Xanthomonas oryzae pv. DOI: 10.22059/jbioc.2018.251845.222 * Corresponding author E-mail: rrezaei@yu.ac.ir کنترل بیولوژیک آفات و بیماریهای گیاهی دورۀ 7 شمارۀ 1 بهار و تابستان )93-97( 1397 بررسی اثر ضدباکتریایی اسانس چند گیاه دارویی بر باکتری بیمارگر برنج Pseudomonas fluorescens و باکتری غیربیمارگر CHA0 oryzae 4 3 1 بهرخ شعبانی رسول رضائی 2 حبیباله چارهگانی و امین صالحی 1. دانشجوی سابق کارشناسی ارشد گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج ایران 2 و 3. استادیاران گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج ایران 4. دانشیار گروه زراعت و اصالح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج ایران )تاریخ یافت: - 1396/11/15 تاریخ پذیرش: 1396/12/10( چکیده بیماری بالیت باکتریایی برنج با عامل Xanthomonas oryzae pv. oryzae یکی از مهمترین بیماریهای برنج سراسر دنیا میبا وقوع این بیماری ایران نیز گزارش گردیده است. تحقیق حاضر اثرات ضدباکتریایی تعدادی از گیاهان دارویی موجود طبیعت استان کهگیلویه و بویراحمد بر این باکتری و همچنین باکتری غیربیماریزای Pseudomonas fluorescens CHA0 مورد بررسی قرار گرفت. بررسی اثر ضدباکتریایی اسانسهای آویشن دنایی رزماری رازیانه پونه نعناع و شمعدانی معطر شرایط آزمایشگاه به روش نشر آگار انجام گرفت. همچنین کنترلکنندگی و کشندگی اسانسها تعیین گردید. یافتههای این پژوهش نشان داد که بیشترین اثر ضدباکتریایی 4 mg/ml و 100mg/ml مربوط به گیاه آویشن دنایی میباشد همچنین 4mg/ml کمترین اثر متعلق به گیاه پونه میبا 1mg/ml بیشترین اثر ضدباکتریایی مربوط به گیاهان نعناع پونه و رازیانه بود. باکتری Xanthomonas oryzae pv. oryzae بیشترین حساسیت را به اسانس آویشن دنایی با کنترلکنندگی 0/122mg/ml و کشندگی 0/245 mg/ml و باکتری Pseudomonas fluorescens CHA0 بیشترین حساسیت را به اسانس رازیانه با کنترلکنندگی 1/95 mg/ml و کشندگی 3/90 mg/ml نشان دادند. واژههای کلیدی: اسانس کشندگی کنترلکنندگی فعالیت ضدباکتریایی گیاهاندارویی. Antibacterial effect of some essencial oils on rice pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae and non pathogenic bacteria Pseudomonas fluorescens CHA0 Behrokh Shabani 1, Rasool Rezaei 2, Habiballah Charehgani 3, Amin Salehi 4 1. Former MS.c. Student, Department of Plant Protection, College of Agriculture, Yasouj University, Iran. 2 and 3. Assistant Professors, Department of Plant Protection, College of Agriculture, Yasouj University, Iran. 4. Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Yasouj University, Iran. (Received: February 4, 2018 - Accepted: March 1, 2018) ABSTRACT Bacterial blight disease of rice, caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae, is one of the most important diseases of rice worldwide. Incidence of this disease has been reported in Iran. In present study, antibacterial effects of some medicinal plants of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province on this bacterium as well as on Pseudomonas fluorescens CHA0 was investigated. Antimicrobial effect of essential oils of Thymus daenensis,,,, and Pelargonum graveolens was determined by agar diffusion method, under laboratory condition. Minimal inhibitory concentration (MIC) and Minimal bactericide concentration (MBC) of essential oils were also determined. The results showed that, at the concentrations of 4 and 100 mg/ml, the essential oil of T. daenensis had the highest antibacterial effect and at the concentration of 4 mg/ml, had the lowest antibacterial effect. At the concentration of 1 mg/ml, essential oils of, and Foeniculum vulgar showed the most antibacterial activity. It was found that Xanthomonas oryzae pv. oryzae was the most sensitive to s with MIC of 0.122 mg/ml and MBC of 0.245 mg/ml, while Pseudomonas fluorescens CHA0 was the most sensitive to with MIC of 1.95 mg/ml and MBC of 0 mg/ml. Keywords: Essence, Minimum inhibitory concentration, Minimum bactericidal concentration, Antibacterial activity, Medicinal plants.
شعبانی و همکاران: بررسی اثر ضدباکتریایی اسانس چند گیاه دارویی بر... 94 تازههای تحقیق تحقیق حاضر اثرات ضدباکتریایی تعدادی از گیاهان دارویی موجود طبیعت ایران از جمله آویشن دنایی رزماری رازیانه پونه نعناع و شمعدانی معطر بر روی عامل بیماری بالیت باکتریای برنج Xanthomonas oryzae pv. oryzae مورد بررسی قرار گرفته است. این تحقیق اولین مطالعه خصوص اثر ضدباکتریایی اسانسهای گیاهی بر این باکتری ایران میبا مقدمه بیماری بالیت باکتریایی برنج با عامل Xanthomonas oryzae pv. oryzae یکی از خطرناکترین بیماریهای برنج جهان میباشد و بیشتر نواحی گرمسیری خسارت وارد میکند )2008 al..)dinh et این بیماری ایران از شمال کشور گزارش شده است.(Khoshkdaman et al. 2009) از روشهای کنترلی که تا به امروز برای کاهش خسارت بیماری استفاده شده است میتوان به استفاده از ارقام مقاوم ضدعفونی بذور با ترکیبات ضدمیکروبی کاربرد سموم سیستمیک مانند کلرامفنیکول و نیکلوزآمید (Kim et al. 2016) و استفاده از باکتریهای آنتاگونیست اشاره نمود. استفاده از روشهای کنترلی جایگزین سموم شامل کنترلزیستی و استفاده از گیاهان دارویی با خاصیت ضدمیکروبی حال توسعه میباشند. کاربرد اسانسهای گیاهان دارویی عالوه بر توانایی کنترل بیماریهای برهمخوردن میکند سعی دارویی گیاهی باعث تعادل اکولوژیکی.)Jabeen et al. 2009( شده موجود اثرات کاهش ضدباکتریایی طبیعت محیط هزینهها زیست از و شده ممانعت از اینرو این تحقیق تعدادی ایران از از جمله گیاهان آویشن دنایی رزماری رازیانه پونه نعناع و شمعدانی معطر جهت تعیین میزان کارایی آنها بر روی عامل بیماری بالیت باکتریای برنج مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان امکان صورت شیمیایی تهیه نمود. جایگزین باکتریهای مورد استفاده باکتری بیمارگر سویه مناسبی مواد و روشها سموم برای Xanthomonas oryzae pv. و oryzae Pseudomonas fluorescens CHA0 از بخش گیاهپزشکی دانشگاه شیراز یافت و برای انجام تحقیقات مورد استفاده قرار گرفت. و تهیه اسانسگیری و آمادهسازی نمونههای گیاهی جهت نمونههای گیاهی از استان کهگیلویه و بویراحمد تهیه )جدول سایه.)1 شرایط و آزمایشگاهی برای استخراج اسانسها شدند خشک از روش تقطیر با آب بهوسیله دستگاه تقطیر گردشی )کلونجر( استفاده جدول 1. گیاهان مورد استفاده این مطالعه Table 1. Medicinal plants used in this study Scientific name Parts used Flower, Leaf Flower, Leaf Family Apiaceae Geraniaceae بررسی اثر ضدباکتریایی اسانسهای مختلف (NB) Nutrient Broth شرایط آزمایشگاه روش نشر آگار مقدار 200 میکرولیتر از سوسپانسیون باکتری حاوی 10 6 cfu/ml کشت محیط روی باکتری سلول آگار ریخته و بهوسیله لوله L شکل بهطور کامل پخش گردید. بعد از خشک شدن سطح محیط های مناسبی از اسانسهای گیاهان را روی دیسکهای کاغذی سترون به قطر 6 میلیمتر ریخته بهطوری که سطح دیسکهای کاغذی
95 کنترل بیولوژیک آفات و بیماریهای گیاهی دورۀ 7 شمارۀ 1 بهار و تابستان 1397 oryzae با کامال آنتیبیوتیک آغشته اسانس جنتامایسین 10( همچنین میکروگرم( دیسک از بهعنوان شاهد مثبت و دیسک حاوی 15 میکرولیتر آب مقطر سترون بهعنوان شاهد منفی استفاده گردید. بعد از 48 تا 72 ساعت هاله بازدارنده اطراف دیسکهای کاغذی و گردید مشاهده اندازهگیری انجام گرفت. تعیین کشندگی با خطکش کنترلکنندگی برحسب میلیمتر )MIC( )MBC( برای تعیین کنترلکنندگی و (Minimum Inhibitory Concentration) سری روش از اسانس دو برابر رقت لولهای محیط کشت مغذی استفاده نتایج و بحث بررسی اثر ضدباکتریایی اسانسهای مختلف شرایط آزمایشگاه کلیه اسانسهای گیاهی مورد استفاده بر روی باکتری )جدایه برنج( اثر ضدباکتریایی داشتند. بیشترین اثر ضدباکتریایی بر روی P. fluorescens 100mg/ml مربوط به گیاه رازیانه بود. 4 میلیگرم بر میلیلیتر اسانس گیاهان مختلف با یکدیگر اختالف معنیدار نداشتند. 1 میلیگرم بر میلیلیتر هیچکدام از اسانسهای گیاهی اختالف معنیداری با دیسک حاوی جنتامایسین بازدارندگی از رشد باکتری نشان ندادند )P=0.01( روی باکتری )شکل 1(. بیشترین اثر ضدباکتریایی Xanthomonas oryzae pv. oryzae 100mg/ml مربوط به گیاه آویشن دنایی و کمترین اثر ضدباکتریایی مربوط به گیاه رازیانه بود. همچنین 4 میلیگرم بر میلیلیتر بیشترین اثر مربوط به گیاه آویشن دنایی و کمترین اثر متعلق به گیاه پونه و رزماری بود. 1 میلیگرم بر میلیلیتر کمترین اثر ضدباکتریایی مربوط به گیاه رزماری بود. سایر اسانسهای گیاهی 1 میلیگرم بر میلیلیتر اختالف معنیداری با یکدیگر نداشتند )P=0.01( )شکل 2 (. Xanthomonas oryzae pv. و P. fluorescens CHA0 شکل 1. مقایسه میانگین قطر هاله بازدارنده ایجاد شده توسط اسانسهای مورد استفاده علیه باکتری Pseudomonas fluorescens CHA0 شرایط آزمایشگاه. )حروف مشترک روی ستونها نشاندهنده عدم تفاوت معنیدار میباشد(. Figure 1. Mean comparison of inhibition zone diameter produced by essential oils used against Pseudomonas fluorescens CHA0 in laboratory conditions. (For each column, the data followed with the same letter were not statistically different)
شعبانی و همکاران: بررسی اثر ضدباکتریایی اسانس چند گیاه دارویی بر... 96 شکل 2. مقایسه میانگین قطر هاله بازدارنده ایجاد شده توسط اسانسهای مورد استفاده علیه باکتری oryzae pv. oryzae شرایط آزمایشگاه. )حروف مشترک روی ستونها نشاندهنده عدم تفاوت معنیدار میباشد(. Xanthomonas Figure 2. Mean comparison of inhibition zone diameter produced by essential oils used against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in laboratory conditions. (For each column, the data followed with the same letter were not statistically different) اسانسهای باکتری بازدارندگی بازدارندگی (MIC( کشندگی )MBC( های مختلف و مختلف بر Xanthomonas oryzae pv. oryzae با دنایی آویشن اسانس داشتند. روی اثر 0/245 میلیگرم بر میلیلیتر دارای کمترین و باالترین اثر باکتریکشی و با 0/12 میلیگرم بر میلیلیتر اسانس دارای کنترلکنندگی بود و رازیانه با میلیگرم بر میلیلیتر دارای بیشترین و کمترین اثر باکتریکشی و با 62/5 میلیگرم بر میلیلیتر دارای کنترلکنندگی نسبت به سایر تیمارها بود )جدول 2 (. همچنین اسانسهای مختلف های مختلف بر روی باکتری P. fluorescens CHA0 اثر بازدارندگی داشتند. اسانس رازیانه با 3/9 میلیگرم بر میلیلیتر دارای کمترین و باالترین اثر باکتریکشی و با 1/95 میلیگرم بر میلیلیتر دارای کنترلکنندگی بود )جدول 3 (. جدول 2. اثر ضدباکتریایی اسانسهای مختلف مورد استفاده این تحقیق بر روی باکتری pv. Xanthomonas oryzae oryzae شرایط آزمایشگاه Table 2. In vitro antibacterial effect of different essences used in this study on Xanthomonas oryzae pv. oryzae Plant Minimum bactericidal concentration 15.63 0.245 0.98 15.63 Minimum inhibitory concentration 0.122 62.5 0.49
97 کنترل بیولوژیک آفات و بیماریهای گیاهی دورۀ 7 شمارۀ 1 بهار و تابستان 1397 جدول 3. اثر ضدباکتریایی اسانسهای مختلف مورد استفاده این تحقیق بر روی باکتری Pseudomonas fluorescens CHA0 شرایط آزمایشگاه Table 3. In vitro antibacterial effect of different essences used in this study on Pseudomonas fluorescens CHA0 Plant Minimum bactericidal concentration Minimum inhibitory concentration 1.95 REFERENCES Dinh HD, Oanh NK, Toan ND, Du PV, Loan LC (2008) Pathotype profile of Xanthomonas oryzae pv oryzae isolated from the rice ecosystem in Cuulong river delta. Omorice 16: 34-40. Jabeen R, Ashraf M, Ahmad I (2009) Evaluating the effects of cold water diffusates against Xanthomonas oryzae pv. oryzae causing bacterial leaf blight in rice. Archives of Phytopathology and Plant Protection 42(2): 137 187. Khoshkdaman M, Niknejad kazmpour M, Ebadi AA, Pedramfar H (2009) Identification of causal agent of bacterial bight of rice in the fields of Guilan province. Journal of Plant Protection 23(1): 50-57. (In Persian). Kim SI, Song JT, Jeong JY, Seo HS (2016) Niclosamide inhibits leaf blight caused by Xanthomonas oryzae in rice. Scientific Reports 6: 21209.