Effect of polyamine biosynthesis inhibitors on in vitro growth of Phyllosticta antirrhini Sydow and on the infection of Antirrhinum majus L. by the pathogen

• Autorzy: Saniewska A
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polyamine biosynthesis inhibitors, DL-α-difluromethylornithine (DFMO) and DL-α-difluromethylarginine (DFMA) at concentrations of 1.0 and 3.0 mM greatly inhibited mycelial growth of Phyllosticta antirrhini on Czapek Dox Agar (CDA). Putrescine at the concentration of 1.0 mM completely reversed the inhibitory effect of DFMO but only partially that of DFMA. Both polyamine biosynthesis inhibitors at concentrations 1.0 and 3.0 mM applied preventively and curatively strongly inhibited the development of the pathogen on snapdragon leaves.

PL

Szara plamistość liści i pędów powodowana przez Phyllosticta antirrhini jest groźną chorobą wyżlinu w uprawach pod osłonami, a ostatnio coraz częściej spotykana w uprawach reprodukcyjnych. W warunkach in vitro na pożywce Czapek Dox Agar badano wpływ dwóch inhibitorów biosyntezy poliamin, DL-α-diflurometyloornityny - DFMO (inhibitor dekarboksylazy ornityny) i DL-α-diflurometyloargininy - DFMA (inhibitor dekarboksylazy argininy) na wzrost grzyba P. antirrhini. Na pożywce Czapek Dox Agar DFMO i DFMA w stężeniu 1 mM i 3 mM silnie hamowały wzrost grzybni P. antirrhini. Ten efekt inhibitorów był odwracany całkowicie lub częściowo przez putrescynę ImM dodaną razem z inhibitorami do pożywki. Po dodaniu do pożywki DFMO w stężeniu 3 mM i putrescyny w stężeniu 1 mM wzrost liniowy grzybni był nawet większy niż w kontroli. W warunkach sztucznej infekcji na liściach odciętych i całych roślinach wyżlinu badano wpływ inhibitorów DFMO i DFMA na rozwój grzyba. DFMO i DFMA w stężeniu 1 mM zastosowane 2 godziny przed inokulacją, całkowicie hamowały infekcję liści przez P. antirrhini, a zastosowane po 24 godzinach od inokulacji ograniczały rozwój grzyba tylko w stężeniu 3 mM. W warunkach naturalnej infekcji w polu, DFMO i DFMA w stężeniu 2 mM, zastosowane 7-krotnie do opryskiwania w odstępach tygodniowych, całkowicie chroniły wyżlin przed infekcją P. antirrhini, podobnie jak bitertanol (Baycor 300 EC 0.2%). Należy sądzić, że endogenne poliaminy są związkami niezbędnymi do wzrostu i rozwoju grzyba Phyllosticta antirrhini. Specyficzne inhibitory biosyntezy poliamin są użyteczne w określaniu roli poliamin we wzroście i rozwoju grzybów patogenicznych i mogą stać się nową grupą fungicydów.

Słowa kluczowe

EN

polyamine biosynthesis; infection; pathogen; Phyllosticta antirrhini; in vitro; growth; DL-alpha-difluoromethylarginine; leaf; putrescine; DL-alpha-difluoromethylornithine; snapdragon; Antirrhinum majus; inhibitor; mycelium

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 1999
• Tom: 52
• Numer: 1-2
• Opis fizyczny: p.11-18,fig.

Twórcy

autor

Saniewska A

• Research Institute of Pomology and Floriculture, 96-100 Skierniewice, Poland

Bibliografia

• De Gruyter J., Noordeloos M.E., Boerema G. H., (1993). Contributions toward a monograph of Phoma (Coleomycetes) - section Phoma. Persoonia 15 (Part 3): 369-400.
• Foster S.A., Walters D. R., 1993. Fungal activity of the polyamine analogue, ketoputrescine. Pestic. Sci. 37: 267-272.
• Garcia J.I., Nicolas G., Valle T., 1991. Effect of difluoromethylornithine on growth, cell size and germination of Ceratocystis ulmi spores. Plant Science 77: 131-136.
• Havis N.D., Walters D.R., Foster S.A., Martin W.P., Cook F.M., Robins D.J., 1994a. Fungicidal activity of the synthetic putrescine analogue, (E) -1,4-diami- nobut-2-ene, and derivatives. Pestic. Sci. 41: 61-69.
• Havis N.D., Walters D.R., Martin W.P., Cook F.M., Robins D.J.,1994b. Fungicidal activity of three putrescine analogues. Pestic. Sci. 41: 71-76.
• Khan A. J., Minocha S.C., 1989. Polyamine biosynthetic enzymes and the effect of their inhibition on the growth of some phytopathogenic fungi. Plant Cell Physiol. 30: 655-663.
• Kochman J., 1938. Choroby lwiej paszczy (Antirrhinum majus): Rdza, Puccinia antirrhini Diet, et Holw. i plamistość liści Phyllosticta antirrhini Syd. Sprawozdania z posiedzeń Tow. Nauk. Warsz. (Warszawa), Wydz. IV, t. 31: 136-159.
• Rajam M.V., Galston A.W., 1985. The effects of some polyamine biosynthesis inhibitors on growth and morphology of phytopathogenic fungi. Plant Cell Physiol. 26: 683-692.
• Rajam M.V., Weinstein L.H., Galston A.W., 1985. Prevention of a plant disease by specific inhibition of fungal polyamine biosynthesis. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82: 6874-6878.
• Rajam B.M.V., Sawhney R.N., 1996. Involvement of polyamines in resistance of wheat to Puccinia recondita. Phytochemistry 43: 1009-1013.
• Saniewska A., 1996. Effect of polyamine biosynthesis inhibitors on growth of Stagonospora curtisii (Berk.) Sacc. (= Phoma narcissi (Aderh.) Boerema, de Gruyter et Noordel., comb, nov.). Phytopathol. Polonica 11: 23-29.
• Saniewska A., 1995. Możliwości ochrony wyżlinu (Antirrhinum majus L.) przed Phyllosticta antirrhini Syd. Zeszyty Naukowe Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa, 2: 117-128.
• Smith T.A., 1985. Polyamines. Annu. Rev. Plant Physiol. 36: 117-141.
• Tabor C.W., Tabor H., 1985. Polyamines in microorganisms. Microbiol. Rev. 49: 81-99.
• Walters D.R., 1986. The effects of polyamine biosynthesis inhibitors on infection of Vicia fabae L. by the rust fungus, Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet. New Phytol. 104; 613-619.
• Walters D.R., Ringham G., 1990. Uptake and translocation of a-difluoromethylornithine, a polyamine biosynthesis inhibitors, by barley seedlings: effect on mildew infection. New Phytol. 114: 659-665.
• Weinstein L.H., Osmeloski J.F., Wettlaufer S.H., Galston A.W., 1987. Protection of wheat against leaf and stem rust and powdery mildew diseases by inhibition of polyamine metabolism. Plant Sci. 51: 311-316.
• West H.M., Walters D . R ., 1988. The effects of polyamine biosynthesis inhibitors on infection of Hordeum vulgare L. by Erisiphe graminis f. sp. hordei Marchal. New Phytol. 110: 193-200.