Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 62-75.

Sclerotinia infections produced by Sclerotinia sclerotiorum can infect many vital crops. As a result, it has garnered the most attention among all soil-borne fungal diseases. The traditional methods used to fight these diseases using chemical fungicides were limited by the toxicity of fungicides and the emergence of resistant strains. The use of non-hazardous and non-resistive alternatives is an urgent need. The main aim of this study is to prepare and characterize a new eco-friendly antifungal agent against Sclerotinia sclerotiorum. Green-synthesized selenium nanoparticles with a nano-chitosan-coat (NCS-Se NPs), were innovatively produced here using rapid, low-cost procedure. Two distinctive citrus peel extracts were tested to optimize the green synthesis of Selenium nanoparticles. Nano-chitosan was used to coat Selenium nanoparticles to promote their stability and antifungal activity. The pathogen's growth and mycelial biomass under investigation were assayed after being treated with the nanoparticles, and their morphological changes were characterized. Transmission electron microscopy, dynamic light scattering, X-ray diffraction, UV-VIS spectroscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize all produced nanostructures. The in vitro antifungal activity and minimum inhibitory concentration (MIC) of all bulk and nanostructures are investigated at (0.5, 1, 5, 10, 50, 100) ppm concentrations. Scanning electron microscopy was used to detect structural deformations in the fungal mycelium. The findings support the successful synthesis and characterization of all nanoparticles. Lemon peel extract produced smaller, more stable, and distributed selenium nanoparticles (42.28±18.5 nm) than orange peel extract (85.7±140.22 nm). Nanostructures, particularly nanocomposite, have shown a considerable increase in antifungal efficacy compared to bulk structures. At MIC 0.5 ppm, the nanocomposite exhibited 100% inhibitory activity. The nanocomposite with a concentration of 0.5 ppm exhibited the lowest average fungal biomass (0.32±0.05 g) among all tested nanostructures. Fungal hyphae treated with 0.5 ppm of nanocomposite within 18 hours of treatment revealed substantial damage and deformation. These results provide new insights into the nanocomposite as an eco-friendly and promising antifungal agent against other plant pathogenic fungi.

يمكن أن تصيب عدوى Sclerotinia التي ينتجها فطر Sclerotinia sclerotiorum العديد من المحاصيل الحيوية. ونتيجة لذلك، فقد حظيت بأكبر قدر من الاهتمام بين جميع الأمراض الفطرية التي تنتقل عن طريق التربة. ومع ذلك فإن الطرق التقليدية المستخدمة لمكافحة هذه الأمراض باستخدام المبيدات الفطرية الكيميائية محدودة بسبب سمية هذه المبيدات وظهور سلالات مقاومة. لذلك أصبح استخدام البدائل غير الخطرة وغير المقاومة حاجة ملحة. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحضير وتوصيف عامل مضاد للفطريات جديد وصديق للبيئة ضد فطر Sclerotinia sclerotiorum. تم إنتاج جسيمات السيلينيوم النانوية خضراء الصنع مع طبقة نانو شيتوزان (NCS-Se NPs) بشكل مبتكر هنا باستخدام طريقة تحضير سريعة ومنخفضة التكلفة. تم اختبار مستخلصين مميزين من قشور الحمضيات لتحسين عملية تصنيع جزيئات السيلينيوم النانوية والمصنعة بطريقة خضراء. تم استخدام النانو شيتوسان لتغليف جزيئات السيلينيوم النانوية لتعزيز استقرارها ونشاطها المضاد للفطريات. تم تقييم نمو العامل الممرض والكتلة الحيوية الفطرية قيد التحقق بعد معالجتها بالجسيمات النانوية، وتم تحديد التغيرات المورفولوجية الخاصة بها. تم استخدام المجهر الإلكتروني النافذ، وتشتت الضوء الديناميكي، وحيود الأشعة السينية، والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتوصيف جميع التراكيب النانوية المنتجة.تم دراسة النشاط المضاد للفطريات في المختبر والحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) لجميع التراكيب السائبة والنانوية عند التراكيز (0.5، 1، 5، 10، 50، 100) جزء في المليون. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح للكشف عن التشوهات الهيكلية في الخيوط الفطرية. تدعم النتائج التوليف والتوصيف الناجح لجميع الجسيمات النانوية. أنتج مستخلص قشر الليمون جسيمات نانوية من السيلينيوم أصغر وأكثر استقرارًا بحجم جسيمي(42.2 ± 18.5 نانومتر) وموزعة بإنتظام مقارنة بمستخلص قشر البرتقال بحجم جسيمي (85.7 ± 140.2 نانومتر). أظهرت التراكيب النانوية زيادة كبيرة في الفعالية المضادة للفطريات مقارنة بالتراكيب السائبة. عند MIC عند 0.5 جزء في المليون، أظهر المركب النانوي (NCS-Se NPs) نشاطًا مثبطًا بنسبة 100% . أظهر المركب النانوي (NCS-Se NPs) بتركيز 0.5 جزء في المليون أقل متوسط للكتلة الحيوية الفطرية (0.32 ± 0.05 جم) بين جميع التراكيب النانوية التي تم اختبارها. كشفت الخيوط الفطرية المعالجة بـ 0.5 جزء في المليون من المركب النانوي (NCS-Se NPs) خلال 18 ساعة من العلاج عن أضرار وتشوه كبير. توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول المركب النانوي (NCS-Se NPs) كعامل مضاد للفطريات صديق للبيئة وواعد ضد الفطريات المسببة للأمراض النباتية الأخرى.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.