بررسي تأثير عصاره‌هاي سير و آويشن شيرازي بر روي بيماري كپك سبز (Penicillium digitatum) و بعضي از مكانيسم‌هاي دفاعي در پرتقال

The investigation of the effect of garlic and thyme extracts on orange green mold (Penicillium digitatum), defense enzymes and genes expression

استفاده از سموم شيميايي در طي دهه ­ها باعث ايجاد آلودگي محيط ­زيست و همچنين ايجاد باقيمانده بر روي محصولات غذايي شده است. در اين پژوهش از عصاره­ هاي آبي و متانولي آويشن ­شيرازي (Zataria multiflora Boiss.) و سير (Allium sativum L.)جهت كنترل بيماري كپك سبز پرتقال با عامل .Penicillium digitatum Sacc، در آزمايشگاه و در انبار 15 درجه سلسيوس استفاده شد. نتايح آزمون ديسك­ گذاري در محيط كشت نشان داد كه، عصارۀ آبي و الكلي سير (غلظت 60 ميلي ­گرم در ميلي ­ليتر)با 26 و 32 ميلي‌متر قطر ممانعت از قارچ بيمارگر، داراي بيشترين اثر كنترل‌ كنندگي و عصارۀ آبي و الكلي آويشن شيرازي (غلظت 15 ميلي ­گرم در ميلي ­ليتر) با 10 و 14 ميلي‌ متر قطر ممانعت از قارچ بيمارگر، داراي كمترين اثر كنترل ­كنندگي بود. در آزمون اختلاط با محيط كشت، عصاره­ هاي آبي و الكلي سير در غلظت­ 600 ميلي ­گرم در ليتر به ترتيب با 25/65 و 26/75 درصد ممانعت از قارچ بيمارگر بهترين كنترل‌ كنندگي بيمارگر را نشان دادند. در آزمون انبار 15 درجۀ سلسيوس، سطح لكۀ ايجاد شده در تيمار عصاره­ هاي آبي و الكلي سير و آويشن شيرازي با غلظت­ شش در هزار، cm2 30/5 (آبي) و cm226/3 (الكلي) براي سير، cm2 44/7 (آبي) و cm215/4 (الكلي) براي آويشن شيرازي، كمترين ميزان خود را در مقايسه با ساير تيمارها وهمچنين تيمار شاهد (با ميزان cm247/30) داشتند. نتايج بررسي فعاليت آنزيم هاي پراكسيداز و پلي ­فنل ­اكسيداز نشان داد كه بيشترين فعاليت هر دو آنزيم نه روز بعد از نمونه برداري و در تيمار شش در هزار عصارۀ سير مشاهده شد. ميزان نسخه­ برداري سه ژن كدكنندۀ آنزيم ­هاي پراكسيداز، پلي ­فنل ­اكسيداز و فنيل ­آلانين ­­آمونيالياز روندي مانند ميزان فعاليت سه آنزيم در طول 12 روز نمونه برداري داشت و در روز نهم، بيشترين ميزان نسخه ­برداري اين سه آنزيم به ترتيب با مقدار عددي 23/15، 80/11 و 36/12 برابر شاهد سالم بودند. بر اساس نتايج آزمون ­هاي آزمايشگاهي و انباري، عصارۀ هر دو گياه سير و آويشن شيرازي به عنوان تركيبات طبيعي با پتانسيل كنترل‌ كنندگي معرفي مي ­شوند

Background and Objectives The use of chemical pesticides has caused environmental hazards as well as the creation of residues on food products. In this research, the extracts of Zataria multifloraBoiss. and Garlic (Allium sativum L.) were used for controlling the green mold of orange caused by Penicillium digitatum, invitro and invivo at 15 ̊C. Materials and Methods In this study, the effect of plant extracts against the pathogen was evaluated using two methods, included the paper disc and mixing with culture media. Then, the effect of these extracts on the fruit was studied against the pathogen. The level of activity of the enzymes including peroxidase, catalase and polyphenol oxidase, as well as total phenol content were measured. Finally, the expression of catalase, peroxidase and polyphenol oxidase genes was evaluated using the Real time PCR method. Results The results of disc test showed that aqueous and alcoholic extracts of garlic had the highest effect on fungal mycelium growth with 60 mg at ml concentration and 32.20 mm and 26.12 mm diameter of inhibition zone respectively. The mixing culture test showed that aqueous and alcoholic extracts of garlic with 65.25 and 75.26 percent of the inhibitory effect on the pathogen, respectively, showed the best control compared to the control in 600 mg at L concentration. The results of invivo assays indicated that 6×1000 concentration of aqueous and alcoholic garlic and thyme extracts had the lowest of decay area with 5.3 and 3.26 cm2 respectively (for garlic) and 7.44 and 4.15 cm2 for thyme. Results of enzyme activity of peroxidase and polyphenol oxidase showed that the highest activity of both enzymes was 9 days after sampling and in the treatment of 6×1000 garlic extract. Discussion Based on the results of laboratory and storage tests, the extract of both garlic and thyme are introduced as natural constituents with controlled potentials. The genes expression levels of enzymes as peroxidase, polyphenol oxidase, and phenylalanine ammonialis had the same trend to the activity of two enzymes over a period of 12 days. Based on the results of invivo and invitro tests, the extract of garlic and thyme are introduced as natural compounds with high controlling potentials.