Antifungal effect of carbonate and bicarbonate salts against Botrytis cinerea, the casual agent of grey mould of kiwifruit

Abstract

Botrytis cinerea tarafından neden olunan kurşuni küfün kontrolü sentetik fungisitlerin hasat sonrası uygulaması ile başarılmaktadır. Ancak, dirençli fungal ırkların gelişimi, gıda güvenliği ve çevre konusundaki toplumun artan endişesi alternatif hastalık kontrol stratejileri için bir arayışa yol açmıştır. Mevcut çalışmada, amonyum, potasyum ve sodyumun karbonat ve bikarbonat tuzlarının B. cinerea'ya karşı engelleyici etkileri hem in vitro hem de in vivo denemelerle araştırılmıştır. Amonyum karbonat, amonyum bikarbonat, sodyum karbonat, sodyum bikarbonat, potasyum karbonat ve potasyum bikarbonatın sırası ile 10, 25, 25, 50, 50 and 75 mM konsantrasyonları in vitro'da B. cinerea'nın miselyal gelişimini tamamen engellemiştir. Birkaç istisna dışında, karbonat ve bikarbonat tuzları fungusun miselyal gelişmesinden daha düşük konsantrasyonlarda spor çimlenmesini tamamen engellemiştir. Amonyum karbonatın spor çimlenmesini tam engelleme aktivitesi 10 mM'da ortaya çıkmış, halbuki sodyum karbonatın aynı konsantrasyonu spor çimlenmesini % 98.75'e kadar azaltmıştır. Ancak ilk ve ikinci tuz etkileri arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur (P0.05). En düşük minimum engelleme konsantrasyonu (MIC) ve EC50 değerleri de amonyum denemelerinde kaydedilmiştir. Ancak in vivo'da amonyum karbonatın 100 mM konsantrasyonu hariç, diğer beş karbonat ve bikarbonat tuzu kivilerde kurşuni küfü önemli oranda azaltmıştır. Dahası potasyum bikarbonatın in vivo hastalık kontrolünde en etkili tuz olduğu belirlenmiştir ve bu tuzun en düşük ve en yüksek konsantrasyonlarının etkileri arasındaki farklılık istatiksel olarak önemli bulunmamıştır (P0.05). Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, daha geniş yarı ticari koşullarda kivilerde kurşuni küf kontrolünde karbonat ve bikarbonat tuzlarının kullanımıyla ilgili daha ileri çalışmalar için önemli bir temel sağlayabilir.

Control of grey mould of kiwifruit caused by Botrytis cinerea has been accomplished by postharvest application of synthetic fungicides. However, the development of resistant fungal strains and increasing public concern over food safety and the environment are driving a search for alternative disease control strategies. In the present study, the inhibitory effect of carbonate and bicarbonate salts of ammonium, potassium and sodium against B. cinerea were investigated in both in vitro and in vivo experiments. Ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate and potassium bicarbonate completely inhibited the mycelial growth of B. cinerea at 10, 25, 25, 50, 50 and 75 mM, respectively. With the exceptions of few, carbonate and bicarbonate salts totaly halted spore germination at lower concentrations than that of the mycelial growth of fungus. Complete inhibitory activity of ammonium carbonate exhibited spore germination at 10 mM, whereas same concentration of sodium carbonate reduced spore germination of fungus by 98.75%; however, the difference between this and the effects of first salt was not statistically significant (P0.05). The lowest minimum inhibition concentration (MIC) and EC50 values were also recorded in ammonium carbonate treatment. In vivo, however, with the exception of 100 mM ammonium carbonate, five other carbonate and bicarbonate salts significantly reduced the incidence of grey mould on kiwifruits (cv. Hayward). Moreover, potassium bicarbonate was detected to be the most effective salt for in vivo control of disease, and the difference between the effects of the lowest and highest concentrations of the salt was not statistically significant (P0.05). Results from this study may provide an important basis for further study on the uses of carbonate and bicarbonate salts in the control of grey mould in kiwifruit at wider semi-commercial conditions.