مطالعه اثر ضدباکتریایی چند اسانس گیاهی در کنترل باکتری Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum عامل بیماری پوسیدگی نرم سیب زمینی
XML
نویسندگان
1مشهد، خیابان آبکوه، خیابان باباطاهر، باباطاهر ۱۷، پلاک ۵
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
چکیده
باکتری Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) عامل ایجاد پوسیدگی نرم در غده سیب زمینی است که دارای دامنه میزبانی وسیعی است و بر روی بسیاری از گیاهان ایجاد بیماری می‌کند. این باکتری توانایی ترشح آنزیم‌های خارج سلولی مثل پکتات‌لیاز، پلی‌گالاکتروناز و سلولاز را دارد که سبب تخریب بافت گیاه و ایجاد لهیدگی و پوسیدگی نرم می‌شود. عمده خسارت این بیماری روی سیب زمینی، پس از برداشت و در طول دوره انبار‌داری به محصول وارد می‌شود. این باکتری بیشتر در نواحی مرطوب خسارت زاست و وجود رطوبت فاکتور مهمی برای توسعه بیمارگر است. اولین گزارش مربوط به ایجاد این بیماری در ایران روی پراهمیت‌ترین و اقتصادی‌ترین میزبان آن یعنی سیب زمینی در سال 1377 از استان فارس بوده است. افزایش مقاومت آفات و بیمارگر‌ها به سموم شیمیایی سبب روی آوردن پژوهشگران به روش‌های جدید برای کنترل آنها شده است. یکی این روش‌ها، استفاده از متابولیت‌های ثانویه گیاهی است و پژوهش‌های بسیاری در این زمینه در حال انجام است. در مطالعه حاضر، اثر اسانس نه گیاه دارویی (انیسون، آویشن شیرازی، باریجه، پرتقال، ترخون، زنیان، مرزه خوزستانی، مورد و میخک) بر روی یک جدایه استاندارد Pcc و دو جدایه بومی منطقه ، و یک جدایه استاندارد Escherichia coli طبق اصول موسسه استاندارد های بالینی و آزمایشگاهی( (CLSI بررسی شد. در مرحله غربال اولیه، اثر ضد باکتریایی اسانس‌های ذکر شده در غلظت 10 میلی گرم با روش انتشار از دیسک در وسط پتری حاوی سوسپانسیون 24 ساعته باکتری (OD600=0.3) ارزیابی شد. نتایج حاصله نشان داد تمامی اسانس‌ها بر روی باکتری‌های مورد آزمون اثر بازدارندگی دارند، با این حال اسانس مرزه خوزستانی، آویشن شیرازی و زنیان به ترتیب با میانگین قطر هاله بازدارنده 2/7، 9/6 و 3/5 بر روی جدایه‌های Pcc و 1/4، 9/3 و 4/3 بر روی جدایه E. coli دارای بیشترین اثر بازدارندگی بودند. حداقل غلظت بازدارنده (MIC) و حداقل غاظت کشنده (MBC) سه اسانس برتر نیز بر روی جدایه‌های ذکر شده تعیین گردید که بر روی جدایه‌های Pcc مقادیر میانگین به ترتیب برای اسانس مرزه خوزستانی هر دو مقدار 150 ، آویشن شیرازی 150 و 300 و اسانس زنیان 1250 و 2500 میکروگرم بر میلی لیتر بود. بر روی E. coli نیز این مقادیر به ترتیب برای اسانس مرزه خوزستانی 150 و 300 ، آویشن شیرازی 300 و 600 و زنیان هر دو مقدار 2500 میکروگرم بر میلی لیتر بود. کلیه آزمایشات در سه نوبت و با پنج تکرار انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد این اسانس ها در غلظت های بسیار پایین، کارایی قابل ملاحظه ای برای کنترل Pcc دارند و می توان از آنها به عنوان جایگزین مناسبی برای سموم شیمیایی در جهت مدیریت این بیماری استفاده نمود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Study the antibacterial effects of several plant essential oils on control of Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, the causal agent of potato soft rot disease
Authors
habibeh hajian maleki, Sareh Baghaee Ravari, Mohammad Moghaddam
Abstract
Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) is the causal agent of soft rot on potato tubers that has a wide host range and causes disease on many plants. This bacterium has the ability to secrete extracellular enzymes such as pectate lyase, polygalacturonase, and cellulase, which can degrade plant tissues and cause decay and soft rot. The highest damage to potato occurs after harvest and during storage period. This bacterium is more harmful in wet areas and existence of moisture is an important factor for disease development. The first report of the disease in Iran on potato as the most important and economical host was from Fars province in 1998. Increasing resistance of pests and pathogens to chemical pesticides has leaded researchers to new control methods. One of these methods is use of plant secondary metabolites and many studies are under way in this area. In the present study, effect of essential oils of nine medicinal plants (Anise, Shirazi thyme, Barije, Orange, Tarragon, Ajwain, Khuzestani savory, Myrtle and Clove) is investigated on a standard strain of Pcc, two native strains and a standard strain of Escherichia coli according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) principles. At the initial screening stage, antimicrobial activity of mentioned EOs at 10 mg concentration is evaluated using disk diffusion method in petri dishes containing 24-hour suspension of the bacteria (OD600 = 0.3). The results showed that all of the EOs have inhibitory effects on tested bacteria, however, Khuzestani savory, Shirazi thyme and Ajwain EOs with average inhibition zone diameter of 7.2, 6.9 and 5.3 for Pcc strains, and 4.1, 3.9 and 3.4 cm for E. coli, respectively, had the most inhibition effect. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the three representative oils were also determined on studied bacteria that the mean values on Pcc strains are recorded 150 µg in both asaays for Khuzestani savory, 150 and 300 µg for Shirazi thyme and 1250 and 2500 µg for Ajwain EOs. For E. coli, these values are measured 150 and 300 µg for Khuzestani savory, 300 and 600 µg for Shirazi thyme, and 2500 µg for in both assays for Ajwain EOs, respectively. All experiments are carried out in triple with five replicates. The results show that these oils have significant efficiency at very low concentrations for Pcc control and can be used as suitable alternatives for chemical pesticides in order to manage the disease.
Keywords
Essential oil, Minimum inhibitory concentration, Minimum bactericidal concentration, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum