Evaluation of potential ecological risk assessment of toxic metal (lead) in contaminated meadows in the vicinity of suburban city: soil vs forages vs livestock / Avaliação de risco ecológico em potencial avaliação de metal tóxico (chumbo) em prados contaminados nas proximidades da cidade suburbana: solo x forragens x gado

Heavy metal toxicity is becoming an increasing concern for environmental, human and animal health. The current research analyzed the lead (Pb) contamination in the food chain under three different irrigation sources (ground, canal, and wastewater). Soil, plant and animal samples were collected from the Jhang district of Pakistan and processed with an atomic absorption spectrophotometer. Lead concentration varied in the samples as: 5.22-10.73 mg/kg in soil, 2.46-10.34 mg/kg in forages and 0.736-2.45 mg/kg in animal samples. The observed lead concentration in forage and animal blood samples was higher than the standard limits. The pollution load index (0.640-1.32) in soil showed that lead contamination mainly took place at the wastewater irrigating sites. Bio-concentration factor values (0.313-1.15) were lower than one in all samples except Zea mays, showing that lead metal was actively taken up by Zea mays tissues from the soil. Enrichment factor values ranged from 0.849-3.12, showing a moderate level of lead enrichment. Daily intake and health risk index varied between 0.004-0.020 mg/kg/day and 0.906-4.99, respectively. All the samples showed maximum lead concentration at the wastewater irrigating site compared to the ground or canal water application sites. These results recommended that consistent application of wastewater for forage irrigation must be avoided to prevent health hazards associated with lead in the animal and human food chain. Government must implement adequate strategies to protect the animal and human health from the harms of toxic heavy metals.

A toxicidade de metais pesados está se tornando uma preocupação crescente para a saúde ambiental, humana e animal. A pesquisa atual analisou a contaminação por chumbo (Pb) na cadeia alimentar sob três diferentes fontes de irrigação (solo, canal e águas residuais). Amostras de solo, plantas e animais foram coletadas no distrito de Jhang, no Paquistão, e processadas com um espectrofotômetro de absorção atômica. A concentração de chumbo nas amostras variou em: 5,22-10,73 mg/kg no solo, 2,46-10,34 mg/kg nas forragens e 0,736-2,45 mg/kg nas amostras de animais. A concentração de chumbo observada nas amostras de forragem e sangue animal foi superior aos limites padrão. O índice de carga de poluição (0,640-1,32) no solo mostrou que a contaminação por chumbo ocorreu principalmente em locais de irrigação de águas residuais. Os valores do fator de bioconcentração (0,313-1,15) foram menores que um em todas as amostras, exceto Zea mays, mostrando que o chumbo metálico foi ativamente absorvido pelos tecidos de Zea mays do solo. Os valores do fator de enriquecimento variaram de 0,849-3,12, mostrando um nível moderado de enriquecimento de chumbo. A ingestão diária e o índice de risco à saúde variaram entre 0,004-0,020 mg/kg/dia e 0,906-4,99, respectivamente. Todas as amostras mostraram concentração máxima de chumbo no local de irrigação de águas residuais em comparação com os locais de aplicação de água no solo ou no canal. Esses resultados recomendam que a aplicação consistente de águas residuais para irrigação de forragem deve ser evitada para evitar riscos à saúde associados ao chumbo na cadeia alimentar animal e humana. O governo deve implementar estratégias adequadas para proteger a saúde animal e humana dos danos dos metais pesados tóxicos.

Cobalt availability in the soil plant and animal food chain: a study under a peri-urban environment / Disponibilidade de cobalto no solo na cadeia alimentar vegetal e animal: um estudo em ambiente periurbano

Cobalt metal is considered as an essential trace element for the animals. Present investigation was undertaken in the peri-urban area to analyze the cobalt availability in animal food chain by using different indices. Cow, buffalo and sheep samples along with forage and soil samples were collected from the three different sites of District Jhang and analyzed through atomic absorption spectrophotometer. Cobalt values differed in soil samples as 0.315-0.535 mg/kg, forages as 0.127-0.333 mg/kg and animal samples as 0.364-0.504 mg/kg. Analyzed cobalt concentration in soil, forage and animal samples was found to be deficient in concentration with respect to standard limits. Soil showed the minimum cobalt level in Z. mays while maximum concentration was examined in the forage C. decidua samples. All indices examined in this study has values lesser than 1, representing the safer limits of the cobalt concentration in these samples. Enrichment factor (0.071-0.161 mg/kg) showed the highly deficient amount of cobalt enrichment in this area. Bio-concentration factor (0.392-0.883) and pollution load index (0.035-0.059 mg/kg) values were also lesser than 1 explains that plant and soil samples are not contaminated with cobalt metal. The daily intake and health risk index ranged from 0.00019-0.00064 mg/kg/day and 0.0044-0.0150 mg/kg/day respectively. Among the animals, cobalt availability was maximum (0.0150 mg/kg/day) in the buffaloes that grazed on the C. decidua fodder. Results of this study concluded that cobalt containing fertilizers must be applied on the soil and forages. Animal feed derived from the cobalt containing supplements are supplied to the animals, to fulfill the nutritional requirements of livestock.

O metal cobalto é considerado um oligoelemento essencial para os animais. A presente investigação foi realizada na área periurbana para analisar a disponibilidade de cobalto na cadeia alimentar animal usando diferentes índices. Amostras de vacas, búfalos e ovelhas, juntamente com amostras de forragem e solo foram coletadas em três locais diferentes do Distrito Jhang e analisadas por meio de espectrofotômetro de absorção atômica. Os valores de cobalto diferiram em amostras de solo como 0,315-0,535mg/kg, forragens como 0,127-0,333 mg/kg e amostras de animais como 0,364-0,504 mg/kg. A concentração de cobalto analisada no solo, forragem e amostras de animais foi considerada deficiente em relação aos limites padrão. O solo apresentou o teor mínimo de cobalto em Z. mays enquanto a concentração máxima foi examinada nas amostras de forragem C. decidua. Todos os índices examinados neste estudo possuem valores menores que 1, representando os limites mais seguros da concentração de cobalto nestas amostras. O fator de enriquecimento (0,071-0,161 mg/kg) mostrou a quantidade altamente deficiente de enriquecimento de cobalto nesta área. Os valores do fator de bioconcentração (0,392-0,883) e do índice de carga de poluição (0,035-0,059 mg/kg) também foram menores que 1, o que explica que as amostras de plantas e solo não estão contaminadas com cobalto metálico. A ingestão diária e o índice de risco à saúde variaram de 0,00019-0,00064 mg/kg/dia e 0,0044-0,0150 mg/kg/dia, respectivamente. Entre os animais, a disponibilidade de cobalto foi máxima (0,0150 mg/kg/dia) nos búfalos que pastaram na forragem de C. decidua. Os resultados deste estudo concluíram que fertilizantes contendo cobalto devem ser aplicados no solo e nas forragens. A ração animal derivada dos suplementos contendo cobalto é fornecida aos animais, para atender às necessidades nutricionais do gado.

Suppression of Xanthomonas oryzae pv. oryzae biofilm formation by Acacia mangium methanol leaf extract / Supressão de Xanthomonas oryzae pv. oryzae: formação do biofilme oryzae pelo extrato de folhas de metanol de Acacia mangium

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), a pathogen responsible for rice bacterial leaf blight, produces biofilm to protect viable Xoo cells from antimicrobial agents. A study was conducted to determine the potency of Acacia mangium methanol (AMMH) leaf extract as a Xoo biofilm inhibitor. Four concentrations (3.13, 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL) of AMMH leaf extract were tested for their ability to inhibit Xoo biofilm formation on a 96-well microtiter plate. The results showed that the negative controls had the highest O.D. values from other treatments, indicating the intense formation of biofilm. This was followed by the positive control (Streptomycin sulfate, 0.2 mg/mL) and AMMH leaf extract at concentration 3.13 mg/mL, which showed no significant differences in their O.D. values (1.96 and 1.57, respectively). All other treatments at concentrations of 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL showed no significant differences in their O.D. values (0.91, 0.79, and 0.53, respectively). For inhibition percentages, treatment with concentration 12.5 mg/mL gave the highest result (81.25%) followed by treatment at concentrations 6.25 and 9.38 mg/mL that showed no significant differences in their inhibition percentage (67.75% and 72.23%, respectively). Concentration 3.13 mg/mL resulted in 44.49% of biofilm inhibition and the positive control resulted in 30.75% of biofilm inhibition. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) analysis of Xoo biofilm inhibition and breakdown showed the presence of non-viable Xoo cells and changes in aggregation size due to increase in AMMH leaf extract concentration. Control slides showed the absence of Xoo dead cells.(AU)

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), um patogênico responsável pela influência bacteriana na folha do arroz, produz biofilme para proteger células Xoo viáveis de agentes antimicrobianos. Foi conduzido um estudo para determinar a potência do extrato de folha de Acacia mangium methanol (AMMH) como um inibidor de biofilme Xoo. Quatro concentrações (3,13, 6,25, 9,38 e 12,5 mg/mL) de extrato de folha de AMMH foram testadas quanto à sua capacidade de inibir a formação de biofilme Xoo em uma placa de microtitulação de 96 poços. Os resultados mostraram que os controles negativos tiveram o maior valor de OD do que os outros tratamentos, indicando a intensa formação de biofilme. Isso foi seguido do controle positivo (sulfato de estreptomicina, com concentração de 0,2 mg/mL, e extrato de folha de AMMH, com concentração de 3,13 mg/mL), que não apresentou diferenças significativas nos seus valores OD (1,96 e 1,57, respectivamente). Todos os outros tratamentos com concentrações de 6,25, 9,38, e 12,5 mg/mL não tiveram diferenças significativas nos seus valores OD (0,91, 0,79, e 0,53, respectivamente). Para percentagens de inibição, o tratamento com concentração 12,5 mg/mL apresentou o maior resultado (81,25%), seguido do tratamento em concentrações de 6,25 e 9,38 mg/mL, que não mostraram diferenças significativas na sua percentagem de inibição (67,75 e 72,23%, respectivamente). Concentração 3,13 mg/mL resultou em 44,49% de inibição do biofilme, e o controle positivo resultou em 30,75% de inibição do biofilme. Análise por microscopia confocal de leitura a laser de inibição e separação de biofilme Xoo revelou a presença de células Xoo não viáveis e alterações no tamanho da agregação por causa do aumento na concentração de extrato de folha de AMMH. Slides de controle mostraram a ausência de células Xoo mortas.(AU)

Antifungal efficacy of Moringa oleifera leaf and seed extracts against Botrytis cinerea causing gray mold disease of tomato (Solanum lycopersicum L. ) / Eficácia antifúngica de extratos de folha e de semente de Moringa oleifera contra Botrytis cinerea causador da doença do molde cinza de tomate (Solanum lycopersicum L. )

Drawbacks associated with the use of chemical fungicides to control plant pathogenic fungi such as Botrytis cinerea stimulate the need for alternatives. Therefore, the present study was carried out to determine the antifungal potentials of Moringa oleifera extracts against B. cinerea. Phytochemical analysis using qualitative chemical tests revealed the presence of huge amount of crucial phytochemicals compounds like phenolic compounds, alkaloids and saponins in the M. oleifera leaf extract. Antifungal bioassay of the crude extracts indicated better mycelial growth inhibition by methanol leaf extract (99%). The minimum inhibitory concentration (MIC) was 5 mg/ml with 100% spore germination inhibition and minimum fungicidal concentration (MFC) was 10 mg/ml with 98.10% mycelial growth inhibition using broth micro dilution and poisoned food techniques. Gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) analysis led to the identification of 67 volatile chemical compounds in the leaf extract with 6-decenoic acid (Z)- (19.87%) was the predominant compound. Further chemical elucidation of the crude extracts performed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) showed the presence of non-volatile chemical compounds, mostly flavones, flavonoids and phenolic acids (i.e. quercetin and kaempferol). Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analysis showed positive effect of M. oleifera leaf extract on the treated conidia and mycelium of B. cinerea. Findings revealed that irreversible surface and ultra-structural changes with severe detrimental effects on conidia and mycelium morphology compared to control treatment. Overall findings suggested that M. oleifera leaf extract is a promising candidate for biological control of fungal pathogens, thus limiting overdependence on chemical fungicides.(AU)

As desvantagens associadas ao uso de fungicidas químicos para controlar fungos fitopatogênicos, como Botrytis cinerea, estimulam a necessidade de alternativas. Portanto, o presente estudo foi realizado para determinar o potencial antifúngico de extratos de Moringa oleifera contra B. cinerea. A análise fitoquímica usando testes químicos qualitativos revelou a presença de uma grande quantidade de compostos fitoquímicos cruciais, como compostos fenólicos, alcaloides e saponinas no extrato da folha de M. oleifera. O bioensaio antifúngico dos extratos brutos indicou melhor inibição do crescimento micelial pelo extrato de folhas de metanol (99%). A concentração inibitória mínima (MIC) foi de 5 mg/mL com 100% de inibição da germinação de esporos e a concentração fungicida mínima (MFC) foi de 10 mg/mL com 98,10% de inibição do crescimento micelial usando microdiluição em caldo e técnicas de alimentos envenenados. A análise por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou à identificação de 67 compostos químicos voláteis no extrato da folha, sendo o ácido 6-decenoico (Z) (19,87%) o composto predominante. Elucidação química adicional dos extratos brutos realizada por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) mostrou a presença de compostos químicos não voláteis, principalmente flavonas, flavonoides e ácidos fenólicos (ou seja, quercetina e kaempferol). As análises de microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão mostraram efeito positivo do extrato de folhas de M. oleifera sobre os conídios e micélios tratados de B. cinerea. Os resultados revelaram a superfície irreversível e alterações ultraestruturais com graves efeitos prejudiciais sobre os conídios e a morfologia micelial, em comparação com o tratamento de controle. Os resultados gerais sugeriram que o extrato da folha de M. oleifera é um candidato promissor para o controle biológico de patógenos fúngicos, limitando assim a dependência excessiva de fungicidas químicos.(AU)

Antifungal efficacy of Moringa oleifera leaf and seed extracts against Botrytis cinerea causing gray mold disease of tomato (Solanum lycopersicum L.)

Abstract Drawbacks associated with the use of chemical fungicides to control plant pathogenic fungi such as Botrytis cinerea stimulate the need for alternatives. Therefore, the present study was carried out to determine the antifungal potentials of Moringa oleifera extracts against B. cinerea. Phytochemical analysis using qualitative chemical tests revealed the presence of huge amount of crucial phytochemicals compounds like phenolic compounds, alkaloids and saponins in the M. oleifera leaf extract. Antifungal bioassay of the crude extracts indicated better mycelial growth inhibition by methanol leaf extract (99%). The minimum inhibitory concentration (MIC) was 5 mg/ml with 100% spore germination inhibition and minimum fungicidal concentration (MFC) was 10 mg/ml with 98.10% mycelial growth inhibition using broth micro dilution and poisoned food techniques. Gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) analysis led to the identification of 67 volatile chemical compounds in the leaf extract with 6-decenoic acid (Z)- (19.87%) was the predominant compound. Further chemical elucidation of the crude extracts performed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) showed the presence of non-volatile chemical compounds, mostly flavones, flavonoids and phenolic acids (i.e. quercetin and kaempferol). Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analysis showed positive effect of M. oleifera leaf extract on the treated conidia and mycelium of B. cinerea. Findings revealed that irreversible surface and ultra-structural changes with severe detrimental effects on conidia and mycelium morphology compared to control treatment. Overall findings suggested that M. oleifera leaf extract is a promising candidate for biological control of fungal pathogens, thus limiting overdependence on chemical fungicides.

Resumo As desvantagens associadas ao uso de fungicidas químicos para controlar fungos fitopatogênicos, como Botrytis cinerea, estimulam a necessidade de alternativas. Portanto, o presente estudo foi realizado para determinar o potencial antifúngico de extratos de Moringa oleifera contra B. cinerea. A análise fitoquímica usando testes químicos qualitativos revelou a presença de uma grande quantidade de compostos fitoquímicos cruciais, como compostos fenólicos, alcaloides e saponinas no extrato da folha de M. oleifera. O bioensaio antifúngico dos extratos brutos indicou melhor inibição do crescimento micelial pelo extrato de folhas de metanol (99%). A concentração inibitória mínima (MIC) foi de 5 mg/mL com 100% de inibição da germinação de esporos e a concentração fungicida mínima (MFC) foi de 10 mg/mL com 98,10% de inibição do crescimento micelial usando microdiluição em caldo e técnicas de alimentos envenenados. A análise por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou à identificação de 67 compostos químicos voláteis no extrato da folha, sendo o ácido 6-decenoico (Z) (19,87%) o composto predominante. Elucidação química adicional dos extratos brutos realizada por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) mostrou a presença de compostos químicos não voláteis, principalmente flavonas, flavonoides e ácidos fenólicos (ou seja, quercetina e kaempferol). As análises de microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão mostraram efeito positivo do extrato de folhas de M. oleifera sobre os conídios e micélios tratados de B. cinerea. Os resultados revelaram a superfície irreversível e alterações ultraestruturais com graves efeitos prejudiciais sobre os conídios e a morfologia micelial, em comparação com o tratamento de controle. Os resultados gerais sugeriram que o extrato da folha de M. oleifera é um candidato promissor para o controle biológico de patógenos fúngicos, limitando assim a dependência excessiva de fungicidas químicos.

Suppression of Xanthomonas oryzae pv. oryzae biofilm formation by Acacia mangium methanol leaf extract

Abstract Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), a pathogen responsible for rice bacterial leaf blight, produces biofilm to protect viable Xoo cells from antimicrobial agents. A study was conducted to determine the potency of Acacia mangium methanol (AMMH) leaf extract as a Xoo biofilm inhibitor. Four concentrations (3.13, 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL) of AMMH leaf extract were tested for their ability to inhibit Xoo biofilm formation on a 96-well microtiter plate. The results showed that the negative controls had the highest O.D. values from other treatments, indicating the intense formation of biofilm. This was followed by the positive control (Streptomycin sulfate, 0.2 mg/mL) and AMMH leaf extract at concentration 3.13 mg/mL, which showed no significant differences in their O.D. values (1.96 and 1.57, respectively). All other treatments at concentrations of 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL showed no significant differences in their O.D. values (0.91, 0.79, and 0.53, respectively). For inhibition percentages, treatment with concentration 12.5 mg/mL gave the highest result (81.25%) followed by treatment at concentrations 6.25 and 9.38 mg/mL that showed no significant differences in their inhibition percentage (67.75% and 72.23%, respectively). Concentration 3.13 mg/mL resulted in 44.49% of biofilm inhibition and the positive control resulted in 30.75% of biofilm inhibition. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) analysis of Xoo biofilm inhibition and breakdown showed the presence of non-viable Xoo cells and changes in aggregation size due to increase in AMMH leaf extract concentration. Control slides showed the absence of Xoo dead cells.

Resumo Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), um patogênico responsável pela influência bacteriana na folha do arroz, produz biofilme para proteger células Xoo viáveis de agentes antimicrobianos. Foi conduzido um estudo para determinar a potência do extrato de folha de Acacia mangium methanol (AMMH) como um inibidor de biofilme Xoo. Quatro concentrações (3,13, 6,25, 9,38 e 12,5 mg/mL) de extrato de folha de AMMH foram testadas quanto à sua capacidade de inibir a formação de biofilme Xoo em uma placa de microtitulação de 96 poços. Os resultados mostraram que os controles negativos tiveram o maior valor de OD do que os outros tratamentos, indicando a intensa formação de biofilme. Isso foi seguido do controle positivo (sulfato de estreptomicina, com concentração de 0,2 mg/mL, e extrato de folha de AMMH, com concentração de 3,13 mg/mL), que não apresentou diferenças significativas nos seus valores OD (1,96 e 1,57, respectivamente). Todos os outros tratamentos com concentrações de 6,25, 9,38, e 12,5 mg/mL não tiveram diferenças significativas nos seus valores OD (0,91, 0,79, e 0,53, respectivamente). Para percentagens de inibição, o tratamento com concentração 12,5 mg/mL apresentou o maior resultado (81,25%), seguido do tratamento em concentrações de 6,25 e 9,38 mg/mL, que não mostraram diferenças significativas na sua percentagem de inibição (67,75 e 72,23%, respectivamente). Concentração 3,13 mg/mL resultou em 44,49% de inibição do biofilme, e o controle positivo resultou em 30,75% de inibição do biofilme. Análise por microscopia confocal de leitura a laser de inibição e separação de biofilme Xoo revelou a presença de células Xoo não viáveis e alterações no tamanho da agregação por causa do aumento na concentração de extrato de folha de AMMH. Slides de controle mostraram a ausência de células Xoo mortas.

Suppression of Xanthomonas oryzae pv. oryzae biofilm formation by Acacia mangium methanol leaf extract

Abstract Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), a pathogen responsible for rice bacterial leaf blight, produces biofilm to protect viable Xoo cells from antimicrobial agents. A study was conducted to determine the potency of Acacia mangium methanol (AMMH) leaf extract as a Xoo biofilm inhibitor. Four concentrations (3.13, 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL) of AMMH leaf extract were tested for their ability to inhibit Xoo biofilm formation on a 96-well microtiter plate. The results showed that the negative controls had the highest O.D. values from other treatments, indicating the intense formation of biofilm. This was followed by the positive control (Streptomycin sulfate, 0.2 mg/mL) and AMMH leaf extract at concentration 3.13 mg/mL, which showed no significant differences in their O.D. values (1.96 and 1.57, respectively). All other treatments at concentrations of 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL showed no significant differences in their O.D. values (0.91, 0.79, and 0.53, respectively). For inhibition percentages, treatment with concentration 12.5 mg/mL gave the highest result (81.25%) followed by treatment at concentrations 6.25 and 9.38 mg/mL that showed no significant differences in their inhibition percentage (67.75% and 72.23%, respectively). Concentration 3.13 mg/mL resulted in 44.49% of biofilm inhibition and the positive control resulted in 30.75% of biofilm inhibition. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) analysis of Xoo biofilm inhibition and breakdown showed the presence of non-viable Xoo cells and changes in aggregation size due to increase in AMMH leaf extract concentration. Control slides showed the absence of Xoo dead cells.

Resumo Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), um patogênico responsável pela influência bacteriana na folha do arroz, produz biofilme para proteger células Xoo viáveis de agentes antimicrobianos. Foi conduzido um estudo para determinar a potência do extrato de folha de Acacia mangium methanol (AMMH) como um inibidor de biofilme Xoo. Quatro concentrações (3,13, 6,25, 9,38 e 12,5 mg/mL) de extrato de folha de AMMH foram testadas quanto à sua capacidade de inibir a formação de biofilme Xoo em uma placa de microtitulação de 96 poços. Os resultados mostraram que os controles negativos tiveram o maior valor de OD do que os outros tratamentos, indicando a intensa formação de biofilme. Isso foi seguido do controle positivo (sulfato de estreptomicina, com concentração de 0,2 mg/mL, e extrato de folha de AMMH, com concentração de 3,13 mg/mL), que não apresentou diferenças significativas nos seus valores OD (1,96 e 1,57, respectivamente). Todos os outros tratamentos com concentrações de 6,25, 9,38, e 12,5 mg/mL não tiveram diferenças significativas nos seus valores OD (0,91, 0,79, e 0,53, respectivamente). Para percentagens de inibição, o tratamento com concentração 12,5 mg/mL apresentou o maior resultado (81,25%), seguido do tratamento em concentrações de 6,25 e 9,38 mg/mL, que não mostraram diferenças significativas na sua percentagem de inibição (67,75 e 72,23%, respectivamente). Concentração 3,13 mg/mL resultou em 44,49% de inibição do biofilme, e o controle positivo resultou em 30,75% de inibição do biofilme. Análise por microscopia confocal de leitura a laser de inibição e separação de biofilme Xoo revelou a presença de células Xoo não viáveis e alterações no tamanho da agregação por causa do aumento na concentração de extrato de folha de AMMH. Slides de controle mostraram a ausência de células Xoo mortas.

Antifungal efficacy of Moringa oleifera leaf and seed extracts against Botrytis cinerea causing gray mold disease of tomato (Solanum lycopersicum L.)

Abstract Drawbacks associated with the use of chemical fungicides to control plant pathogenic fungi such as Botrytis cinerea stimulate the need for alternatives. Therefore, the present study was carried out to determine the antifungal potentials of Moringa oleifera extracts against B. cinerea. Phytochemical analysis using qualitative chemical tests revealed the presence of huge amount of crucial phytochemicals compounds like phenolic compounds, alkaloids and saponins in the M. oleifera leaf extract. Antifungal bioassay of the crude extracts indicated better mycelial growth inhibition by methanol leaf extract (99%). The minimum inhibitory concentration (MIC) was 5 mg/ml with 100% spore germination inhibition and minimum fungicidal concentration (MFC) was 10 mg/ml with 98.10% mycelial growth inhibition using broth micro dilution and poisoned food techniques. Gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) analysis led to the identification of 67 volatile chemical compounds in the leaf extract with 6-decenoic acid (Z)- (19.87%) was the predominant compound. Further chemical elucidation of the crude extracts performed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) showed the presence of non-volatile chemical compounds, mostly flavones, flavonoids and phenolic acids (i.e. quercetin and kaempferol). Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analysis showed positive effect of M. oleifera leaf extract on the treated conidia and mycelium of B. cinerea. Findings revealed that irreversible surface and ultra-structural changes with severe detrimental effects on conidia and mycelium morphology compared to control treatment. Overall findings suggested that M. oleifera leaf extract is a promising candidate for biological control of fungal pathogens, thus limiting overdependence on chemical fungicides.

Resumo As desvantagens associadas ao uso de fungicidas químicos para controlar fungos fitopatogênicos, como Botrytis cinerea, estimulam a necessidade de alternativas. Portanto, o presente estudo foi realizado para determinar o potencial antifúngico de extratos de Moringa oleifera contra B. cinerea. A análise fitoquímica usando testes químicos qualitativos revelou a presença de uma grande quantidade de compostos fitoquímicos cruciais, como compostos fenólicos, alcaloides e saponinas no extrato da folha de M. oleifera. O bioensaio antifúngico dos extratos brutos indicou melhor inibição do crescimento micelial pelo extrato de folhas de metanol (99%). A concentração inibitória mínima (MIC) foi de 5 mg/mL com 100% de inibição da germinação de esporos e a concentração fungicida mínima (MFC) foi de 10 mg/mL com 98,10% de inibição do crescimento micelial usando microdiluição em caldo e técnicas de alimentos envenenados. A análise por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou à identificação de 67 compostos químicos voláteis no extrato da folha, sendo o ácido 6-decenoico (Z) (19,87%) o composto predominante. Elucidação química adicional dos extratos brutos realizada por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) mostrou a presença de compostos químicos não voláteis, principalmente flavonas, flavonoides e ácidos fenólicos (ou seja, quercetina e kaempferol). As análises de microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão mostraram efeito positivo do extrato de folhas de M. oleifera sobre os conídios e micélios tratados de B. cinerea. Os resultados revelaram a superfície irreversível e alterações ultraestruturais com graves efeitos prejudiciais sobre os conídios e a morfologia micelial, em comparação com o tratamento de controle. Os resultados gerais sugeriram que o extrato da folha de M. oleifera é um candidato promissor para o controle biológico de patógenos fúngicos, limitando assim a dependência excessiva de fungicidas químicos.

Introgression of bacterial leaf blight (BLB) resistant gene, Xa7 into MARDI elite variety, MR219 by marker assisted backcrossing (MABC) approach

Abstract Bacterial leaf blight (BLB) is one of the major rice diseases in Malaysia. This disease causes substantial yield loss as high as 70%. Development of rice varieties which inherited BLB resistant traits is a crucial approach to promote and sustain rice industry in Malaysia. Hence, this study aims were to enhance BLB disease resistant characters of high yielding commercial variety MR219 through backcross breeding approach with supporting tool of marker-assisted selection (MAS). Broad spectrum BLB resistance gene, Xa7 from donor parent IRBB7 were introgressed into the susceptible MR219 (recurrent parent) using two flanking markers ID7 and ID15. At BC3F4, we managed to generate 19 introgressed lines with homozygous Xa7 gene and showed resistant characteristics as donor parent when it was challenged with Xanthomonas oryzae pv. oryzae through artificial inoculation. Recurrent parent MR219 and control variety, MR263 were found to be severely infected by the disease. The improved lines exhibited similar morphological and yield performance characters as to the elite variety, MR219. Two lines, PB-2-107 and PB-2-34 were chosen to be potential lines because of their outstanding performances compared to parent, MR219. This study demonstrates a success story of MAS application in development of improved disease resistance lines of rice against BLB disease.

Resumo A mancha bacteriana das folhas (BLB) é uma das principais doenças do arroz na Malásia. Essa doença causa perdas substanciais de rendimento de até 70%. O desenvolvimento de variedades de arroz que herdaram características de resistência ao BLB é uma abordagem crucial para promover e sustentar a indústria do arroz na Malásia. Portanto, o objetivo deste estudo foi aumentar os caracteres BLB resistentes a doenças da variedade comercial MR219 de alto rendimento por meio de uma abordagem de cruzamento retrocruzamento com ferramenta de apoio de seleção assistida por marcador (MAS). O gene de resistência a BLB de amplo espectro, Xa7 do pai doador IRBB7, foi introgressado no MR219 suscetível (pai recorrente) usando dois marcadores flanqueadores ID7 e ID15. No BC3F4, conseguimos gerar 19 linhagens introgressadas com o gene Xa7 homozigoto e apresentamos características de resistência como genitor doador quando desafiado com Xanthomonas oryzae pv. oryzae por inoculação artificial. O pai recorrente MR219 e a variedade controle, MR263, estavam gravemente infectados pela doença. As linhas melhoradas exibiram características morfológicas e de desempenho de rendimento semelhantes às da variedade elite, MR219. Duas linhas, PB-2-107 e PB-2-34, foram escolhidas como linhas potenciais por causa de seus desempenhos excelentes em comparação com a mãe, MR219. Este estudo demonstra uma história de sucesso de aplicação de MAS no desenvolvimento de linhas de arroz melhoradas com resistência a doenças contra a doença BLB.

Introgression of bacterial leaf blight (BLB) resistant gene, Xa7 into MARDI elite variety, MR219 by marker assisted backcrossing (MABC) approach / Introdução do gene resistente à ferragem da folha bacteriana (BLB), xa7 na variedade MARDI elite, MR219 por abordagem de backcrossing assistida por marcador (MABC)

Abstract Bacterial leaf blight (BLB) is one of the major rice diseases in Malaysia. This disease causes substantial yield loss as high as 70%. Development of rice varieties which inherited BLB resistant traits is a crucial approach to promote and sustain rice industry in Malaysia. Hence, this study aims were to enhance BLB disease resistant characters of high yielding commercial variety MR219 through backcross breeding approach with supporting tool of marker-assisted selection (MAS). Broad spectrum BLB resistance gene, Xa7 from donor parent IRBB7 were introgressed into the susceptible MR219 (recurrent parent) using two flanking markers ID7 and ID15. At BC3F4, we managed to generate 19 introgressed lines with homozygous Xa7 gene and showed resistant characteristics as donor parent when it was challenged with Xanthomonas oryzae pv. oryzae through artificial inoculation. Recurrent parent MR219 and control variety, MR263 were found to be severely infected by the disease. The improved lines exhibited similar morphological and yield performance characters as to the elite variety, MR219. Two lines, PB-2-107 and PB-2-34 were chosen to be potential lines because of their outstanding performances compared to parent, MR219. This study demonstrates a success story of MAS application in development of improved disease resistance lines of rice against BLB disease.

Resumo A mancha bacteriana das folhas (BLB) é uma das principais doenças do arroz na Malásia. Essa doença causa perdas substanciais de rendimento de até 70%. O desenvolvimento de variedades de arroz que herdaram características de resistência ao BLB é uma abordagem crucial para promover e sustentar a indústria do arroz na Malásia. Portanto, o objetivo deste estudo foi aumentar os caracteres BLB resistentes a doenças da variedade comercial MR219 de alto rendimento por meio de uma abordagem de cruzamento retrocruzamento com ferramenta de apoio de seleção assistida por marcador (MAS). O gene de resistência a BLB de amplo espectro, Xa7 do pai doador IRBB7, foi introgressado no MR219 suscetível (pai recorrente) usando dois marcadores flanqueadores ID7 e ID15. No BC3F4, conseguimos gerar 19 linhagens introgressadas com o gene Xa7 homozigoto e apresentamos características de resistência como genitor doador quando desafiado com Xanthomonas oryzae pv. oryzae por inoculação artificial. O pai recorrente MR219 e a variedade controle, MR263, estavam gravemente infectados pela doença. As linhas melhoradas exibiram características morfológicas e de desempenho de rendimento semelhantes às da variedade elite, MR219. Duas linhas, PB-2-107 e PB-2-34, foram escolhidas como linhas potenciais por causa de seus desempenhos excelentes em comparação com a mãe, MR219. Este estudo demonstra uma história de sucesso de aplicação de MAS no desenvolvimento de linhas de arroz melhoradas com resistência a doenças contra a doença BLB.