等真菌的豇豆种子

七5属真菌物种被发现从200年豇豆登记入册评估。其中包括五个腐生真菌;黄曲霉,黑曲霉,曲霉属真菌酱油,青霉菌sp。根霉stolonifer,两个致病真菌等镰刀菌素verticillioides和刺盘孢属sp。腐生真菌,黄曲霉记录最高的真菌的发生率54.5%,感染水平从57.0%至3.0不等。真菌发病率最低记录曲霉属真菌酱油(1.0%),感染范围为6.0 -10.0%。致病真菌的多样性和感染水平较低记录在豇豆种子和腐生真菌(表1)。

3.2。水植物提取物的抗真菌作用主要等真菌

植物之间的显著差异观察水提取和控制。Aframomum melegueta水提物抑制种群的增长镰刀菌素verticillioides了98.4%。其次是黑胡椒(Piper初步抑制)水提物(71.7%),埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica抑制)水提物(25.6%),和柠檬草(Cymbopogon citratus)水提物(17.23%)。然而,没有殖民地抑制之间的显著差异镰刀菌素verticillioides通过Xylopia aethiopica和Cymbopogon citratus水提取物。

为刺盘孢属物种抑制水的植物提取物、植物提取物和之间有显著差异的控制。Aframomum melegueta水提物抑制97.83%的最高记录刺盘孢属物种群体的增长。其次是黑胡椒(Piper初步)水提物抑制63.47%Xylopia aethiopica提取32.17%的抑制。最低的抑制增长(10%)的殖民地刺盘孢属物种记录由水柠檬草(Cymbopogon citratus)提取。

水之间的显著差异也观察到植物提取物的抑制和控制黑曲霉。谷物的天堂(Aframomum melegueta)水提物抑制最高的记录黑曲霉殖民地增长94.7%。这是紧随其后的是埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica抑制)水提物(35%)然后柠檬草(Cymbopogon citratus)水提物(21.83%)。最低的抑制(3.0%)被黑胡椒记录(Piper初步)水提物。

关于抑制黄曲霉水的植物提取物、植物之间的显著差异也被观察到的水提取物和控制。殖民地的最高抑制增长黄曲霉(63.38%)被记录Aframomum melegueta提取。这是紧随其后的是柠檬草(Cymbopogon citratus)水提物抑制14.37%Xylopia aethiopica水提物抑制8%。最低的菌落生长抑制(1.7%)黄曲霉记录了黑胡椒水提物(图4;表2)。

4所示。讨论

4.1。识别等真菌的豇豆种子

等真菌鉴定的豇豆种子也被报道与豇豆种子在不同的研究。黑曲霉,黄曲霉,青霉菌sp.被发现与豇豆种子的研究[8在印度)。(9)确定镰刀菌素verticillioides连同其他一些真菌物种豇豆种子在学业等真菌在塞拉利昂的豇豆。作者(20.]在学业等真菌区系的豇豆存储在尼日利亚刺盘孢属物种,镰刀菌素物种,曲霉属真菌物种。黑曲霉,黄曲霉,青霉菌物种,刺盘孢属物种,根霉stolonifer也被报道与豇豆种子(5在博茨瓦纳,[10在巴基斯坦,11在尼日利亚。

4.2。水植物提取物的抗真菌作用镰刀菌素verticillioides,刺盘孢属sp。黄曲霉,黑曲霉

Aframomum melegueta水提物表现最好在抑制致病性和腐生真菌鉴定的豇豆种子与其他水提取物。这一发现与先前的报道是一致的,其他作者的抗真菌作用Aframomum melegueta水提物对植物真菌病原体。作者(34)抗真菌效果评估的12种不同的植物物种的生长镰刀菌素verticillioides引起腐烂病的玉米,得出结论,Aframomum melegueta和Piper guineense水提取物是最好的植物发现抑制的增长镰刀菌素verticillioides在他的研究中。作者(21),还发现Aframomum melegueta水提物具有更强的抗真菌特性对殖民地的增长镰刀菌素物种测试浓度100%。作者(35)评估的抗真菌作用不同香料在控制真菌病原体分离腐烂的秋葵报道说Aframomum melegueta水提物是有效的控制镰刀菌素物种,黑曲霉,黄曲霉,根霉stolonifer,青霉菌物种,Lasiodiplodia theobromae。Bamidele [36]在他的书房的抗菌效力Aframomum melegueta种子提取物对两柑橘采后腐烂的真菌物种还发现Aframomum melegueta水提物是有效地抑制种群的增长黑曲霉,黄曲霉,根霉stolonifer,丝核菌物种。在他们的研究在尼日利亚,23),作者发现Aframomum melegueta提取显示高毒性黑曲霉,青霉菌digitatum,毛霉菌梨状肌,长蠕孢属以上。Okwu和Njoku26]同样发现Aframomum melegueta提取显示高毒性对一些植物病原体的研究。除了其抗真菌效果,Aframomum melegueta已经被一些研究报告(37- - - - - -40]对节肢动物具有广泛的生物活性。这些效应,这可能是通过接触发起的,摄入或熏蒸(41),包括取食和产卵威慑、排斥性,增长破坏,减少健身,和不育。(42)报道,精油Aframomum melegueta仓储害虫的影响。这个,再加上当前的研究结果,Aframomum melegueta综合管理存储的理想植物害虫和疾病的豇豆小农设置。

虽然黑胡椒粉(Piper初步)不是很有效抑制腐生真菌的菌落生长黑曲霉和黄曲霉,这是更有效的对致病性真菌镰刀菌素verticillioides和刺盘孢属物种。它抑制了殖民地的增长镰刀菌素verticillioides71.70%,刺盘孢属物种的63.47%。这些发现同意的(19]和[27),他发现Piper初步具有较高的抗菌活性与植物病原体。

Xylopia aethiopica和Cymbopogon citratus也表现出一定程度的抑制的有效性测试豇豆等真菌的菌落生长。然而,并不是那么有效Aframomum melegueta水提物。作者在20.]和[23)报道,Xylopia aethiopica显示一定程度的毒性对某些等真菌豇豆种子。在研究[28),发现柠檬草在抑制的殖民地发展不那么有效炭疽菌lindemuthianum。作者在43]研究了柠檬草的抗真菌活性黑曲霉和青霉菌digitatum确定玉米种子。他们还报告说,柠檬草在抑制的殖民地发展不那么有效黑曲霉。

5。结论

七5属真菌物种被发现从200年豇豆登记入册。然而,致病性真菌的多样性和感染水平记录在豇豆种子较低而腐生真菌,表明再生的良好的植物检疫实践领域。评价抗真菌作用的四种不同的植物水提取物对豇豆种子的主要等真菌鉴定表明,谷物的天堂(Aframomum melegueta)水提物100% (w / v)是有效抑制两种病原真菌的菌落生长,镰刀菌素verticillioides和刺盘孢属物种,和两个腐生真菌,黑曲霉和黄曲霉。黑胡椒粉(Piper初步)水提物温和有效,而埃塞俄比亚胡椒(Xylopia aethiopica和新鲜的柠檬草的叶子Cymbopogon citratus)水提取更有效地控制主要等真菌豇豆CSIR-PGRRI登记入册,Bunso。

5.1。建议

(我)由于良性的影响Aframomum melegueta对环境和非目标生物,其提取作为种子保护剂的使用是强烈推荐(2)进一步研究建立的光谱和剂量水平的活动Aframomum melegueta提取推荐

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以要求从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究是由作者。