CC BY
2АНТАГОНИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА B.SUBTILIS ПРОТИВ НЕКОТОРЫХ
ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ 1Хусанов Тохир Суннатович, 2Нармухамедова Мохира Камолитдин кизи, 3Жумаёров
Шухрат Икром ^ли
1Институт микробиологии АНРУз, старший научный сотрудник, PhD, 2Институт микробиологии АНРУз, базовый докторант, 3Институт микробиологии АНРУз, базовый
докторант https://doi.org/10.5281/zenodo.10935547
Аннотация. Местный штамм Bacillus subtilis выделенный из засоленных почв Ферганской области проявил высокую антагонистическую активность против фитопатогенных грибов Fusarium oxysporium, Fusarium verticillioides, Penicillium chrysogenium, Alternaria alternata, Alternaria tenuissima, Fusarium solani, Fusarium culmorium, Aspergillus orchaceus,Cladosporium sp.
Ключевые слова: Bacillus subtilis, Alternaria alternata, Fusarium oxysporum, Aspergillus flavus, фитопатогенные грибы.
Введение. Фрукты и овощи поражаются широким спектром грибковых патогенов, которые, как полагают, вызывают гнили. По оценкам, около 20-25% собранных плодов разлагаются патогенами во время послеуборочной обработки. Послеуборочные патогены влияют на срок годности свежих продуктов, способствуя ухудшению качества за счет сокращения содержания питательных веществ, что приводит к снижению рыночной стоимости. К основным послеуборочным патогенным грибам относятся Penicillium spp., Monilinia spp., Alternaria alternata, Rhizopus stolonifer, Fusarium spp., Colletotrichum spp. Род Alternaria представляет собой повсеместно распространенный сапрофитный гриб и патоген растений, который может вызывать послеуборочную гниль, повреждение плодов и влиять на безопасность пищевых продуктов [1].
Fusarium oxysporum— основной почвенный гриб и один из наиболее важных патогенов растений рода Fusarium. Фузариозное увядание растений, вызываемое Fusarium oxysporum занимает пятое место в десятке наиболее вредоносных грибковых заболеваний растений в мире. Он широко распространен по всему миру и имеет широкий круг хозяев. Fusarium oxysporum трудно тщательно контролировать в производстве, и при благоприятных условиях окружающей среды он может привести к неурожаю. Fusarium oxysporum вызывает корневые и стеблевые гнили, а также увядание многих культур, включая огурцы и томаты, что может привести к большим экономическим потерям [2].
Aspergillus flavus, сапрофитный почвенный гриб, широко распространен в природной среде и обладает способностью контаминировать различные сельскохозяйственные продукты, включая зерновые, масличные культуры, сухофрукты и корма для животных. Хорошо известно, что споры и канцерогенные вторичные метаболиты, продуцируемые Aspergillus flavus, служат внутренними загрязнителями, которые оказывают неблагоприятное воздействие на качество и безопасность пищевых продуктов, создают риски для здоровья людей и животных, способствуют загрязнению окружающей среды [3].
Борьба с ними эффективно осуществляется с помощью синтетических фунгицидов. Интенсивное использование, которое способствовало повышению устойчивости к фунгицидам, и нынешний спрос на более безопасные и качественные продукты создали
важную проблему, связанную с защитой окружающей среды и здоровья человека[1]. Они выносятся в водоемы и/или вымываются в почву, что приводит к загрязнению окружающей среды, а также к воздействию на нецелевые организмы и экологическому дисбалансу видов всей экосистемы. Эти химикаты также могут повышать уровень остатков агрохимикатов в конечном продукте[4].
Таким образом, проблемы, связанные с устойчивостью к фунгицидам и уровнем остатков химических веществ в плодах, побудили поиск альтернативных и эффективных методов борьбы с фитопатогенных грибов [4].
Биологический контроль с использованием микроорганизмов рассматривается как интересная альтернатива химическим методам контроля, главным образом из-за более мягкого воздействия на окружающую среду и нетоксичной природы источника контроля. Эти микроорганизмы могут контролировать фитопатогены с помощью нескольких механизмов, которые включают выработку ß-1,3-глюканазы, хитиназы, целлюлазы и пектиназы, активные формы кислорода и синильная кислота. Кроме того, контроль над патогенами может происходить в ответ на антибиотики и другие противогрибковые метаболиты, сидерофоры и индукция защиты растений. Исходя этих данных цель нашей работы является исследование антагонистических свойств бактерий B. Subtilis против фитопатогенных грибов.
Материалы и методы. В работе использован штамм Bacillus subtilis изолированный в чистую культуру из засоленных почв Ферганской области, а также фитопатогенные грибы Fusarium oxysporium, Aspergillus flavus, Fusarium verticillioides, Pénicillium chrysogenium, Alternaria alternata, Alternaria tenuissima, Fusarium solani, Fusarium culmorium, Aspergillus orchaceus, Cladosporium sp., которые хранятся в коллекции лаборатории Института микробиологии. В работе использовали луночно-диффузионный метод. В чашку Петри вносили 20 мл агаризованной среды. В центре делали лунку на 2/3 толщины слоя агара. После этого газоном засевали фитопатогенные грибы, а в лунку вносили културальную жидкость. Каждый эксперимент проводилив трехкратной повторности. Инкубацию производили при 30°С в течение 3-7 дней, после чего проводили измерение зоны подавления роста фитопатогенных грибов и фотографирование чашек. Зоны ингибирования роста грибов измеряли в миллиметрах. Чем больше зона ингибирования роста гриба, тем выше фунгицидная активность культуры. Зоной ингибирования роста грибов считали зону полного подавления роста колоний [4].
Результаты и обсуждение. По результатам исследования Bacillus subtilis проявил высокую антагонистическую активность против Fusarium verticillioides, Fusarium solani, Aspergillus orchaceus, Alternaria alternata, Fusarium culmorium, Alternaria tenuissima, с зоном ингибировании 40 -60 мм (табл. 1, рис. 1.).
Таблица 1. Зоны ингибирования(мм) роста фитопатогенных грибов под воздействием штамма Bacillus subtilis
Фитопатогенные грибы Bacillus subtilis
Fusarium verticillioides 60
Fusarium solani 60
Aspergillus orchaceus 50
Fusarium culmorium 45
Alternaria alternata 40
Alternaria tenuissima 41
Penicillium chrysogenium 23
Fusarium oxysporium 22
Cladosporium sp. 12
Aspergillus flavus -
Рис. 1. Зоны ингибировании роста фитопатогенных грибов при воздействии Bacillus
subtilis
В то же время эти штаммы показали средюю антагонистическую активность против Fusarium oxysporium, Penicillium chrysogenium (c зоном ингибирование 22-23 мм) и относительно меньшую антаганистическую активность против Cladosporium sp (c зоном ингибирование 12 мм). Однако не проявлял антагонистическую активность против Aspergillus flavus.
Заключение. Штамм Bacillus subtilis выделенный из засоленных почв Ферганской области проявил антагонистическую активность против исследуемых фитопатогенных грибов Fusarium oxysporium, Fusarium verticillioides, Penicillium chrysogenium, Alternaria alternata, Alternaria tenuissima, Fusarium solani, Fusarium culmorium, Aspergillus orchaceus, Cladosporium sp., кроме Aspergillusfavus. Таким образом, в будущем, исследуемые штамм Bacillus subtilis могут быть использованы для угнетения грибных заболеваний растений.
REFERENCES
1. Iglesias-Guevara D, Sánchez-Torres P (2024) Characterization of antifungal properties of avocado leaves and majagua flowers extracts and their potential application to control Alternaria alternata. Int J Food Microbiol 413: 110579.
2. Zhang D, Ren L, Wang Q, et al. (2024) Systematic assessment of the antifungal mechanism of soil fumigant methyl isothiocyanate against Fusarium oxysporum. Environ Pollut 341: 122791.
3. Wang Y, Yu M, Xie Y, et al. (2024) Mechanism of inactivation of Aspergillus flavus spores by dielectric barrier discharge plasma. Toxicon 239: 107615.
4. Moura GGD de, Barros AV de, Machado F, et al. (2021) Endophytic bacteria from strawberry plants control gray mold in fruits via production of antifungal compounds against Botrytis cinerea L. Microbiol Res 251: 126793.
5. Т.М.Желтикова, А.М.Глушакова (2010) Оценка фунгицидной активности различных системныхантимикотиков, медицинский совет No 14, c-32-37.
