학술논문

Investigating the potential of unsaturated fatty acids as antifungal crop protective agents
ARTICLE
Document Type
Academic Journal
Source
Canadian Journal of Plant Science. February 2021, Vol. 101 Issue 1, p73, 13 p.
Subject
California
Niger
Canada
Language
English
ISSN
0008-4220
Abstract
Introduction Pathogenic fungi pose significant challenges to the growth and development of plants and threaten crop production worldwide (Montesinos et al. 2002; Strange and Scott 2005). Disease outbreaks cause severe [...]
Pathogenic fungi cause significant yield losses and quality reductions to many crops including canola, wheat, and barley. Toxic metabolites produced by fungal pathogens, along with excessive application of synthetic fungicides, can also pose risks to human and livestock health. Hydroxy unsaturated fatty acids (HUFAs) are novel alternatives to commonly used fungicides. Here, the antifungal activities of two HUFAs, coriolic acid (CA) and ricinoleic acid (RA), were assessed in vitro and in planta for their activity against the important phytopathogens Fusarium graminearum Schwabe, Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler, Pyrenophora teres f. teres Drechsler, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, Leptosphaeria maculons Ces. & De Not., and Aspergillus niger Tiegh. on selected media, monocots or dicots. The results in vitro indicated that both CA and RA showed the strongest inhibitory activity against L. maculans and A niger, but their activities varied with different fungi. On wheat and barley, CA but not RA reduced disease severity caused by Pyrenophora spp.; on canola, treatment with high levels of CA and RA led to oxidative damage of the plant tissues, and treatment with low concentrations of CA and RA did not reduce disease severity caused by L. maculans or S. sclerotiorum on canola. Our findings suggest that the utility of HUFAs in reducing disease severity caused by pathogenic fungi depends on the dosage and the plant and fungus targeted. High concentrations of HUFA can be phytotoxic on certain plants. In addition to their direct antifungal properties, additional mechanisms may be involved in the disease reduction of CA, suggesting the need for further evaluation of its potential use in crop protection. Key words: antifungal activity, coriolic acid, ricinoleic acid, wheat, barley, canola. Les champignons pathogènes entraînent une perte de rendement et une diminution de la qualité importantes pour de nombreuses cultures, dont le canola, le blé et l'orge. Les metabolites toxiques que libèrent les cryptogames et l'application d'une quantité excessive de fongicides synthétiques peuvent aussi poser des risques pour la santé humaine et animale. Les acides gras hautement insaturés (HUFAs--<< hydroxy unsaturated fatty acids >>) viennent de faire leur entrée parmi les fongicides. Les auteurs ont évalué l'effet de l'acide coriolique (CA--<>) etdel'acide ricinoléique (RA--<< ricinoleic acid >>), deux HUFA, in vitro et in planta sur les phytopathogènes Fusarium graminearum Schwabe, Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler, Pyrenophora teres f. teres Drechsler, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, Leptosphaeria maculans Ces. & De Not., et Aspergillus niger Tiegh., dans divers milieux de culture et sur des monocotylédones et des dicotylédones. Les résultats des essais in vitro indiquent que l'CA et l'RA inhibent le mieux L. maculans et A niger, mais leur efficacité varie avec le cryptogame. Si l'CA atténue la gravité de la maladie attribuée à Pyrenophora spp. chez le blé et l'orge, tel n'est pas le cas de l'RA. En ce qui concerne le canola, l'application d'un taux élevé d'CA et d'RA entraîne des dommages aux tissus végétaux par oxydation, mais à faible concentration, aucun des deux acides n'atténue la gravité de la maladie causée par L. maculans ou S. sclerotiorum. Ces résultats laissent croire que l'utilité des HUFA dans la lutte contre les champignons pathogènes dépend du dosage, de la plante et du cryptogame. À forte concentration, les HUFA peuvent s'avérer toxique pour certains végétaux. Outre leurs propriétés antifongiques, il se peut que d'autres mécanismes interviennent dans la réduction de la maladie par l'CA, ce qui exigerait une analyse plus approfondie de son utilité éventuelle pour la protection des cultures. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : activité antifongique, acide coriolique, acide ricinoléique, blé, orge, canola.