The effect of plant extracts from Solanum nigrum L. and Avena fatua L. on the growth of some weed species and agropathogenic fungi

• Autorzy: Golebiowska H. , Kieloch R. , Rdzanek M. , Topolski J.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie ekstraktów roślinnych Solanum nigrum L. i Avena fatua L. na wzrost i rozwój agrofagów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Experiments to evaluate 40% and 80% methanol extracts prepared from the aboveground parts of two Solanum nigrum biotypes and from the roots of two Avena sativa biotypes were used to test the growth and development of some weed species and agropathogens. The species collected from different crop fields were Viola arvensis, Chenopodium album, Stellaria media, Papaver rhoeas, and Thlaspi arvense together with the pathogenic fungi Fusarium avenaceum, F. culmorum, and F. oxysporum. Plant morphological changes and significant fresh weight reduction of Viola arvensis were observed when treated with both 40% and 80% extracts. A similar response was found in C. album, but only when plants were treated with an 80% extract obtained from plants of S. nigrum collected from a maize field. The most susceptible to both extracts from A. fatua roots growing in a spring wheat field were C. album and S. media, whereas V. arvensis was only susceptible to the 80% extract. The addition of the extracts obtained from A. fatua to PDA medium at concentrations of 0.1% and 1% contributed to significant reductions in the mycelium growth of all three Fusarium species. The extract obtained from S. nigrum added to PDA medium at 1% concentration slightly stimulated mycelium growth of F. oxysporum.

PL

W warunkach szklarniowych przeprowadzono testy biologiczne z wykorzystaniem 40% i 80% frakcji metanolowych sporządzonych z części nadziemnych psianki czarnej (Solanum nigrum L.) oraz z części podziemnych owsa głuchego (Avena fatuaL.) Ekstrakty przygotowano na bazie roślin zebranych z różnych pól uprawnych. Celem badań było wykazanie różnic w oddziaływaniu tych frakcji na wzrost i rozwój niektórych agrofagów (Viola arvensis Murr., Chenopodium album L., Stelaria media L., Papaver rhoeas L., Thlaspi arvense L.) oraz grzybów patogenicznych [ Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc, F. Culmorum (W. G. Sm.), F. Oxysporum Schlecht.). Zaobserwowano zmiany morfologiczne roślin i istotną obniżkę świeżej masy V. arvensis potraktowanych ekstraktami 40% i 80% frakcji metanolowych. Podobną istotną reakcją wykazała Ch. album, ale jedynie po aplikacji 80% frakcji metanolowej S. nigrum pochodzącej z uprawy kukurydzy. Najbardziej wrażliwymi gatunkami na obie frakcje metanolowe z części podziemnych A. fatua pochodzącego z uprawy pszenicy jarej okazały się Ch. albumi S. media, natomiast V. arvensis był wrażliwy tylko na 80% frakcję metanolową. Stwierdzono również, że dodatek wyciągów metanolowych z A. fatua do pożywki PDA zarówno w stężeniu 1% jak i w stężeniu 0,1% powodował znaczące zahamowanie wzrostu grzybni Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc, F. culmorum (W. G. Sm.) oraz F. Oxysporum Schlecht i F. Avenaceum (Fr.) Sacc. Natomiast dodatek wyciągów metanolowych z S. nigrum do pożywki PDA w stężeniu 1% tylko w niewielkim stopniu stymulował wzrost grzybni patogena F. Oxysporum Schlecht.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2018
• Tom: 71
• Numer: 2
• Opis fizyczny: Article: 1739 [10 p.], ref.

Twórcy

autor

Golebiowska H.

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - Research State Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

autor

Kieloch R.

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - Research State Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

autor

Rdzanek M.

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - Research State Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

autor

Topolski J.

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - Research State Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

Bibliografia

• Balcerkiewicz S, Pawlak G. Rośliny lecznicze w zbiorowiskach segetalnych Polski. Pamiętnik Puławski. 2003;134:65–77.
• Kaczmarek S. Wykorzystanie potencjału allelopatycznego roślin w wybranych uprawach rolniczych. Progress in Plant Protection. 2009;4(3):1502–1511.
• Kączkowski J. Biochemia roślin. Tom I. Przemiany typowe. 5th ed. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1992.
• Kączkowski J. Biochemia roślin. Tom II. Metabolizm wtórny. 2nd ed. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1993.
• Marshall EJP, Brown VK, Boatman ND, Lutman PJW, Squire GR, Ward LK. The role of weeds in supporting biological diversity within crop fields. Weed Res. 2003;43(2):77–89. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2003.00326.x
• Kazimierczak R, Hallmann E, Zduńska U, Rembiałkowska E. Zawartość przeciwutleniaczy w ziołach przyprawowych pochodzących z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu. 2010;55(3):164–170.
• Corbiere C, Liagre B, Bianchi A, Bordji K, Dauca M, Netter P, et al. Different contribution of apoptosis to the antiproliferative effects of diosgenin and other plant steroids, hecogenin and tigogenin, on human 1547 osteosarcoma cells. Int J Oncol. 2003;22(4):899–905. https://doi.org/10.3892/ijo.22.4.899
• Corbiere C, Liagre B, Terro F, Beneytout JL. Induction of antiproliferative effect by diosgenin through activation of p53, release of apoptoso-inducing factor (AIF) and modulation of caspase-3 activity in different human cancer cells. Cell Res. 2004;14(3):188–196. https://doi.org/10.1038/sj.cr.7290219
• Lamer-Zarawska E, Kowal-Gierczak B, Niedworok J. Fitoterapia i leki roślinne. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2007.
• Moglad EHO, Abdalla OM, Koko WS, Saadabi AM. In vitro anticancer activity and cytotoxicity of Solanum nigrum on cancers and normal cell lines. Int J Cancer Res. 2014;10:74–80. https://doi.org/10.3923/ijcr.2014.74.80
• Oleszek W. Funkcja ekologiczna saponin. In: Oleszek W, Głowniak K, Leszczyński B, editors. Biochemiczne oddziaływania środowiska. Lublin: Wyd. AM; 2001. p. 213–229.
• Stokłosa A. Bioherbicydy i alleloherbicydy w walce z chwastami. Postępy Nauk Rolniczych. 2006;6:41–52.
• Kacperska A, Kopcewicz J, Lewak S, Gabryś H. Fizjologia roślin. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2002.
• Brandt K, Mølgaard JP. Organic agriculture: does it enhance or reduce the nutritional value of plants foods? J Sci Food Agric. 2001;18:924–931. https://doi.org/10.1002/jsfa.903
• Antognoni F, Zheng S, Pagnucco C, Baraldi R, Poli F, Biondi S. Induction of flavonoid production by UV-B radiation in Passiflora quadrangularis callus cultures. Fitoterapia. 2007;78:345–352. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2007.02.001
• Boltenkov EV, Rybin VG, Zarembo EV. Flavones from callus tissue of Iris ensata. Chem Nat Compd. 2005;41(5):539–541. https://doi.org/10.1007/s10600-005-0200-1
• Milovanović V, Radulović N, Todorović Z, Stojanović G. Antioxidant, antimicrobial and genotoxicity screening of hydro-alkoholic extracts of five Serbian Equisetum species. Plant Foods Hum Nutr. 2007;62:113–119. https://doi.org/10.1007/s11130-007-0050-z
• Zhou X, He X, Wang G, Gao H, Zhou G, Ye W, et al. Steroidal saponins from Solanum nigrum. J Nat Prod. 2006;69(8):1158–1163. https://doi.org/10.1021/np060091z
• Niekerk BD, Pretorius ZA, Boshoff WHP. Pathogenic variability of Puccinia coronata f. sp. avenae and Puccinia graminis f. sp. avenae on oat in South Africa. Plant Dis. 2001;85(10):1085–1090. https://doi.org/10.1094/pdis.2001.85.10.1085
• Kowalik R, Krechniak E. Szczegółowa metodyka biologicznych i laboratoryjnych badań środków grzybobójczych. In: Materiały do metodyki badań biologicznej oceny środków ochrony roślin. Poznań: IOR; 1961. p. 35–48.
• Bołonkowska O, Pietrosiuk A, Sykłowska-Baranek K. Roślinne związki barwne, ich właściwości biologiczne oraz możliwości wytwarzania w kulturach in vitro. Biuletyn Wydziału Farmaceutycznego Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. 2011;1:1–27.
• Gawroński SW. Allelophatic precrop mulch as a tool of weeds managements in winter wheat organic farming. In: Proceedings on the 2th European Allelopathy Symposium. Puławy: Institute of Soil Science and Plant Cultivation; 2004. p. 26.
• Wesołowski M, Jędruszczak M, Cierpiała R. Organizacja zbiorowiska chwastów w zależności od systemu uprawy dwóch odmian pszenicy ozimej. Acta Agrophysica. 2003;1:787–793.
• Schubert P, Waldhardt R, Otte A. Der Einfluss unterschiedlicher Nutzungsgeschichte auf die Fitness von Viola arvensis Murr. Nova Acta Leopold. 2003;87:389–394.
• Kryzeviciené A, Paplauskiené V. Estimation of allelopathic potential of perennial grasses. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 2004:496:331–341.
• Wu H, Pratley J, Lemerle D, An M, Liu DL. Autotoxicity of wheat (Triticum aestivum L.) as determined by laboratory bioassays. Plant Soil. 2007;296:85–93. https://doi.org/10.1007/s11104-007-9292-7
• Gould KS, Lister C. Flavonoid functions in plants. In: Andersen ØM, Markham KR, editors. Flavonoids: chemistry, biochemistry, and applications. Boca Raton, FL: CRC Press; 2006. p. 397–443.
• Dhellot JR, Matouba E, Maloumbi MG, Nzikou JM, Dzondo MG. Extraction and nutritional properties of Solanum nigrum L. seed oil. Afr J Biotechnol. 2006;5:987–991.
• Uematsu Y, Hirata K, Saito K. Spectrophotometric determination of saponin in Yucca extract used as food additive. J AOAC Int. 2000;83:1451–1454.
• Piotrowski W, Sas-Piotrowska B, Wyrostkiewicz K, Czajkowski P. Wpływ wyciągów roślinnych na kiełkowanie zarodników niektórych gatunków grzybów patogenicznych dla roślin. Zeszyty Naukowe Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy, Rolnictwo. 1995;190(36):139–145.
• Majchrzak L. Kiełkowanie zbóż w warunkach sąsiedztwa ziarniaków Avena fatua L. i Festuca rubra L. – aspekt allelopatyczny. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio E, Agricultura. 2007;62(2):185–192.
• Iannucci A, Fragasso M, Platani C, Papa R. Plant growth and phenolic compounds in the rhizosphere soil of wild oat (Avena fatua L.). Front Plant Sci. 2013;4:509. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00509
• Amoghein MB, Amoghein RS, Tobeh A, Jamaati-e-Somarin S. Allelopathic effects of extracts and plant residues of wild oat (Avena fatua) and rye (Secale cereale L.) on some germination parameters of wheat crop (Triticum aestivum) in the greenhouse condition. International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 2009;4(8):2313–2321.
• Oleszek WA. Chromatographic determination of plant saponins. J Chromatogr A. 2000;967:147–162. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(01)01556-4
• Kohlmünzer S. Farmakognozja: podręcznik dla studentów farmacji. 5 ed. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2003, p. 669.
• Ventrella E, Marciniak P, Adamski Z, Rosiński G, Chowański S, Falabella P, et al. Cardioactive properties of Solanaceae plant extracts and pure glycoalkaloids on Zophobas atratus. Insect Sci. 2015;22:251–262. https://doi.org/10.1111/1744-7917.12110
• Al-Qirim T, Zaidi SM, Shahwan M, Shattat G, Banu N. Effect of Solanum nigrum on immobilization stress induced antioxidant defence changes in rat. Research Journal of Biological Sciences. 2008;3:1426–1429.
• Schreiner M. Vegetable crop management strategies to increase the quantity of phytochemicals. Eur J Nutr. 2005;44:85–94. https://doi.org/10.1007/s00394-004-0498-7

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1739