Differential antifungal activity of alfalfa [Medicago sativa L.] saponins originated from roots and aerial parts for some ornamental plant pathohens

• Autorzy: Saniewska A , Jurzysta M. , Bialy Z.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The total saponins isolated from aerial parts and roots of alfalfa (Medicago sativa L.) at the concentration of 0.01 %, 0.05% and 0.1 % showed differential influence on the mycelium growth of Alternaria zinniae, Botrytis cinerea, Botrytis tulipae, Phoma narcissi, Phoma poolensis and Rhizoctonia solani. A higher inhibitory effect on ill vitro growth of mycelium of all tested pathogens indicated saponins from roots of alfalfa than from aerial parts. Tested saponins from roots at the concentration of 0.1 % totally inhibited linear growth of Phoma narcissi, and linear growth of Alternaria zinniae was limited about 67%, Botrytis cinerea about 74%, Botrytis tulipae about 68%, Phoma poolensis about 38%, and Rhizoctonia solani about 74% in comparison to the control. The saponins of alfalfa from roots at the concentration of 0.1 % and 0.2% applied as preinoculation sprays evidently inhibited the development of Phoma narcissi on Hippeastrum leaves. This dose of aerial saponins of alfalfa did not effect the development of necrotic spots on the leaves.

PL

Badano fungitoksyczny wpływ sumy saponin, pozyskanych z części nadziemnych i korzeni lucerny siewnej (Medicago sativa L.), w stosunku do kilku gatunków grzybów chorobotwórczych dla roślin ozdobnych. Badane sumy saponin w stężeniu 0,01 %; 0,05% i 0,1 % wykazały zróżnicowany wpływ na wzrost Alternaria zinniae, Botrytis cinerea, Botrytis tulipae, Phoma narcissi, Phoma poolensis i Rhizoctonia solani w warunkach in vitro na pożywce ziemniaczano-glukozowej (PDA). Suma saponin pozyskana z korzeni, w najwyższym zastosowanym stężeniu (0,1%), całkowicie zahamowała wzrost grzybni Phoma narcissi, a wzrost grzybni pozostałych badanych gatunków był silnie ograniczony; Alternaria zinniae o 67%, Botrytis cinerea o 74%, Botrytis tulipae o 68%, Phoma poolensis o 38% i Rhizoctonia solani o 74% w porównaniu do kultur kontrolnych wzrastających na pożywce bez dodatku saponin. Suma saponin pozyskana z części nadziemnych wykazała słabszy fungitoksyczny wpływ na wzrost liniowy testowanych gatunków grzybów. Ta grupa saponin najsilniej hamowała wzrost Phoma narcissi i Botrytis cinerea. Wzrost liniowy grzybni tych gatunków był ograniczony, odpowiednio, o 64% i 48% w stosunku do kultury kontrolnej. Wzrost grzybni Alternaria zinniae był zahamowany o 33%, Botrytis cinerea o 14% i Phoma poolensis o 17%. Saponiny z części nadziemnych, w zastosowanych stężeniach, nie wpłynęły hamująco na wzrost grzybni Rhizoctonia solani. W warunkach in vivo suma saponin pozyskana z korzeni lucerny siewnej, zastosowana profilaktycznie do opryskiwania liści Hippeastrum w stężeniu 0,1% i 0,2% wpłynęła hamująco na rozwój Phoma narcissi. Zastosowane w tych samych stężeniach saponiny pozyskane z części nadziemnych nie wpłynęły ograniczająco na rozwój nekrotycznej plamistości na liściach Hippeastrum.

Słowa kluczowe

EN

Phoma narcissi; pathogen; aerial part; leaf; root; Medicago sativa; antifungal activity; alfalfa; saponin; mycelium growth; protection; fungal pathogen; ornamental plant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2001
• Tom: 54
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.31-43

Twórcy

autor

Saniewska A

• Research Institute of Pomology and Floriculture, Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice, Poland

autor

Jurzysta M.

autor

Bialy Z.

Bibliografia

• Adel M.M., Sehnal F., Jurzysta M., 2000. Effects of alfalfa saponins on the moth Spodoptera littoralis. J. Chem. Ecol. 26: 1065-1078.
• Assa Y., Gestetner B., Chet J., Henis Y., 1972. Fungistatic activity of lucerne saponins and digitonin as related to sterols. Life Science 11: 637-647.
• Assa Y., Chet J., Gestetner B., Govrin R., Birk Y., Bondi A., 1975. The effect of alfalfa saponins on growth and lysis of Physarum polycephalum. Arch. Microbiol. 103: 77-80.
• Biacs P.A., Gruiz K., 1984. Membrane-lipid composition and saponin sensitivity of different mould strains. In: Structure, Function and Metabolism of Plant Lipids, P.A. Siegenthaler and W. Eichenberger (eds.), Elsevier, Amsterdam, pp. 353-356.
• Biały A., Jurzysta M., 2000. Wpływ saponin korzeni lucerny siewnej (Medicago sativa L.) na wzrost grzyba Trichoderma viride. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 40 (2): 706-708.
• Biały Z., Jurzysta M., Oleszek W., Piacente S., Pizza C, 1999. Saponins in alfalfa (Medicago sativa L.) root and their structural elucidation. J. Agric. Food. Chem. 47: 3185-3192.
• Focke I., 1970. Luzernesaponine and Epiphytenflora. Arch. Pflanzenschutz 6: 119-124.
• Gruiz K., Biacs P.A., 1989. Membrane lipid composition of Trichoderma strains and their sensitivity to saponin and polyene antibiotics. In: Biological Role of Plant Lipids, P.A. Biacs, K. Gruiz, and T. Kremmer (eds.), Akadémiai Kiadó, Budapest and Plenum, New York and London, pp. 417-420.
• Gruiz K., 1996. Fungitoxic activity of saponins: Practical use and fundamental principles. In: Saponins Used in Traditional and Modern Medicine, G.R. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press, New York, pp. 527-534.
• Jurzysta M., Biały Z., 1999. Antifungal and haemolytic activity of roots of alfalfa (Medicago spp.) in relation to saponin composition. In: Modem Fungicides and Antifungal Compounds, H. Lyr, E. Pussoll, H.D. Lisler, Intercep, Andover, UK, pp. 445-451.
• Jurzysta M., Waller G.R., 1996. Antifungal and haemolytic activity of aerial parts of alfalfa (Medicago) species in relation to saponin composition. In: Saponins Used in Traditional and Modern Medicine, G.L. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press, New York, pp. 565-574.
• Leath K.T., Davis K.H., Jr., Wall M.E., Hanson C.H., 1972. Vegetative growth responses of alfalfa pathogens to saponin and other extracts from alfalfa (Medicago sativa L.J. Crop Science 12: 851-855.
• Levy M., Zehavi U., Naim M., Polacheck I., 1986. An improved procedure for the isolation of medicagenic acid 3-O-D-glucopyranoside from alfalfa roots and its antifungal activity on plant pathogen. J. Agric. Food. Chem. 34: 960-963.
• Martyniuk S., Wróblewska B., Jurzysta M., Biały Z., 1996. Saponins as inhibitors of cereal pathogens: Gaeumannomyces graminis v. tritici and Cephalosporium gramineum. In: Modern Fungicides and Antifungal Compounds, H. Lyr, P.E. Pussell, H.D. Sisler (eds.), Intercept, Andover, UK, pp. 193-197.
• Martyniuk S., Jurzysta M., Wróblewska B., 1999. Influence of powdered aerial parts of various Medicago species on the growth of Gaeumannomyces graminis and Cephalosporium gramineum. Bull. Pol. Acad. Sci., Biol. Sci. 47: 163-165.
• Nozzolillo C., Arnason J.T., Campos F., Donskov N., Jurzysta M., 1997. Alfalfa leaf saponins and insect resistance. J. Chem. Ecol. 23: 995-1002.
• Oleszek W., Jurzysta M., Górski P.M., 1992a. Alfalfa saponins - the allelopathic agents. In: Allelopathy: Basic and Applied Aspects, S.J.H. Rizvi and V. Rizvi (eds.), Chapman and Hall, London, pp. 151-164.
• Oleszek W., Jurzysta M., Ploszynski M., Coloquhoun I.J., Price K.R., Fenwick G.R., 1992b. Zanhic acid tridesmoside and other dominant saponins from alfalfa (Medicago sativa L.) aerial parts. J. Agric. Food Chem. 40: 191-196.
• Oleszek W., 1996. Alfalfa saponins: Structure, biological activity and chemotaxonomy. In: Saponins Used in Food and Agriculture, G.R. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press., New York, pp. 155-170.
• Oleszek W., Price K.R., Coloquhoun I.J., Jurzysta M., Ploszynski M., Fenwick G.R., 1990. Isolation and identification of alfalfa (Medicago sativa L.) root saponins: their activity in relation to a fungal bioassy. J. Agric. Food Chem. 38: 1810-1817.
• Osburn A., Bowyer P., Daniels M.J., 1996. Saponin detoxification by plant pathogenic fungi. In: Saponins Used in Traditional and Modern Medicine, G.R. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press, New York, pp. 547-555.
• Pedersen M.W., Barnes D.K., Sorensen E.L., Griffin D., Nielson M.W., Hill R.R., Jr., Frosheiser F.I., Sonoda R.M., Hanson C.H., Hunt O.J., Peaden R.A., Elgin J.H., Jr., Devine T.E., Anderson M.J., Goplen B.P., Elling L.J., Howarth R.E., 1976. Effects of low and high saponin selection in alfalfa on agronomic and pest resistance traits and the interrelationship of these traits. Crop Science 16: 193-199.
• Polacheck I., Zehavi U., Nairn M., Levy M., Evron R., 1986. Activity of compound G2 isolated from alfalfa roots against medically important yeasts. Antimicrob. Agents Chemother. 30: 290-294.
• Price K.R., Johnson I.T., Fenwick G.R., 1987. The chemistry and biological significance of saponins in foods and feedingstuffs. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 26: 27-135.
• Śpiewak. R., Szostak W., Jurzysta M., Biały Z., 2000a. Inhibitory action of medicagon acid 3-glucoside on the growth of Scopulariopsis brevicaulis in vitro. Mikrobiologia Lekarska, Suplement 1, tom 7, Poster 16.
• Śpiewak R., Szostak W., Jurzysta M., Biały Z., 2000b. Inhibitory action of medicagon acid 3-glucoside on the growth of Trichophyton mentagrophytes in vitro. Mikrobiologia Lekarska, Suplement 1, tom 7, Poster 17.
• Szczepanik M., Krystkowiak K., Jurzysta M., Biały Z., 2001. Biological activity of alfalfa saponins in the Colorado potato beetle larvae. J. Plant Protec. Res. (in press).
• Tava A., Odoardi M., 1996. Saponins from Medicago spp.: Chemical characterization and biological activity against insects. In: Saponins Used in Food and Agriculture, G.R. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press,. New York, pp. 97-109.
• Zehavi U., Polacheck I., 1996. Saponins as antimycotic agents: glycosides of medicagenic acid In: Saponins Used in Traditional and Modem Medicine, G.R. Waller and K. Yamasaki (eds.), Plenum Press, New York, pp. 535-546.
• Zentmeyer G.A., Thompson C.R., 1967. The effect of saponins from alfalfa on Phytophthora cinnamomi in relation to control of root rot of avocado. Phytopathology 57:1278-1279.