ارزیابی تاثیر نانوذرات نقره در کنترل بیماری پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ Fusarium solani در گیاه لوبیا
کد مقاله : 1577-23IPPC
نویسندگان
1استان مرکزی-شهرستان خمین-بلوار شهید بهشتی-خیابان رسالت--رسالت17-کوچه شهید محمد امیدی
2مدیر گروه گیاهپزشکی/دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات (تهران)
3استاد گروه شیمی/دانشکده علوم پایه ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران ،ایران
چکیده
دانه گیاه لوبیا دارای 32-18 درصد پروتئین می باشد که نشان از ارزش بالای تغذیه آن برای انسان دارد. یکی از مهمترین بیماری های قارچی لوبیا بیماری پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ Fusarium solaniمی باشد. سنتز بیولوژیکی نانو ذرات یکی از شاخه‌های مهم در رشته بیوتکنولوژی است. مطالعه حاضر با هدف سنتز زیستی نانوذرات نقره با استفاده از عصاره اتانولی گل های گیاه گلرنگCarthamus) tinctorius ) و بررسی فعالیت ضد قارچی آن صورت گرفته است. گیاه گلرنگ به دلیل داشتن خاصیت آنتی اکسیدانی و ترکیبات ثانویه فراوان، نقش احیاء کنندگی و پایدارسازی نانوذرات را ایفا می کند. برای سنتز نانوذرات نقره، به میزان10 میلی لیتر محلول نیترات نقره به 100 میلی لیتر عصاره تازه تهییه شده اضافه شد. برای دست آوردن نانوذراتی با شکل و اندازه مطلوب، پارامترهای موثر بر سنتز نانوذرات نقره مانند pH، حجم عصاره، غلظت یون نقره، دما و زمان واکنش بهینه شدند. خصوصیات نانوذرات با استفاده از UV-Visible spectroscopyمورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین آنالیز نانوذرات تولید شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که ذرات مذکور دارای شکل کروی با پراکنش خوب و اندازه های کمتر از 100 نانومتر بودند. همچنین طیف سنجی مادون قرمزFT-IR) ) نانوذرات بیوسنتز شده، حضور گروه های پیوندی آمید که در خود عصاره گیاهی یافت شد را نشان داد. . فعالیت ضد قارچی عصاره و نانوذرات نقره با تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) علیه بیماری پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ Fusarium solaniدر گیاه لوبیا مورد بررسی قرار گرفت. در تست های آزمایشگاهی اثرات بازدارندگی نانو ذرات مذکور با غلظت های 200،100،50 ،300و400 پی پی ام روی نرخ رشد میسلیومی قارچ بررسی شد. نتایج نشان داد که اثرات بازدارنگی نانوذرات بیوسنتز شده با عصاره استخراج شده از گل های گلرنگ از غلظت 200 پی پی ام به بالا به طور معنی داری قادر به کنترل و جلوگیری از رشد قارچ بود. در تست های گلخانه ای اثرات بازدارندگی نانو ذرات مذکور با غلظت های 400 ، 600 و 800 پی پی ام به صورت بذرمال و آغشته سازی بذور لوبیا با نانو ذرات مذکور جهت ارزیابی نشانه های هوایی بوته های لوبیا (بر اساس مقیاس نمره دهی9-1) آلوده شده به Fusaruim solani بررسی شد نتایج حاصل از بررسی های گلخانه ای نیز نشان داد که پیش تیمار بوته های لوبیا با نانوذرات بیوسنتز شده با این عصاره گیاهی با غلظت 600 پی پی ام به بالا قادر به کنترل معنی دار بیماری پوسیدگی فوزاریومی لوبیا Fusarium solani بوده است. روش سنتزی پیشنهادی دوستدار محیط زیست بوده و قابلیت استفاده برای تولید نانوذرات نقره در شرایط مزرعه ای را دارد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Effect of biosynthesized silver nanoparticles on Fusarium solani the cause of root rot bean's disease
Authors
Hamed Sheikhi, vahid zarrin nia, kambiz larijani
Abstract
Bean seeds contain 18-32 percent protein, which indicates the high potential value for nutrition. Silver nanoparticles (AgNPs) was evaluated for its possible effects on root rot disease of bean attributed to the seed and soil borne fungus Fusarium solani as one of the most important diseases of beans. The present study aimed to synthesize silver nanoparticles using an ethanolic extract of safflower plants and its antifungal activity evaluation. Due to existing of many secondary compounds antioxidant properties, Carthamus tinctorius flowers extract plays an important role in reducing and stabilizing agent during process. In order to green synthesize silver nanoparticles, a fresh extract was prepared in a proportion of 10 grams per 100 cc Ethanol 80%. The herbal extract was filtered. Then the alcoholic solvent was removed from the mixture added to a silver nitrate solution (AgNO3) that finally centrifuged at 14,000 rpm for 30 min to achieve final product. The nanomaterials were analyzed by UV-Visible (UV-Vis) spectroscopy, Transmission Electron Microscope (TEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Silver nanoparticles characterized as spherical shape, almost at sizes less than 100 nm. Antifungal activity of the extract and silver nanoparticles were evaluated by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) against root rot disease caused by F. solani fungus in bean plant.In laboratory tests, the results showed that the biosynthetic AgNPs was significantly able to control and even prevent the growth of the fungus agent. The results of greenhouse studies also indicated that pretreatment of beans plants with green synthesized nanoparticles with this plant extract were found out significant toxic effects against F. solani so that it successfully inhibit the mycelial growth. Therefore, the proposed synthetic process of AgNPs is eco-friendly method and has the potential to be consider for field conditions.
Keywords
Green synthesis, AgNPs, Carthamus tinctorius, Antifungal activity