Okaliptus ve bazı ticari uçucu yağlarının Domates bakteriyel kanser hastalığı (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis) üzerine antibakteriyel etkileri

Abstract

Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis karantinaya tabi, tohum kökenli, domates bitkisinde bakteriyel solgunluk ve kanser hastalığına sebep olan önemli Gram pozitif bir bakteriyel hastalık etmenidir. Bu çalışmanın amacı, okaliptus (Eucalyptus citriodora), sarı kantaron (Hypericum perforatum), karanfil (Dianthus caryophyllus), anason (Pimpinella anisum) ve hardal (Brassica nigra) bitki uçucu yağlarının in vitro ve in vivo koşullarda C. michiganensis subsp. michiganensis üzerine antibakteriyel etkinliğini belirlemektir. Bu amaçla, Mersin ilinden toplanan hastalıklı domates örneklerinden izole edilen bakteri izolatları morfolojik ve moleküler tanı yöntemleri ile incelenmiş, 6 tanesinin C. michiganensis subsp. michiganensis ile enfekteli olduğu teşhis edilmiştir. Uçucu yağların C. michiganensis subsp. michiganensis üzerine etkileri in vitro koşullarda disk difüzyon metodu ile araştırılmıştır. Test edilen uçucu yağlar arasında okaliptus uçucu yağının C. michiganensis subsp. michiganensis’in gelişimine en etkili yağ olduğu belirlendikten sonra, doz artışına bağlı antibakteriyel etkinliği belirlemek için antibiyogram disklerine farklı miktarlarda uçucu yağlar eklenerek engelleme zonları ölçülmüştür. Araştırma sonucunda, C. michiganensis subsp. michiganensis’e karşı okaliptus yağının en etkili dozunun 23 mm engelleme zonu oluşturan 25 μl yağ dozu olduğu tespit edilmiştir. Belirlenen uçucu yağ miktarı farklı kombinasyonlarla domates bitkisine uygulanmıştır. Bu sonuçlara göre, okaliptus uçucu yağının C. michiganensis subsp. michiganensis gelişimini engellediği tespit edilmiş ve mücadelesinde kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

Keywords

• Okaliptus,uçucu yağ,bakteriyel kanser,antibakteriyel etki,mücadele

Antibacterial effects of eucalyptus and some commercial plant essential oils on tomato bacterial canker disease (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)

Abstract

Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis is a Gram-positive, seed borne, and quarantine bacterium which causes bacterial wilt and cancer disease in tomato. This study was conducted to determine in vitro antibacterial activity of commercial plant essential oils of eucalyptus (Eucalyptus citriodora), St. John's wort (Hypericum perforatum), clove (Dianthus caryophyllus), anise seed (Pimpinella anisum) and mustard (Brassica nigra) on C. michiganensis subsp. michiganensis. In this study, morphological and molecular diagnostic assays were performed on suspicious samples collected from Mersin province and as a result six of them were identified as C. michiganensis subsp. michiganensis. The most effective essential oil on C. michiganensis subsp. michiganensis was determined by disc-diffusion method under in vitro conditions and the inhibition zone diameters were measured. Since eucalyptus essential oil was determined as the most efficient essential oil, the most effective concentration was also determined by applying different amount of essential oils on the antibiogram discs and measuring inhibition zones. The most effective dose was found to be 25 μl which caused 23 mm inhibition zone. This concentration was also applied on tomato plants in different combinations. Based on these results, it can be concluded that eucalyptus essential oils can be used for management of control strategies on C. michiganensis subsp. michiganensis.

Keywords

• eucalyptus,essential oil,bacterial cancer,anti-bacterial effect,disease management

References

1. Akat, S. 2008. Domates Bakteriyel Leke veya Kanser (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis) Hastalığı'na Karşı Biyolojik Mücadele Yöntemleri. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 81 s., Bornova, İzmir.
2. Aktaş, S. 2015. Domates öz nekrozuna neden olan etmenlere karşı PGPR ve biyojan bakterileri kullanılarak kontrollü koşullarda biyolojik mücadele imkanlarının araştırılması. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 61 s., Erzurum.
3. Al-Reza, S. M., Rahman, A., Ahmed, Y. and Kang, S. C. 2010. Inhibition of plant pathogens in vitro and in vivo with essential oil and organic extracts of Cestrum nocturnum L. Pesticide Biochemistry and Physiology, 96(2), 86-92.
4. Altundağ, Ş. and Aslım, B. 2005. Kekiğin bazı bitki patojeni bakteriler üzerine antimikrobiyal etkisi. Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi, 3(07), 12-14.
5. Azaz, A. D., Irtem, H. A., Kurkcuoǧlu, M. and Baser, K. H. C. 2004. Composition and the in vitro antimicrobial activities of the essential oils of some Thymus species. Zeitschrift für Naturforschung C, 59(1-2), 75-80.
6. Basım, H., Yegen, O. and Zeller, W. 2000. Antibacterial effect of essential oil of Thymbra spicata L. var. spicata on some plant pathogenic bacteria. Journal of Plant Diseases and Protection, 27, 279-284.Belgüzar, S., Yanar, Y. and Aysan, Y. 2016a. Intensity of bacterial wilt disease of tomato in Tokat and identification of disease agent (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis). Gaziosmanpașa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(2), 34-40.
7. Belgüzar, S., Yılar, M., Yanar, Y., Kadıoğlu, İ. and Doğar, G. 2016b. Thymus vulgaris L.(Kekik) ekstrakt ve uçucu yağının Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis üzerine antibakteriyal etkisi. Turkish Journal Weed Sicience, 19(2), 20-22.
8. Bremer, H., Karel, G., Bıyıkoğlu, K., Göksel, N. and Petrak, F. 1952. Türkiye’nin parazit mantarları üzerinde incelemeler (Schizomycetes, Oomycetes, Ascomycetes). İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Mecmuası, 17, 145-160.

9. Çetinkaya Yıldız, R. 2007. Domates bakteriyel solgunluk hastalık etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)’nin tanılanması ve bitki büyüme düzenleyici rizobakteriler ile biyolojik mücadele olanaklarının araştırılması. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 173 s., Adana.
10. Daferera, D. J., Ziogas, B. N. and Polissiou, M. G. 1993. The effectiveness of plant essential oils on the growth of Botrytis cinerea, Fusarium sp. and Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. Crop Protection, 22(1), 39-44.
11. FAO, Agriculture, vegetable production, http://faostat.fao.org, 30.07.2018.
12. Forster, R. L. and Echandi, E. 1973. Relation of age of plants, temperature and inoculum concentration to bacterial cancer development in resistant and susceptible Lycopersicum spp. Phytopathology, 63, 773-777.
13. Gleason, M. L., Gitaitis, R. D. and Ricker, M. D. 1993. Recent progress in understanding and controlling bacterial canker of tomato in eastern North America. Plant Disease, 77(11), 1069-1076.Görmez, A., Bozari, S., Yanmis, D., Gulluce, M., Agar, G. and Sahin, F. 2014. The use of essential oils of Origanum rotundifolium as antimicrobial agent against plant pathogenic bacteria. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 19(3), 656-663.
14. Heatley, N. G. 1944. A method for the assay of penicillin. Biochemical Journal, 38(1), 61.
15. Iacobellis, N. S., Lo Cantore, P., Capasso, F. and Senatore, F. 2005. Antibacterial activity of Cuminum cyminum L. and Carum carvi L. essential oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(1), 57-61.
16. Kızıl, S. and Uyar, F. 2006. Antimicrobial activities of some thyme (Thymus, Staureja, Origanum and Thymbra) species against important plant pathogens. Asian Journal of Chemistry, 18(2), 1455-1461.
17. Kotan, R., Cakir, A., Dadasoglu, F., Aydin, T., Cakmakci, R., Ozer, H., Kordali, S., Mete, E. and Dikbas, N. 2010. Antibacterial activities of essential oils and extracts of Turkish Achillea, Satureja and Thymus species against plant pathogenic bacteria. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(1), 145-160.
18. Kotan, R., Dadasoğlu, F., Karagoz, K., Cakir, A., Ozer, H., Kordali, S., Cakmakci, R. and Dikbas, N. 2013. Antibacterial activity of the essential oil and extracts of Satureja hortensis against plant pathogenic bacteria and their potential use as seed disinfectants. Scientia Horticulturae, 153, 34-41.
19. Mondal, M. and Khalequzzaman, M. 2009. Ovicidal activity of essential oils against red flour beetle, Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Bio-Science 17, 57-62.
20. Nashwa, S. M. and Abo-Elyousr, K. A. 2012. Evaluation of various plant extracts against the early blight disease of tomato plants under greenhouse and field conditions. Plant Protection Science, 48(2), 74-79.
21. Quatrin, P. M., Verdi, C. M., de Souza, M. E., de Godoi, S. N., Klein, B., Gundel, A., Wagner, R., de Almeida Vaucher, R., Ourique, A. F. and Santos, R. C. V. 2017. Antimicrobial and antibiofilm activities of nanoemulsions containing Eucalyptus globulus oil against Pseudomonas aeruginosa and Candida spp. Microbial Pathogenesis, 112, 230-242.
22. Soylu, S., Soylu, E. M. and Akdemir Evrendilek, G. 2006. Dereotu (Anethum graveolens L.) ve rezene (Foeniculum vulgare Mill.) uçucu yağlarının gıda ve bitki kaynaklı patojen bakteriler üzerine antibakteriyel etkilerinin incelenmesi. Türkiye 9. Gıda Kongresi, 24-26 Mayıs 2006, Bolu, 485-488.
23. Şahin, F., Karaman, I., Güllüce, M., Öğütçü, H., Şengül, M., Adıgüzel, A., Öztürk, S. and Kotan, R. 2003. Evaluation of antimicrobial activities of Satureja hortensis L. Journal of Ethnopharmacology, 87(1), 61-65.
24. Şahin, F., Güllüce, M., Daferera, D., Sökmen, A., Sökmen, M., Polissiou, M., Agar, G. and Özer, H. 2004. Biological activities of the essential oils and methanol extract of Origanum vulgare ssp. vulgare in the Eastern Anatolia region of Turkey. Food Control, 15(7), 549-557.
25. Tireng Karut, Ş. 2011. Organik tarımda domates bakteriyel solgunluk hastalığı etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)’ne karşı kullanılabilecek tohum uygulamaları. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 62 s., Adana.
26. Tokgönül, S. 1998. Ticari domates tohumlarında bakteriyel solgunluk etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)’nin saptanması ve mücadele olanakları üzerine araştırmalar, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Adana.
27. Yanar, Y., Belgüzar, S. and Telci, İ. 2016. Origanum spp., Mentha spp. ve Lippia sp. türlerine ait uçucu yağların Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis ve Botrytis cinerea’ya karşı antimikrobiyal etkisi. Turkish Journal of Weed Science, 19(1), 18-25.
28. Yılmaz, M. 2014. Bazı uçucu yağların domates bakteriyel kanser ve solgunluk (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis) etmeninin kontrolündeki etkinliğinin belirlenmesi ve bu yağların film kaplamada kullanımı. Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, , 137 s., Antalya.