Photodynamic Inactivation in agriculture: combating fungal phytopathogens resistant to conventional treatment
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Botrytis cinerea is a severe threat in agriculture, as it can infect over 200 different crop species with gray mold affecting food yields and quality. The conventional treatment using fungicides lead to emerging resistance over the past decades. Here, we introduce Photodynamic Inactivation (PDI) as a strategy to combat B. cinerea infections, independent of fungicide resistance. PDI uses photoactive compounds, which upon illumination create reactive oxygen species toxic for killing target organisms. This study focuses on different formulations of sodium–magnesium–chlorophyllin (Chl, food additive E140) as photoactive compound in combination with EDTA disodium salt dihydrate (Na 2 EDTA) as cell-wall permeabilizer and a surfactant. In an in vitro experiment, three different photosensitizers (PS) with varying Chl and Na 2 EDTA concentrations were tested against five B. cinerea strains with different resistance mechanisms. We showed that all B. cinerea mycelial spheres of all tested strains were eradicated with concentrations as low as 224 µM Chl and 3.076 mM Na 2 EDTA (LED illumination with main wavelength of 395 nm, radiant exposure 106 J cm −2 ). To further test PDI as a Botrytis treatment strategy in agriculture a greenhouse trial was performed on B. cinerea infected bell pepper plants ( Capsicum annum L). Two different rates (560 or 1120 g Ha −1 ) of PS formulation (0.204 M Chl and 1.279 M Na 2 EDTA) and a combination of PS formulation with 0.05% of the surfactant BRIJ L4 (560 g Ha −1 ) were applied weekly for 4 weeks by spray application. Foliar lesions, percentage of leaves affected, percentage of leaf area diseased and AUDPC were significantly reduced, while percentage of marketable plants were increased by all treatments compared to a water treated control, however, did not statistically differ from each other. No phytotoxicity was observed in any treatment. These results add to the proposition of employing PDI with the naturally sourced PS Chl in agricultural settings aimed at controlling B. cinerea disease. This approach seems to be effective regardless of the evolving resistance mechanisms observed in response to conventional antifungal treatments. Graphical abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».