بررسی اثرات بیولوژیکی ترکیبات ساپونینی استخراجی از برگ چغندرقند (Beta vulgaris)، روی شته خالدار یونجه (Therioaphis maculata)

نوع مقاله: کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه پیام نور- گروه مهندسی کشاورزی

2 دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

در آزمایش حاضر، نقش بیولوژیکی ساپونین­های برگ چغندرقند در سنجش­های زیستی شته خالدار یونجه با به کار گیری تکنیک کروماتوگرافی لایه نازک مطالعه شد. بعد از استخراج ساپونین از برگ و تأیید وجود ساپونین، سه غلظت از ساپونین­ها، به علاوه یک تیمار جیره غذایی فاقد ساپونین (شاهد) در پنج تکرار مورد تغذیه اجباری شته قرار گرفتند. وضعیت زنده مانی و باروری آن­ها ارزیابی و مورد تجزیه آماری قرار گرفت. نتایج زیست­سنجی، نه تنها اختلال در باروری را نشان داد بلکه، سمیت ساپونین برگ برای شته ها را در غلظت یک میلی­گرم در میلی­لیتر ثابت کرد. برعکس، غلظت پایین ساپونین (1/0 میلی­گرم در میلی­لیتر) نسبت به دو تیمار ساپونین­دار دیگر واجد اثرات مفید حیاتی یک برای تولید پوره بود. غلظت­های متوسط نیز باعث کاهش 50 درصدی باروری شته­ها نسبت به تیمار شاهد شدند. نتیجه حاصل از کروماتوگرافی، بیان دو لکه متراکم ساپونین ترپنوئیدی برگ روی پلیت TLC بود. نتیجه­کلی این­که ترکیبات ساپونینی برگ چغندرقند واجد اثرات بیولوژیکی هستند. لذا، علاوه بر این که امکان استفاده از ساپونین برگ چغندرقند برای کنترل آفات از طریق اصلاح و ایجاد تحمل در گیاهان وجود دارد، می­توان بعد از آزمایشات خاص، از آن­ها  به عنوان سم بیولوژیک و حتی دارو نیز استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biological effects of saponin components extracted from sugar beet (Beta vulgaris L.) leaf on spotted alfalfa aphid (Therioaphis maculate Buckten)

نویسندگان [English]

  • M. Kakaee 1
  • H. Mazaherlaghab 2
1 Assistant Professor of Agriculture (Genetic and Plant Breeding) Department, Payame Noor University,Iran
2 Associated professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Bu-Ali Sina University, Iran
چکیده [English]

In this study, the biological effects of sugar beet leaf saponins on spotted alfalfa aphid was evaluated using thin layer chromatography. After saponin extraction from the leaf, three saponin concentrations together with a diet lacking saponin (control) were fed to aphids in five replications. The aphids’ survival and fertility were evaluated and analysed. Results not only showed fertility impairment of aphids but also confirmed leaf saponin toxicity for aphids in one mg.ml-1 saponin. However, low saponin concentrations had a probiotic effect on aphid nymph production. Medium concentrations also decreased aphid fertility up to 50% compared with control. Chromatography results showed the expression of two dense spots of leaf triterpenoid saponin on TLC plate. It can be concluded that saponin compounds of sugar beet leaf contain biological effects. Therefore, sugar beet leaf saponins can be used for pest management and increasing the plant tolerance through selection and breeding. They could also be used as biological herbicide and even as medicine after further special experiments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological effects
  • Leaf saponins
  • Spotted alfalfa aphid
  • sugar beet
  • Thin layer chromatography
Bagheri A, Mazahery-Laghab H. The study of biological effects of triterpenoids from sugar beet leaves on potato bacteria caused softrot, blackleg, scab and bacterial wilt in vitro. 16th Iranian plant medicine Congress. Article abstracts. Tabriz, Iran, 2004; Pp. 153. (In Persian, abstract in English)

Behdad E. Major Pests field crops in Iran. Sepehr Publisher. Tehran. Iran. 1992; Pp. 618. (in Farsi)

Bowyer P, Clarke BR, Lunness P, Daniels MJ, Osbourn AE. Host Range of a Plant Pathogenic Fungus Determined by a Saponin Detoxifying Enzyme. Science .1995; 267: 371-374.

Cooke DA, Scott RK, (Editors). The sugar beet crop, Science into practice. Publishing of Agricultural Sciences. 1998. Translated by: (Members of Scientific Board in Sugar Beet Research Centre, Karaj, Iran. Pp.732.

Febvay G, Delobel B, Rahbe Y. Influence of the Amino Acid Balance on the Improvement of an Artificial Diet for a biotype of Acrythosiphon pisum (Homoptera: Aphididae). Canadian Journal of Zoology. 1988; 66: 2449-2453.

Feizi Z. Leaf and Colar silage in sugar beet. Extensional issue. Published by Jahade Keshavarzi of Esfehan Ostan. 2009; Pp.16.

Fenwick GR, Price KR, Tsukamoto C, Okubo K. Saponins In Toxic Substances in Crop Plants (FelixD’Mello, J. P., Duffus C. M. and Duffus, J.H., eds.). 1999; 1285-327, Royal Society of Chemistry, Cambridge.

Jadidi T, Hejjam S, Kamali Gh, Fotuhi K, abdolahian Noghabi M. The effect of leaf deletion in different growth stages on the yield of root and the quality of sugar beet. Iranian Journal of Agronomic Sciences. 2011; 12: 252-264.

Klun JA, Guthrie WD, Hallauer AR, Russell WA. Genetic natureof the concentration of 2, 4 dihydroxy-7-methoxy 2H-1, 4-benzoxazin-3(4H)-one and resistance to the European corn borer in a diallel set of 11 maize inbreds. Crop Sci. 1970; 10: 87-90.

Khanjani M. Field crop pests in Iran. Bu-Ali Sina University, 6th edition. Hamedan, Iran. 2012. Pp720.

Kuzina V, Ekstrøm CT, Andersen SB, Nielsen JK, Olsen CE, Bak S. Identification of Defense Compounds in Barbarea vulgaris against the Herbivore Phyllotreta nemorum by an Ecometabolomic Approach. Plant Physiology 2009; 151: 1977-1990.

Mazahery-Laghab H, Bagheri A. The study of extracted saponins from the seedlings of 4 cultivars of alfalfa and the effect of spotted alfalfa aphid feeding on these cultivars. Journal of biology in Iran. 2006; 11: 146- 156.

Ridout CL, Price RK, Parkin G, Dijoux MG, Lavaud C. Saponins from sugar beet and the floc problem. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1994; 42: 279-282.

VAN Der Plank JE. Plant diseases: epidemics and control. Academic Press,
New York. 1968. 349 p.

Tahriri Adabi S, Talebi AA. Fathipour Y. Comparison of Growth PopulationParameters of Aphidius matricariae (Hym., Aphidiidae) on Host aphid, Aphis fabae Scopoli (Homoptera: Aphididae), on Four Varieties of Sugar beet in Laboratory Conditions.2009

Yoshikawa M, Murakami T, Kadoya M, Matsuda H, Muraoka OM, Yamahara J, Murakami N. medicinal foodstuff. III. Sugar beet. (1): Hypoglycemic Oleanolic acid Oligoglycosides, beta vulgarosides I, II, III, and IV, from the root of Beta vulgaris L. (Chenopodiaceae). Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 1996; 44: 1212-1217.

Yoshikawa M, Murakami T, Kadoya M, Yamahara J, Matsuda H. Medicinal foodstuffs. XV. Sugar beet. (2): Structures of beta vulgarosides V, VI, VII, VIII, IX, and X from the roots and leaves of sugar beet (Beta vulgaris) 1999; 47; 21: 1717-1724.

Zhu S, Li Y, Yu B. Synthesis of Beta vulgaroside III, a representative triterpene seco-glycoside. JOC Article (The Journal of Organic chemistry). 2008; 73: 4978-4985.