抗真菌植物化学物质的潜力Mauginiella scaettae,植物病原体引起花序枣椰树的腐烂

文摘

枣椰树(凤凰dactyliferal .)花序腐烂所致Mauginiella scaettae在摩洛哥对枣椰树构成严重的威胁。本研究旨在确定五种植物提取物的抗真菌活性m . scaettae,包括金合欢cyanophylla,Cupressus王者世界,桉树torquata,夹竹桃夹竹桃,Schinus molle是的内容和链接这一效应在酚醛树脂和类黄酮,以及他们的抗氧化性能。对其抗真菌活性植物提取物表现出显著差异( )。的提取大肠torquata和c .王者世界有最强的和剂量依赖性的方式对菌丝生长和孢子萌发的抑制作用。大肠torquata和美国molle是的造成最大的孢子形成减少约88.05%和36.11%,分别。此外,研究了植物提取物中有显著差异对他们的总多酚(14.52 - -76.68毫克GAE / g DW),类黄酮(8.75 - -57.78 g RE / 100 g DW),和抗氧化性能作为衡量问题(74.77 - -391.23更易与TE / g DW)和收紧化验(87.18 - -474.04更易与TE / g DW)。强烈的相关性被发现酚类化合物与抗氧化活性之间表明多酚中发挥关键作用观察抗氧化剂和抗真菌的活动。

1。介绍

枣椰树(凤凰dactyliferal .)长期以来一直是原始的水果作物在北非和中东地区(1]。旁边的基本生态角色创建一个适合种植其他作物的小气候,枣椰树构成一个重要的收入来源,并提供当地居民帮助巨大的就业机会,因此,预防农村迁徙。(2]。

在摩洛哥枣椰树种植超过000约60公顷。这些包括17 000公顷的现代种植有价值的品种,主要是“Majhoul”,使用密集种植管理实践(3]。这个系统的大规模生产,再加上遗传同质性是一种前体易感性增加植物致病性代理。花序腐烂(也叫“Khamedj”在北非)是最常见的疾病之一,在枣椰树。这是首次报道在利比亚和归因于真菌病原体Mauginiella scaettae骑兵。虽然其他真菌物种等Thielaviopsis paradoxa,镰刀霉念珠状,尖孢镰刀菌,腐皮镰孢霉菌也被发现在腐烂枣椰树花序[4]。花序疫病是维护不善的手掌上最严重地区的长时间的冬季和雨泉(4]。损失这种疾病通常范围从2到15%,但偶尔会超过50%在极端传染病(4,5]。主要疾病静卧在卫生的管理实践,最终,杀菌剂喷雾。事实上,一些杀菌剂已报告对这种疾病是有效的(4,6]。然而,因为他们的环境影响与毒理学和ecotoxicological风险,由于耐药性病原体种群的建立,已经被越来越多的兴趣从农药的使用转向环境友好型的疾病控制手段,特别是在有机农业设置(7- - - - - -9]。因此,有必要研究新的方法有效和安全控制的花序腐烂在摩洛哥和生态尊重日期生产的绿洲。‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

植物biosynthesize广泛的植物化学物质包括多酚类、萜类、生物碱类、醌类、黄酮类、单宁和类固醇10]。这些化合物已被报道提高植物对病原的防御系统攻击期间,它们在植物中的浓度取决于pathosystem和环境条件(11]。先前的研究表明,植物的化合物属的成员夹竹桃,Schinus,桉树,Cupressus,金合欢具有强大的抗真菌对植物病原真菌包括广泛的活动尖孢镰刀菌f . sp。albedinisBayoud疾病的因果代理在枣椰树,这些属性是由抗氧化剂和丰富的植物次生代谢物,如多酚和类黄酮(1,8,12- - - - - -14]。这些发现表明潜在的类似的影响m . scaettae这一主题相关,但数据是有限的。

这项工作的目标是(我)调查的水提取物抗真菌效果五个植物物种(夹竹桃夹竹桃、桉树torquata Schinus molle是的,Cupressus王者世界,和金合欢cyanophylla)对m . scaettae,(ii)来定义他们的丰富的次生代谢物(茶多酚和黄酮类物质),和(3)来衡量他们的抗氧化性能。这项工作可以更全面的理解机制的建设的植物化合物,可能影响的生存和发展m . scaettae。

2。材料和方法

2.1。植物材料

叶子,茎、枝和其他地区的五个植物,即夹竹桃夹竹桃,桉树torquata,Cupressus王者世界,金合欢cyanophylla,Schinus molle是的期间,收集在2020年11月作为废物产生绿色Errachidia城市城市空间管理(摩洛哥东南)。这些植物物种的鉴定是由博士Homrani Bakkali,国家农业研究所的植物学家,和每个物种的标本制备和放置在同一个学院的植物标本。收集的植物材料干在树荫下,混合使用电动磨成粉末,然后保存在环境温度(25°C)远离光,直到操作。

2.2。准备丰富的多酚提取物

对于每一个植物物种,一个股票的解决方案(10%,w / v)构造方法报道后Hmidani et al。15轻微的变化。概要,三十克的植物粉末溶解在300毫升的50°C水的瓶孵化器为6个小时。即将到来的解决方案为抗真菌和抗氧化能力进行了分析。

2.3。抗真菌活性

2.3.1。菌丝体生长抑制试验

植物提取物的抑制菌丝的生长评估根据协议建立了Bouhlali et al。1]。从7-day-old文化5毫米菌丝体的光盘m . scaettae被转移到培养皿中包含一个PDA培养基补充不同的植物提取物通过0.2消毒吗μ米微孔过滤器获得1%,2%,3%,和4%连续稀释。此后,板块在孵化25±2°C 14天。菌丝的生长被确定为殖民地的平均直径测量两个直角。4复制/治疗(植物提取×浓度)进行包含unsupplemented负控制媒体。抑制菌丝的生长比例(IP)是使用以下公式计算: 在哪里D_c:直径(毫米)和殖民地的控制D_t:菌落的直径存在的植物提取物(mm)。

2.3.2。孢子萌发抑制试验

孢子萌发抑制后评估方法所描述的Bammou et al。16]。简单地说,一个整除(100µL)m . scaettae孢子悬液调整到10³孢子/毫升无菌蒸馏水(通过Malassez血细胞计数器)是分布在包含PDA的培养皿中补充植物提取物如上表示。孢子发芽100统计的数量确定的孵化24小时后25±2°C。孢子被认为是发芽,发芽管的长度大于它的最小直径。治疗包括四个复制和包含unsupplemented负控制媒体。孢子萌发抑制的百分比(PSGI)由每个植物提取计算使用以下方程: 在哪里N_c:控制和发芽孢子的数量N_t:发芽数孢子植物提取物的存在。

2.3.3。孢子形成抑制试验

板块用于执行菌丝体生长抑制试验是在一天潜伏期后,在同等条件下,帮助评估植物提取物的影响m . scaettae孢子形成根据Bouhlali描述的方法et al。4]。对于每一个殖民地,四盘(5毫米)直径一起转移到1毫升无菌蒸馏水的管。管涡30秒,和由此产生的悬浮的孢子浓度是决定使用Malassez细胞室。四项/暂停,和值被表示为单位面积上的孢子的数量(毫米²)。孢子形成抑制(SI)的比例确定通过以下公式: 在哪里N_c:孢子在控制和估计的数量N_t:孢子数量估计在植物提取物的存在。

2.4。抗氧化活性

2.4.1。测量的总酚含量

总酚含量(TPC)在每个植物提取物后测量方法所描述的Derouich et al。17]。短暂,一百微升的稀释植物滤液是混合了500年µL 1/10 water-diluted Folin-Ciocalteau试剂。随后,400µL碳酸钠溶液(7.5%w / v)补充道。混合物在室温下60分钟,然后,吸光度是阅读在765海里。没食子酸被用来准备的校准曲线表示没食子酸标准解决方案的浓度范围(0 - 500 mg / L)。(四个测量手段)的结果表达毫克每克没食子酸当量干重(DW)植物材料(mg GAE DW / g)。

2.4.2。总类黄酮含量的测定

植物材料的总类黄酮含量(交通)根据先前所描述的方法测量Bouhlali et al。1]。五百毫升的样品稀释装置滤液多达2500µ与150年L与蒸馏水混合µL 5%的亚硝酸钠和氯化铝10%,然后,在环境温度为5分钟孵化之前添加1毫升1 M氢氧化钠。最终混合物的体积是5000µL使用蒸馏水。的吸光度均化后产生的解决方案以510海里。标准曲线的吸光度是校准准备用芦丁在不同浓度范围从0到800 mg / L。(四个测量手段)的结果表达毫克每克芦丁等价物(重新)DW的植物材料(毫克/ g DW)。

2.4.3。Trolox等效抗氧化能力(问题)

问题分析是使用的方法重新执行et al。18]。水溶液的abt (2, 2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic酸)(7毫米)和过硫酸钾(2.45毫米)涨跌互现,继续在黑暗中12 - 16个小时在室温下产生abt激进的阳离子(abt +)。随后,混合物在734 nm的吸光度调整到0.700±0.005通过添加蒸馏水。最后,30μL稀释植物滤液加入3毫升的稀释abt激进的解决方案。混合物在室温下被允许坐6分钟前吸光度测量在734海里。总抗氧化活性(平均4个测量)是评价更易trolox当量每克DW(更易与TE / g DW)使用水溶液中trolox作为标准曲线。

2.4.4。Ferric-Reducing抗氧化能力分析(捆牢)

植物提取物的ferric-reducing能力评估根据先前所描述的方法Derouich et al。19]。短暂,5毫升TPTZ (2、4、6-tripyridyl-s-triazine)解决方案(10毫米TPTZ盐酸40毫米),50毫升的醋酸缓冲(300 mM, pH值3.6)和5毫升FeCl3水溶液(20毫米)混合准备收紧试剂。对于每一个样本,10µL植物滤液加入2毫升的收紧试剂。最终的解决方案是在室温下孵化前30分钟593海里的吸光度测量对一个空白的解决方案。总抗氧化活性(平均4个测量)表达更易trolox当量每克DW(更易与TE / g DW)使用水溶液中trolox作为标准曲线。

2.5。统计分析

使用SPSS统计分析进行了23个软件版本。单向方差分析(方差分析)事后Bonferroni测试用于确定之间的显著差异在尊重他们的抗真菌和植物提取物抗氧化性能,以及酚和类黄酮含量 显著性水平。此外,皮尔森的平方相关系数(R²)计算来衡量两两变量之间的关联。

3所示。结果

3.1。抗真菌活性

植物提取物及其浓度有显著影响菌丝体的生长、孢子萌发、孢子形成( )。在每个浓度,大肠torquata抑制对菌丝体生长的影响最大,其次是吗答:cyanopylla,c .王者世界,美国molle是的(图1)。在‬,‬‬植物‬提取高‬‬浓度诱导‬更多‬强有力的抑制‬‬‬病原体的‬增长‬‬‬除外美国molle是的记录一个低抑制菌丝的生长。在PDA培养基含有1%和4%的植物提取物,促进利率增长n夹竹桃分别提取分别为3.06%和33.12%。

如图2孢子萌发的抑制作用是剂量依赖答:cyanophylla和c .王者世界。至于n夹竹桃,浓度的增加促进孢子萌发。然而,刺激孢子萌发的提取浓度成反比美国molle是的。在低浓度的提取(1%),大肠torquata引起最强烈的抑制孢子萌发(100%),紧随其后答:cyanophylla(73%),c .王者世界(53%)和美国molle是的(6%)为4%,而提取的n夹竹桃促进孢子萌发在最高剂量的141%提取(4%)。

最后,植物提取物显示孢子形成的重大变化m . scaettae。事实上,大肠torquata和美国molle是的提取物引起孢子形成最大的减少在4%,88.05%和36.11%(图3),而在低浓度(≤2%),这些物种改良真菌孢子形成。然而,其他提取物提升m . scaettae孢子形成剂量依赖性的方式:n夹竹桃>答:cyanophylla>c .王者世界。

3.2。多酚和类黄酮含量

茶多酚和黄酮类物质在植物提取物的内容明显不同( )和76.68毫克GAE DW / g之间的不同大肠torquata和14.52 GAE DW / gn夹竹桃。同样的,大肠torquata提取记录类黄酮的含量最高(57.78 mg / g DW),紧随其后答:cyanophylla,c .王者世界,美国molle是的,n夹竹桃显示类黄酮含量最低(8.75 mg / g DW)。

3.3。抗氧化活性

抗氧化性质测量的两种方法收紧和abt变化显著( )(表1)和强烈与总多酚和类黄酮水平(R²≥0.98 - )(表2)。abt测试值的范围从74.77到391.23更易与TE / g DW和收紧有紧密的关联测试值从87.18到474.04更易与TE / g DW (R²= 0.99 - )。最高的抗氧化能力的测定建立了大肠torquata提取,发现最低的n夹竹桃提取。

强大的多酚之间的相关性也得出结论,类黄酮水平,菌丝体的生长抑制(R²≥0.91 - ),以及孢子萌发(R²≥0.82, ),而低之间的相关性建立了酚类化合物和孢子形成抑制(R²≤0.33 - )。

4所示。讨论

枣椰树花序腐烂的管理是基于预防文化习俗和传统,最终,杀菌剂喷雾盛开之前(2]。并行,日益增长的需求有机日期加上增加环境和健康担忧使用杀虫剂的研究发展的替代控制策略。具体地说,使用生物农药等多种天然材料来自细菌、真菌、病毒、线虫和植物提取物已报告持有巨大的潜力在缓解植物病害压力(20.]。例如,植物的化合物已被证明行为直接或间接对植物病原体通过抑制病菌生长和/或诱导植物抗性(21]。这些属性所提出的植物提取物作为一种重要的潜在来源抗真菌活性分子对致病性真菌在农业环境中大规模使用。本研究可以更多了解植物生产生物活性物质的能力评估五个植物的提取物的抗真菌活性物种,大肠torquata,答:cyanophylla,美国molle是的,n夹竹桃,c .王者世界,向m . scaettae和相关的生物效应的抗氧化性能。

我们的研究结果提供强有力的证据大肠有项圈的提取是非常有效地抑制孢子形成,孢子萌发、菌丝的生长m . scaettae。这意味着存在一个潜在的生物杀虫剂大肠有项圈的阻碍病原体传播、感染能力和进展的主机。这些结果与报道的一致Ameziane et al。22)发现,e .桉提取阻碍完全的菌丝体生长地丝菌属candidum(也称为地丝菌属scaettae),同一属的植物病原真菌在研究。此外,我们的研究结果与大量的工作,强调成员的属的恶名桉树真菌的生产商或抑制真菌的物质与广泛的植物病原体,答:尼日尔,答:flavus,答:寄生,g .清明的,p . digitatum,答:alternata,答:以上,c . lunata,f .以上,f . moniliforme,t . paradoxa(13,22- - - - - -24]。此外,m . scaettae随着真菌病原体病圃,t . paradoxa,r .以上也被证明是容易指甲花的作用(Lawsonia inermis)提取25),尽管这种效应略弱于我们的调查。总的来说,这些结果为进一步研究奠定基础提取物的使用大肠torquata可能,其他的植物,控制枣椰树花序腐烂。

虽然答:cyanophylla和c .王者世界表现出强烈的菌丝生长和孢子萌发抑制活动,他们的刺激影响孢子形成引发人们关注潜在的控制使用m . scaettae孢子生产传播和生存起着关键作用。事实上,在紧张的情况下,真菌菌丝体生长受阻,形成孢子丰富,以确保它的持久性。同意我们的发现,Dahlberg Etten [26)报道,孢子形成通常发生在增长率降低,延迟条件下有利于菌丝的快速增长。孢子形成的剂量依赖性刺激这些植物可能是由于丰富的单宁形成复合物的能力与重要金属,如铁,铜,锌和防止其吸收真菌(27]。事实上,苏et al。28)报道,营养底物消耗或缺乏某些营养经常刺激孢子形成。几项研究已经报道,碳和氮源的类型和浓度,以及C/N比,真菌生长和孢子形成中扮演很重要的角色29日,30.]。因此,糖的组成和含氮量答:cyanophylla和c .王者世界以及他们的酚类成分,可以负责微分对菌丝体生长的影响,孢子萌发和孢子形成。在全球范围内,由于其强大的对菌丝体生长的影响,提取的答:cyanophylla和c .王者世界可用于控制花序枣椰树上腐烂。然而,他们的行动应该被其他antisporulation完成治疗。

相反,n夹竹桃促进了病原体的生长和发育,表明其提取物中含有促生长物质,如矿物质和维生素,或提供首选的有机碳和氮的来源31日]。与这些结果一致,几项研究已经报道,PDA媒体补充植物提取物改善各种真菌病原体的生长和孢子形成(32,33]。无论从组件的机制n夹竹桃支持经济增长m . scaettae这种植物并不持有利用其提取的前提枣椰树花序疫病的管理。

有一个共识,即植物的抗真菌作用可能与次生代谢物的数量和/或质量(34]。事实上,相关分析表明抑制菌丝的生长和孢子萌发强烈与多酚和类黄酮的水平。据El-Maati et al。34),较高的植物提取物抗菌能力酚醛含量较高。另外,Assiri et al。35)表明,生物活性脂质包括脂肪酸和维生素疏水与植物提取物的抗菌性。所有这些化合物可以通过抑制代谢酶,干扰细胞壁的合成和电子传递,改变细胞的渗透性,抑制营养吸收,和其他干扰细胞代谢途径(36]。强大的抗氧化活性之间的相关性也发现和抑制菌丝的生长和孢子萌发(R²≥0.86; )。事实上,抗氧化剂已报告扮演主要角色在提高治疗的有效性对植物真菌病原体与杀菌剂(佐剂相结合37]。的影响可能是由于膜透性的增加,随后允许更大的细胞内扩散的杀真菌剂,或减少细胞内氧化杀菌剂导致更高的毒性真菌(38]。

5。结论

这项研究强调了潜在的利用植物作为生物活性化合物的来源控制花序腐烂在日期棕榈种植园。我们的研究结果表明,提取的大肠torquata,答:cyanophylla,c .王者世界能够破坏增长m . scaettae该疾病的,因果代理。由此产生的影响这些植物可以归因于他们的抗氧化多酚含量和抗氧化性能。这意味着可能使用的测量这些特征作为一个代理在预测潜在的抗菌活动在植物。在全球范围内,我们的工作要求关注植物的进一步勘探的意义作为一个不够利用资源的发现和开发新的分子枣椰树病原体的管理。

缩写

问题:	Trolox等效抗氧化能力
收紧:	Ferric-reducing抗氧化能力
TPTZ:	2、4、6-Tripyridyl-s-triazine
TE:	Trolox等效
DW:	干重
GAE:	没食子酸当量
再保险:	芦丁等效
TPC:	总酚含量
交通:	总类黄酮含量
PRGI:	比例的径向生长抑制
PISG:	孢子萌发的抑制百分比
PSI:	孢子形成抑制。

数据可用性

没有数据被用来支持本研究。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者扩展他们的感谢和感激博士Homrani Bakkali Bammou博士的帮助和有价值的指导。

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