Μελέτη της επίδρασης της φουρφουράλης ως βιοδραστικού συστατικού του φυτού Melia azedarach για τον έλεγχο ριζόκομβων νηματωδών
Creators: name: Σκαβέντζου, Μορφούλα Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Φουρφουράλη
Ριζόκομβοι νηματώδεις
Μελία
Furfural
Melia azedarach
Meloidogyne

description: Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η νηματωδοκτόνος δράση της φουρφουράλης, μιας αλδεΰδης, η οποία έχει ταυτοποιηθεί ως συστατικό στους καρπούς του φυτού Meliaazedarach (Chinaberry, Οικ. Meliaceae), εναντίον του κομβονηματώδη Meloidogynejavanica. Τα βιολογικά πειράματα αφορούσαν α) στην πρόκληση παράλυσης σε προνύμφες 2ου σταδίου ανάπτυξης (J2) του Μ. javanica, που είναι το μολυσματικό στάδιο του βιολογικού του κύκλου, β) στην παρεμπόδιση της εκκόλαψης των αυγών των νηματωδών, καθώς και γ) στην επίδραση στον βιολογικό του κύκλο εντός της ρίζας προσβεβλημένων φυτών τομάτας.Για κάθε ένα απ’ αυτά υπολογίσθηκαν και οι τιμές EC50. • Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η νηματωδοκτόνος δράση της φουρφουράλης σε πειράματα παράλυσης με προνύμφες J2 για δύο χρόνους εμβάπτισης (1 και 24 ώρες) και υπολογίσθηκε η τιμή EC50 στα 26,95ppm μετά από 24 ώρες εμβάπτισης των J2 στα διαλύματα ελέγχου. • Επίσης, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σε συγκεντρώσεις της φουρφουράλης από 1 – 500 ppm στην παρεμπόδιση εκκόλαψης των αυγών για πέντε χρόνους εμβάπτισης των ωόσακων (4, 8, 12, 16 και 20 ημέρες) και υπολογίσθηκε η τιμή EC50 στα 118,95 ppm μετά την πάροδο 4 ημερών όταν η εκκόλαψη στο μάρτυρα ήταν στο μέγιστο σε εβδομαδιαία διαστήματα (40,22%). • Τέλος, στις βιοδοκιμές στα φυτοδοχεία η φουρφουράλη μείωσε σημαντικά τον αριθμό των θηλυκών ατόμων καθώς και τον αριθμό των κόμβων σε συγκεντρώσεις &gt; 0,1 mg/gr εδάφους χωρίς να εμφανιστεί φυτοτοξικότητα. Επιπλέον, στο πλαίσιο της έρευνας φυσικών ουσιών φυτικής προέλευσης με νηματωδοκτόνες ιδιότητες, παραλήφθηκε μεθανολικό εκχύλισμα (MEM) από λυοφιλιωμένους και αλεσμένους καρπούς τουM. azedarachκαι δοκιμάσθηκε στην πρόκληση παράλυσης σε προνύμφες J2, στην επίδραση στην εκκόλαψη των αυγών των νηματωδών καθώς και στην επίδραση στο βιολογικό κύκλο του M. javanica. Βρέθηκε λοιπόν να μην έχει σημαντική δράση παράλυσης στους νηματώδεις και ομοίως δεν υπάρχει καμία επίδραση στον αριθμό των ενήλικων θηλυκών νηματωδών και των κόμβων στις ρίζες των φυτών ενώ παρατηρήθηκε φυτοτοξικότητα σε δόσεις &gt;10% w/w. Οι τιμές EC50δεν υπολογίσθηκαν γιατί ήταν εκτός του εύρους των συγκεντρώσεων ελέγχου. Αντιθέτως, το ΜΕΜ ανέστειλε σημαντικά την εκκόλαψη των αυγών και υπολογίσθηκεητιμήEC50 στα 3163ppm μετά την πάροδο 8 ημερών όταν η εκκόλαψη στο μάρτυρα ήταν στο μέγιστο σε εβδομαδιαία διαστήματα (28,32%). Τέλος, δοκιμάσθηκαν και άλλες ουσίες όπως η αλδεΰδη (E,E)-2,4-δεκαδιενάλη και η κετόνη 2-ενδεκανόνη -που είναι βιολογικά ενεργά συστατικά των φυτώνAilanthusaltissimaκαι Rutachalepensisαντίστοιχα- σε συνδυασμό με τη φουρφουράλη για την πρόκληση παράλυσης σε προνύμφες 2ου σταδίου χωρίς όμως ιδιαίτερα αποτελέσματα. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η φουρφουράλη προκαλεί παράλυση σε J2, παρεμποδίζει την εκκόλαψη των αυγών και αναστέλλει την ολοκλήρωση του βιολογικού κύκλου σε χαμηλές δόσεις. Επομένως μπορεί με κατάλληλη μεταχείριση να αποτελέσει μέσο σε ένα πρόγραμμα ελέγχου των κομβονηματωδώνMeloidogynejavanica. Το μεθανολικό εκχύλισμα του M. azedarach(ΜΕΜ) βρέθηκε να παρεμποδίζει την εκκόλαψη των αυγών, ενώ στις βιοδοκιμές στα φυτοδοχεία διαπιστώθηκε μέτρια αποτελεσματικότητα.
description: In the present study, furfural -an aldehyde identified as a component from the fruits of the plant Melia azedarach (Chinaberry, Meliaceae)- has been studied for the nematicidal activity against root-knot nematode Meloidogyne javanica. Furfural has been tested in paralysis experiments, egg-hatch arrest bioassays as well as pots experiments. For each one of these, EC50values have been calculated. • Furfural was tested for 2 timeperiods (1 and 24 h) of immersion of larvae J2 and significantly paralyzed J2. EC50 value was calculated at 26,95 ppm after 24 h of immersion of J2 in test solutions. • Also, furfural was tested at concentrations of 1 - 500 ppm for 5 time periods of immersion of nematode eggs (4, 8, 12, 16 and 20 days) and EC50 value was calculated at 118,95 ppm after 4 days when the egg hatch in the control was at its maximum at weekly intervals (40,22%). • Finally in pots bioassays, furfural was highly effective against M. javanica female adults at concentrations over 0,1 mg/gr soil without inducing phytotoxicity. Additionally, methanol (polar) extract from grind lyophilized fruits of species Melia azedarachhas been tested in paralysis experiments, egg-hatch arrest bioassays and pots experiments. No paralysis activity was found and similarly no effect showed on the biological cycle of the nematode whilstinduced phytotoxicity at the high dose. EC50 values have not been calculated because they were outside the test concentration range and they were estimated higher than the upper concentration level.On the contrary, MEM inhibited strongly nematodes egghatchand EC50 value was calculated at 3163 ppm after 8 days when the egg hatch in the control was at its maximum at weekly intervals (28,32%). Synergistic and antagonistic interactions between furfural and other nematicidal constituents such as (E,E)-2,4-decadienal and 2-undecanone -biologically active components of Ailanthus altissima and Ruta chalepensis respectively-were also evaluated using juvenile paralysis experiments but only little paralysis activity was found.Unfortunately, after 48 hours,furfural as an individual component was less active in inducing paralysis probably due to high volatility. Furfural as an individual component exhibits high nematicidal activity and holds promise towards the optimization of artificial mixtures as novel and effective natural nematicide.