A murcha causada por Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (FOL) ameaça a produtividade do tomate no Egito. A nanotecnologia tem se mostrado uma ferramenta eficiente para o manejo de doenças de plantas. Este estudo avaliou nanopartículas de ácido salicílico (NPs-AS) e nanopartículas do sal de amônio do ácido glicirrízico (NPs-SAG) contra F. oxysporum in vitro. NPs-AS reduziram o crescimento de F. oxysporum em 37,8% e NPs-SAG em 18,9% na concentração de 3 mL/L, enquanto NPs-AS em altas doses reduziram significativamente a contagem bacteriana na rizosfera do tomate. Em condições de casa de vegetação, altas doses de NPs-AS suprimiram a doença em 73%, comparado a 87-93% de outros tratamentos, coincidindo com uma diminuição significativa na contagem bacteriana total na rizosfera do tomate. Uma alta dose de NPs-AS reduziu bactérias heterotróficas, copiotróficas e pseudomonas fluorescentes na rizosfera do tomate, mas não afetou o número total de fungos. In vitro, uma alta dose de ambas as nanopartículas não reduziu significativamente o crescimento bacteriano em quatro linhagens testadas: Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas putida, Enterobacter ludwigii e Bacillus marcorestinctum. Isso sugere que, embora NP-AS não afete diretamente o crescimento bacteriano, pode interagir com as raízes do tomate, afetando indiretamente a população bacteriana da rizosfera. Todos os tratamentos aumentaram a expressão do fator de transcrição responsivo ao etileno 3 (RAP), xiloglucano endotransglicosilase 2 (XET-2), hidrolase catalítica-2 (ACS-2), fenilalanina amônia-liase 5 (PAL5), lipoxigenase D (LOXD), inibidor de proteinase II (PINII) e proteína relacionada à patogênese 1 (PR1). Os maiores níveis de expressão gênica foram obtidos com aplicações de campo de 1 mL/L de NPs-SAG e NPs-AS. Além disso, NPs-AS a 1 mL/L foi o mais eficiente no controle da murcha de Fusarium do tomate, seguido por NPs-SAG. Este estudo investiga a possibilidade de técnicas baseadas em nanotecnologia para diminuir a murcha de Fusarium em tomates. No entanto, devido ao impacto deletério sobre a comunidade bacteriana do solo, altas dosagens de NPs, particularmente NPs-AS, devem ser aplicadas com cautela. Pesquisas futuras devem concentrar-se na otimização das doses de NPs para manter um equilíbrio entre o controle eficiente de doenças e a manutenção da complexidade benéfica da biodiversidade microbiana do solo.
Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (FOL) wilt endangers Egyptian tomato productivity. Nanotechnology has emerged as an efficient tool for managing plant diseases. This study evaluated salicylic acid nanoparticles (SA-NPs) and glycyrrhizic acid ammonium salt nanoparticles (GAS-NPs) against F. oxysporum in vitro. SA-NPs reduced F. oxysporum growth by 37.8%, and GAS-NPs by 18.9% at 3 ml/L, while SA-NPs at high doses significantly reduced the bacterial count in the tomato rhizosphere. Under greenhouse conditions, high doses of SA-NPs suppressed disease by 73%, compared to 87-93% for other treatments, coinciding with a significant decrease in the overall bacterial count in the tomato rhizosphere. A high dose of SA-NPs reduced heterotrophic, copiotrophic, and fluorescent pseudomonads in the tomato rhizosphere but did not affect the total number of fungi. In vitro, a high dose of both nanoparticles did not significantly reduce bacterial growth in four tested strains: Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas putida, Enterobacter ludwigii, and Bacillus marcorestinctum. This suggests that while SA-NP doesn’t directly affect bacterial growth, it may interact with tomato roots, indirectly affecting the rhizosphere bacterial population. All treatments increased the expression of ethylene-responsive transcription factor 3 (RAP), xyloglucan endotransglucosylase 2 (XET-2), catalytic hydrolase-2 (ACS-2), phenylalanine ammonia-lyase 5 (PAL5), lipoxygenase D (LOXD), proteinase inhibitor II (PINII), and pathogenesis-related protein 1 (PR1). The highest gene expression levels were obtained from 1 ml/L GAS-NPs and SA-NPs field applications. Furthermore, SA-NPs at 1 ml/L were the most efficient in controlling tomato Fusarium wilt, followed by GAS-NPs. This study investigates the possibility of nanotechnology-based techniques for decreasing Fusarium wilt in tomatoes. However, because of the deleterious impact on the soil bacterial community, high dosages of NPs, particularly SA-NPs, should be applied with caution. Future research should focus on optimizing NPs doses to maintain a balance between efficient disease control and the maintenance of the beneficial complexity of soil microbial biodiversity.