Fungicidal activity of juniper essential oil (Juniperus communis L.) against the fungi infecting horseradish seedlings

• Autorzy: Gleń-Karolczyk K. , Boligłowa E.

Warianty tytułu

PL

Fungicydalna aktywność olejku jałowcowego (Juniperus communis L.) wobec grzybów porażających sadzonki chrzanu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to evaluate in mycological aspect stored horseradish seedlings derived from the strict field experiment, with an application of chemical and non-chemical protection. Regardless of protection manner, the population of fungi present in horseradish seedlings was dominated by the following species: V. dahliae (14%), C. destructans (8%), E. purpurascens (7.7%), R. solani (7.3%), T. hamatum (6%). Protection improves the health status of the seedlings, and better protective effect is obtained by the application of synthetic fungicides which, compared to the control site (541), reduces the amount of fungal isolates to 266. The second stage of the study involved an evaluation of antifungal activity in vitro of 1.0; 0.5; 0.1 mm3·cm-3 juniper oil with respect to above mentioned fungi. In laboratory conditions, regardless of the concentration juniper oil strongly inhibits the linear growth and sporulation of fungi the most intensively colonizing horseradish seedlings. Mean values of colony surface growth limiting are in the range from 50.66% for V. dahliae to 90.1% for R. solani. Also, an increase in juniper oil concentration in the culture medium results in an increased inhibition of fungi sporulation. The presence of 1.0 mm3·cm-3 oil in the medium oil causes 90.4% reduction of C. destructans, and 82.1% of V. dahliae spores. A very strong fungistatic effect of juniper oil in vitro may be the basis for further research on its application in plants protection against root rots.

PL

Celem badań była mykologiczna ocena przechowywanych sadzonek chrzanu pochodzących ze ścisłego doświadczenia polowego, w którym zastosowano ochronę chemiczną oraz niechemiczną. Niezależnie od sposobu ochrony populacja grzybów zasiedlających sadzonki chrzanu była zdominowana przez gatunki: Verticillium dahliae (14%), Cylindrocarpon destructans (8%), Epicoccum purpurascens (7,7%), Rhizoctonia solani (7,3%), Trichoderma hamatum (6%). Ochrona polepsza zdrowotność sadzonek, przy czym lepszy efekt ochronny uzyskano po zastosowaniu syntetycznych fungicydów, zastosowanie których prowadziło do zmniejszenia ilości izolatów grzybów z 541 w obiekcie kontrolnym do 266. Celem drugiego etapu badań była ocena in vitro aktywności przeciwgrzybicznej 1.0; 0.5; 0.1 mm3·cm-3 stężenia olejku jałowcowego wobec ww. gatunków grzybów. W warunkach laboratoryjnych olejek jałowcowy niezależnie od stężenia bardzo silnie hamował rozrost liniowy oraz zarodnikowanie grzybów najintensywniej zasiedlających sadzonki chrzanu. Średnie wartości ograniczenia rozrostu powierzchniowego kolonii mieściły się w przedziale od 50,66% - V. dahliae do 90,1% dla Rhizoctonia solani. Poza tym zwiększenie stężenia w podłożu hodowlanym olejku jałowcowego skutkowało wzmożoną inhibicją sporulacji grzybów. W obecności 1,0 mm3·cm-3 olejku w pożywce ilość spor C. destructans zmniejszała się o 90,4%, a V. dahliae o 81,1%. Bardzo silne fungistatyczne oddziaływanie olejku jałowcowego w testach in vitro, może być podstawą do dalszych badań w kierunku wykorzystania go do ochrony roślin przed zgniliznami korzeniowymi, których sprawcami są testowane gatunki grzybów.

Słowa kluczowe

EN

antifungal activity; juniper essential oil; pathogenic fungi; horseradish seedlings

PL

aktywność fungistatyczna; olejek jałowcowy; grzyby patogeniczne; sadzonka chrzanu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, nr 3
• Strony: 119--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gleń-Karolczyk K.

• University of Agriculture in Krakow, Department of Agricultural Environment Protection, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland

autor

Boligłowa E.

• University of Agriculture in Krakow, Department of Agricultural Environment Protection, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Babadoost M., Chen W., Bratsch A.D., Eastman C.E.: Verticillium longisporum and Fusarium solani: two new species in the complex of internal discoloration of horseradish roots. Plant Pathology, 2004, 53, 669-676.
• [2] Bais S., Gill N.S., Rana N., Shandil S.: A Phytopharmacological Review on a Medicinal Plant: Juniperus communis. International Scholarly Research Notices. 2014, Article ID 634723, 6 pages. http://dx.doi.org/10.1155/2014/634723.
• [3] Bajpai V. K., Kang S.C.: In vitro and in vivo inhibition of plant pathogenic fungi by essential oil and extracts of Magnolia liliflora Desr. J. Agr. Sci. Tech., 2012, 14, 845-856.
• [4] Bartyńska M., Mirski W.: From studies on possibility of protecting blue spruce (Picea pungen Engelm.) against fungi. Part II. Laboratory assessment of antifungal activity of selected essential oils. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus, 2007, 6(4), 33-44.
• [5] Boligłowa E., Gleń. K., Ropek D.: Preliminary research on an assessment of the effect of minth and eucalyptus oil on selected plant pathogenic fungi. Ecological Chemistry and Engineering, 2009, 16( 9), 1095-1100.
• [6] Boligłowa E., Pisulewska E., Gleń K.: In vitro effect of peppermint (Mentha x piperita L. var. officinalis) water extracts on Fusarium fung. Herba Polonica, 2007, 53(3), 33-40.
• [7] Daferera D.J., Ziogan B.N., Polissiou M G.: The effectiveness of plant Essentials oils on the growth of Botrytis cinerea, Fusarium sp. And Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis. Crop Protection, 2003, 22, 39-44.
• [8] Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H.: Compendium of Soil Fungi. Acad. Press, London, 1980.
• [9] Eastburn D.M., Chang R.J.: Verticillium dahliae: a causal agent of root discoloration of horseradish in Illinois. Plant Disease, 1994, 78, 496-498.
• [10] Fernandez-Cruz M.L., Mansilla M.L. ,Tadeo J.L.: Mycotoxins in fruits and their processed products: Analysis, occurrence and health implications. Journal of Advanced Research, 2010, vol. 1(2), 113-122.
• [11] Gatto M.A, Ippolito A., Linsalata V., Cascarano N.A, Nigro F., Vanadia S., Di Venere D.: Activity of extracts from wild edible herbs against postharvest fungal diseases of fruit and vegetables. Postharvest Biol. Technol., 2011, 61, 72-82.
• [12] Gleń K.: Evaluation of foliar fertilizers for horse radish (Armoracia rusticana Gaertn.) protection against fungal diseases.: Ecological Chemistry and Engineering, 2008, 15(45), 331-336.
• [13] Gleń K.: Wpływ nawożenia dolistnego na plonowanie oraz porażenie chrzanu (Armoracia rusticana Gaertn) przez Verticillium dahliae i Phoma lingam. Progress in Plant Protection, 2009, 49(4), 2047-2051.
• [14] Gleń-Karolczyk K.: Fungi settling horseradish roots depending on the applied protection. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2015, 60(3), 52-56.
• [15] Górecka K., Lehmann P.: Infectious diseases of horseradish (Cochlearia armoracia L.) in Poland. Plant Breeding and Seed Science, 2001, Vol. 45 (1), 55-64.
• [16] Jamalis S., Nasimi Z.: First report of black-foot disease, caused by Cylindrocarpon destructans, on ornamental marigold (Tagetes minuta) in Iran. Journal of Plant Protection Research, 2014, 54(2), 139-143.
• [17] Kernaghan G., Reeleder R.D., Hoke S.M.T.: Quantification of Cylindrocarpon destructans f. sp. panacis in soils by realtime PCR. Plant Pathology, 2007, 56(3), 508-516.
• [18] Koutb M., Ali E.H.: Potential of Epicoccum purpurascens Strain 5615 AUMC as a Biocontrol Agent of Pythium irregulare Root Rot in Three Leguminous Plants. Mycobiology, 2010, 38(4), 286-294.
• [19] Kowalik R., Krechniak E.: Szczegółowa metodyka biologicznych i laboratoryjnych badań środków grzybobójczych. In: Materiały do metodyki badań biologicznej oceny środków ochrony roślin, IOR, Poznań, 1961.
• [20] Kurzawińska H., Poniedziałek M.: Disease of horseradish with a particular consideration for brittle root. Bull. PAS Biol. Sci., 1987, 35, 237-243.
• [21] Kwaśna H., Chełkowski J., Zajkowski P.: Flora Polska, Grzyby (Mycota), tom XXII, Sierpik (Fusarium). PAN, Warszawa-Kraków, 1991.
• [22] Lemańczyk G.: Occurrence of sharp eyespot in spring cereals grown in some regions of Poland. J. Plant Protection Res., 2010, 50(4), 505-512.
• [23] Marcinkowska J.: Oznaczanie rodzajów grzybów sensu lato ważnych w fitopatologii. PWRiL, 2012.
• [24] Marcinkowska J.: Oznaczanie rodzajów grzybów ważnych w patologii roślin. Fundacja Rozwój SGGW, 2003.
• [25] Marek S.M., Yaghmour, M.A., Bostock, R.M.: Fusarium spp., Cylindrocarpon spp., and environmental stress in the etiology of a canker disease of cold-stored fruit and nut tree seedlings in California. Plant Dis., 2013, 97:259-270.
• [26] Marinelli E., Orzali L., Lotti E., Riccioni L.: Activity of some essential oils against pathogenic seed borne fungi on legumens. Asian Journal of Plant Pathology, 2012, 6(3), 66-74.
• [27] Modnicki D., Łabędzka J.: Estimation of the total phenolic compounds in juniper sprouts (Juniperus communis, Cupressaceae) from different places at the kujawsko-pomorskie province, Herba Polonica, 2009, 55(3), 127-132.
• [28] Mohammadi S., Aminifard M.H.: Inhibition of grey mould in vitro and in vivo with essential oil of fennel (Foeniculum vulgare L.). Journal of Central European Agriculture, 2013, 14(1), 420-431.
• [29] Mueller J.P., Percich J.A.: Root deterioration associated with Verticillium wilt of horseradish. Plant Disease, 1982, 66 (5), 410-414.
• [30] Nelson P.E., Toussoun T.A., Cook R.J.: Fusarium: Diseases, biology and taxonomy. Pensylvania State Univ. Press, University Park, London, 1981.
• [31] Nelson P.E., Toussoun T.A., Marasas W.F.O.: Fusarium species: An illustrated manual for identification. Pensylvania State Univ. Press, University Park, London, 1983.
• [32] Nerey Y., Pannecoucque J., Hernandez H.P., Diaz M., Espinoza R., De Vos S., Van Benden S., Herrera L., Höfte M.: Rhizoctonia spp. Causing root and hypocotyls rot in Paseolus vulgaris in Cuba. J. Phytopathology, 2010, 158, 236-243.
• [33] Palmucci H.E.P., Grijalba P.E.: Cylindrocarpon destructans, causing root and rhizome rot in Rumohra adiantiformis. Australian plant Disease Notes, 2009, 4, 105-107.
• [34] Pepeljnjak S., Kosalec I., Kalodera Z., Blazević N.: Antymicrobial activity of juniper berry essential oil (Juniperus communis, Cupressaceae), Acta Pharmaceutica, 2005, 55(4), 417-422.
• [35] Pidopliczko H.M.: Griby-parazity kulturnych rastienij. Tom 3. Naukowaja Dumka. 1978.
• [36] Sati S.C., Joshi S.: Antibacterial potential of leaf extracts of Juniperus communis L. from Kumaun Himalaya. African Journal of Microbiology Research, 2010, 4(12), 1291-1294.
• [37] Shukla A.C.: Plant secondary metabolites as source of postharvest disease management: An overview. Journal of Stored Products and Postharvest Research, 2013, 4(1), 1-10.
• [38] Song J.Y., Seo M.W., Kim S.I., Nam M.H., Lim H.S., Kim H.G.: Genetic diversity and pathogenicity of Cylindrocarpon destructans isolates obtained from Korean Panax ginseng. Mycobiology, 2014, 42(2), 174-180.
• [39] Sun X., Mantri N., Ge J., Du Y., Wang G., Lu J., Jiang W., Lu H.: Inhibition of plant pathogens in vitro and in vivo with essential oil and organic extracts of Torreya grandis ‘Merrilli’ aril. Plant Omics Journal., 2014, 7(5), 337-344.
• [40] Tripathi P., Dubey N.K.: Exploitation of natural products as an alternative strategy to control postharvetest fungal rotting of fruit and vegetables. Postharvest Biology and Technology, 2004, 32, 235-245.
• [41] Tunon H., Olavsdotter C., Bohlin L.: Evalution of antiinflammatory activity of Swedish medicinal plants. Inhibition of prostaglandin biosynthesis and PAF-inducedexocytosis. Journal of Ethnopharmacology, 1995, 48(2), 61-76.
• [42] Vitoratos A., Bilalis D., Karkanis A., Efthimiadou A.: Antifungal activity of essential oils against Botrytis cinerea, Penicillium italicum and Penicillium digitatum. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici, 2013, 41(1), 86-92.
• [43] Whipps J.M., Hand P., Pink D., Bending G.D.: Phyllosphere microbiology with special reference to diversity and plant genotype. J. Appl. Microbiol., 2008, 105, 1744-1755. doi:10.1111/j.1365-2672.2008.03906.x.
• [44] Woodhall J.W., Lees A.K., Edwards S.G., Jenkinson P.: Infection of potato by Rhizoctonia solani; effect of anastomosis group. Plant Pathology, 2008, 57, 897-905.
• [45] Yu J.: Identification of fungi and bacteria associated with internally discolored horseradish roots. University of Illinois at Urbana - Champaign, 2010.
• [46] Zain M.E. Impact of mycotoxinson on humans and animals. Journal of Saudi Chemical Society, 2011, 15, 129-144.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.