1. Introduction
There is a growing interest in the development of alternative strategies in plant disease management to reduce dependency on synthetic chemicals. Plant pathogenic fungi are indubitably the most versatile agent for environmental adaptation and destruction of plant growth. Amongst the numerous strategies, nanotechnology assisted inventions have generated quantifiable data against plant fungal diseases mainly by the applications of metal nanoparticles [1], [2], [3], [4], [5] and [6]. But, instability and unpredictable environmental toxicity has raised serious concerns against the applications of metal nanoparticles in crops [7], [8], [9], [10], [11] and [12]. The current situation galvanizes the search for natural antifungal compounds such as chitosan as a safe substitute to synthetic chemicals. Biodegradability, non-toxicity and antimicrobial property has made chitosan biopolymer most important material in agricultural nanotechnology. Studies have concluded that chitosan possesses antifungal activity via affinity of its cationic amino groups to cellular components [13], [14], [15], [16] and [17]. Nevertheless, the bulk chitosan biopolymer has not been widely applied as antifungal agent mainly because of its insolubility in aqueous media and lower antifungal activity [18]. Efforts have been commenced to amend the physico-chemical characteristics of chitosan for enhanced antifungal activity [14] and [17]. Chemically-modified chitosans viz. triethylene diamine dithiocarbamate chitosan and o-hydroxyphenylaldehyde thiosemicarbazone chitosan have shown higher antifungal activity as compared to bulk chitosan [17]. However, chemical means of modification increases the synthetic components in chitosan formulation that may lead to decreased biodegradability and increased phytotoxicity. In this regard, chitosan based nanoparticles (NPs) are preferably used for various applications owing to their biodegradability, high permeability toward biological membranes, non-toxicity to human, cost effectiveness and broad antifungal activities. Compared to bulk chitosan, chitosan NPs imbued versatility in biological activities due to altered physico-chemical characteristics like size, surface area, cationic nature, active functional groups, higher encapsulation efficiency etc. alone and/or through blending of other components [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25] and [26]. Despite their potential applications in agriculture, few reports are available on the use of chitosan NPs in plant disease management especially against fungal pathogens [18] and [23]. In our earlier work, we investigated the in vitro antifungal activities of three different types of chitosan based NPs and reported higher antifungal activity of Cu–chitosan NPs against phytopathogenic fungi [18]. Therefore, it is crucial to broaden the study on synthesis and antifungal potency of Cu–chitosan NPs. Concern arises due to the emerging reports regarding phytotoxicity of nanomaterials. Hence, in present work, a preliminary investigation has been conducted to assess the effect of Cu–chitosan NPs on seedling growth. These nanomaterials were further screened for their antifungal activity against Alternaria solani and Fusarium oxysporum through in vitro mycelia growth and spore germination tests. Concomitantly, pot experiments were also performed to evaluate the effect of Cu–chitosan NPs on control of early blight and Fusarium wilt disease of tomato.
1. บทนำThere is a growing interest in the development of alternative strategies in plant disease management to reduce dependency on synthetic chemicals. Plant pathogenic fungi are indubitably the most versatile agent for environmental adaptation and destruction of plant growth. Amongst the numerous strategies, nanotechnology assisted inventions have generated quantifiable data against plant fungal diseases mainly by the applications of metal nanoparticles [1], [2], [3], [4], [5] and [6]. But, instability and unpredictable environmental toxicity has raised serious concerns against the applications of metal nanoparticles in crops [7], [8], [9], [10], [11] and [12]. The current situation galvanizes the search for natural antifungal compounds such as chitosan as a safe substitute to synthetic chemicals. Biodegradability, non-toxicity and antimicrobial property has made chitosan biopolymer most important material in agricultural nanotechnology. Studies have concluded that chitosan possesses antifungal activity via affinity of its cationic amino groups to cellular components [13], [14], [15], [16] and [17]. Nevertheless, the bulk chitosan biopolymer has not been widely applied as antifungal agent mainly because of its insolubility in aqueous media and lower antifungal activity [18]. Efforts have been commenced to amend the physico-chemical characteristics of chitosan for enhanced antifungal activity [14] and [17]. Chemically-modified chitosans viz. triethylene diamine dithiocarbamate chitosan and o-hydroxyphenylaldehyde thiosemicarbazone chitosan have shown higher antifungal activity as compared to bulk chitosan [17]. However, chemical means of modification increases the synthetic components in chitosan formulation that may lead to decreased biodegradability and increased phytotoxicity. In this regard, chitosan based nanoparticles (NPs) are preferably used for various applications owing to their biodegradability, high permeability toward biological membranes, non-toxicity to human, cost effectiveness and broad antifungal activities. Compared to bulk chitosan, chitosan NPs imbued versatility in biological activities due to altered physico-chemical characteristics like size, surface area, cationic nature, active functional groups, higher encapsulation efficiency etc. alone and/or through blending of other components [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25] and [26]. Despite their potential applications in agriculture, few reports are available on the use of chitosan NPs in plant disease management especially against fungal pathogens [18] and [23]. In our earlier work, we investigated the in vitro antifungal activities of three different types of chitosan based NPs and reported higher antifungal activity of Cu–chitosan NPs against phytopathogenic fungi [18]. Therefore, it is crucial to broaden the study on synthesis and antifungal potency of Cu–chitosan NPs. Concern arises due to the emerging reports regarding phytotoxicity of nanomaterials. Hence, in present work, a preliminary investigation has been conducted to assess the effect of Cu–chitosan NPs on seedling growth. These nanomaterials were further screened for their antifungal activity against Alternaria solani and Fusarium oxysporum through in vitro mycelia growth and spore germination tests. Concomitantly, pot experiments were also performed to evaluate the effect of Cu–chitosan NPs on control of early blight and Fusarium wilt disease of tomato.
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . บทนำ
มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการพัฒนากลยุทธ์ทางเลือกในการจัดการโรคพืช เพื่อลดการพึ่งพาสารเคมีสังเคราะห์ เชื้อราที่ก่อโรคในพืช indubitably ตัวแทนที่หลากหลายที่สุดสำหรับการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมและการทำลายของการเจริญเติบโตของพืช ท่ามกลางกลยุทธ์มากมาย ,นาโนเทคโนโลยีช่วยประดิษฐ์สร้างข้อมูลเชิงปริมาณต่อโรคพืช เชื้อราส่วนใหญ่โดยการใช้โลหะนาโน [ 1 ] , [ 2 ] , [ 3 ] , [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] แต่ความไม่มั่นคง และไม่อาจคาดเดาความเป็นพิษด้านสิ่งแวดล้อมที่มีความกังวลร้ายแรงกับการใช้อนุภาคนาโนของโลหะในพืช [ 7 ] , [ 8 ] , [ 9 ] , [ 10 ] [ 11 ] และ [ 12 ]สถานการณ์ปัจจุบัน galvanizes ค้นหาสารในธรรมชาติ เช่น ไคโตซานแทน ปลอดภัย สารเคมีสังเคราะห์ ย่อยสลายทางชีวภาพและคุณสมบัติต้านพิษไม่ทำให้ไคโตซานแบบวัตถุดิบสำคัญที่สุดในนาโนเทคโนโลยีทางการเกษตรมีการศึกษาพบว่าไคโตซานมีฤทธิ์ต้านราผ่านความสัมพันธ์ของประจุบวกอะมิโนกลุ่มเซลล์ส่วนประกอบ [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] และ [ 17 ] อย่างไรก็ตาม กลุ่มไคโตซานแบบยังไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวแทนป้องกันเชื้อราเนื่องจากส่วนใหญ่ของน้ำและกรดเมตามีเดียลดลงในกิจกรรม [ 18 ]ความพยายามได้เริ่มแก้ไขลักษณะทางกายภาพและเคมีของไคโตซานเพื่อปรับปรุงในกิจกรรม [ 14 ] และ [ 17 ] การดัดแปรทางเคมีไคโตซาน คือ ไตรเอตไดอะพังครืนไคโตซานและ o-hydroxyphenylaldehyde thiosemicarbazone ไคโตซานได้แสดงฤทธิ์ต้านกิจกรรมสูงกว่าเมื่อเทียบกับกลุ่มไคโตซาน [ 17 ] อย่างไรก็ตามหมายถึงการเพิ่มส่วนประกอบของสารเคมีสังเคราะห์ในไคโตซาน สูตรผสมที่อาจนำไปสู่การลดความเป็นพิษและย่อยสลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น . ในการนี้ ไคโตซานที่ใช้อนุภาคนาโน ( NPS ) เป็นกุญแจที่ใช้สำหรับการใช้งานต่างๆ เพราะย่อยสลายทางชีวภาพของพวกเขาสูง ไม่ต่อเยื่อชีวภาพปลอดสารพิษเพื่อมนุษย์ต้นทุนประสิทธิผลและฤทธิ์กว้าง เมื่อเทียบกับกลุ่มไคโตซาน ไคโตซาน NPS ตื้นตันใจความเก่งกาจในกิจกรรมทางชีวภาพเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีลักษณะเช่นขนาดพื้นที่ผิว บวกธรรมชาติ ปราดเปรียวหมู่ฟังก์ชัน ประสิทธิภาพสูงกว่า ฯลฯ การอยู่คนเดียวและ / หรือผ่านการผสมของส่วนประกอบอื่น ๆ [ 18 ] , [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] , [ 24 ] , [ 25 ] และ [ 26 ]แม้จะมีศักยภาพในการเกษตร รายงานไม่กี่ที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงที่ใช้ไคโตซานในการจัดการโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโรคพืช เชื้อราเชื้อโรค [ 18 ] และ [ 23 ] งานของเราก่อนเราได้ตรวจสอบในหลอดทดลองในกิจกรรมสามชนิดที่แตกต่างกันของไคโตซานที่ใช้เชื้อเพลิงและรายงานฤทธิ์ต้านราของจุฬาฯ ซึ่งสูงกว่าไคโตซานกับ phytopathogenic โดยเชื้อรา [ 18 ] ดังนั้น , มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะขยายการศึกษาการสังเคราะห์และความแรงของจุฬาฯ–ไคโตซานยาแนว . ปัญหาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการรายงานใหม่เกี่ยวกับความเป็นพิษของ nanomaterials . ดังนั้นในการเสนอผลงาน การสอบสวนเบื้องต้น มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของไคโตซานต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าโดยจุฬาฯ– . nanomaterials เหล่านี้เพิ่มเติมจากกิจกรรมของพวกเขาต่อต้านโรคและเชื้อรา Fusarium oxysporum solani เส้นใยผ่านการทดสอบการงอกของสปอร์และการเจริญเติบโต . เป็นทีม ,หม้อยังแสดงการทดลองเพื่อศึกษาผลของการใช้ไคโตซานในการควบคุมของกฟผ. และต้นไหม้ และ Fusarium โรคเหี่ยวของมะเขือเทศ
การแปล กรุณารอสักครู่..
