Научная статья на тему 'ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМ. BACILLACEAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЧВ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ, ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГРИБНЫХ БОЛЕЗНЕЙ КАРТОФЕЛЯ'

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМ. BACILLACEAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЧВ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ, ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГРИБНЫХ БОЛЕЗНЕЙ КАРТОФЕЛЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
картофель / грибные болезни / Geotrichum candidum / Rhizoctonia solani / Fusarium equiseti / Alternaria sp. / штаммы-антагонисты / Bacillus / Peribacillus / potato / fungal diseases / Geotrichum candidum / Rhizoctonia solani / Fusarium equiseti / Alternaria sp. / antagonist strains / Bacillus / Peribacillus

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Полина Александровна Аболенцева, Сергей Витальевич Хижняк, Софья Владимировна Овсянкина, Андрей Андреевич Чураков

Цель исследований оценить эффективность представителей сем. Bacillaceae, выделенных из сельскохозяйственных почв Красноярского края, против возбудителей грибных болезней картофеля. Методом встречных культур изучена антибиотическая активность 21 штамма р. Bacillus, идентифицированных как представители B. altitudinis, B. atrophaeus, B. cereus, B. Megaterium, B. simplex, B. subtilis и Bacillus sp. и 1 штамма р. Peribacillus (идентифицированного как P. simplex), выделенных авторами из сельскохозяйственных почв Красноярского края, в отношении актуальных для региона возбудителей грибных болезней картофеля Geotrichum candidum (возбудитель резиновой гнили), Rhizoctonia solani (возбудитель ризоктониоза), Fusarium equiseti (возбудитель фузариоза) и Alternaria sp. (возбудитель альтернариоза). Из протестированных штаммов 3 штамма не проявили антагонизма в отношении указанных возбудителей, 1 штамм был активен только против Alternaria sp., 1 против Alternaria sp. и R. solani, остальные 17 штаммов проявили ту или иную степень антагонистической активности против всех четырех возбудителей. Максимальную чувствительность к набору изученных штаммов проявила Alternaria sp. (средняя по штаммам зона подавления роста 11,17 мм), минимальную F. equiseti (средняя по штаммам зона подавления роста 7,33 мм). Для G. candidum и R. solani средняя по штаммам зона подавления роста была соответственно 9,21 и 9,70 мм. Несмотря на наличие статистически значимой (p < 0,05) положительной корреляции между возбудителями по чувствительности к штаммам-антагонистам (от r = 0,612 между Alternaria sp. и F. equiseti до r = 0,810 между F. equiseti и R. solani), двухфакторный дисперсионный анализ выявил статистически значимый (p < 0,001) эффект взаимодействия между факторами «штамм антагониста» и «таксономическая принадлежность гриба» с показателем силы влияния 15,41 %. Это свидетельствует о разном спектре антигрибной активности у изученных штаммов и подчеркивает необходимость использовать в биопрепаратах набор штаммов, различающихся по спектру антигрибной активности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Полина Александровна Аболенцева, Сергей Витальевич Хижняк, Софья Владимировна Овсянкина, Андрей Андреевич Чураков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECTIVENESS OF MEMBERS OF THE FAMILY BACILLACEAE, ISOLATED FROM AGRICULTURAL SOILS OF KRASNOYARSK REGION, AGAINST FUNGAL DISEASES OF POTATO

The purpose of research is to evaluate the effectiveness of representatives of the family. Bacillaceae, isolated from agricultural soils of the Krasnoyarsk Region, against pathogens of fungal diseases of potatoes. The antibiotic activity of 21 strains of р. Bacillus was studied using the counter-culture method, identified as members of B. altitudinis, B. atrophaeus, B. cereus, B. megaterium, B. simplex, B. subtilis and Bacillus sp. and 1 strain p. Peribacillus (identified as P. simplex), isolated by the authors from agricultural soils of the Krasnoyarsk Region, in relation to the causative agents of potato fungal diseases Geotrichum candidum (causal agent of rubber rot), Rhizoctonia solani (causative agent of rhizoctonia blight), Fusarium equiseti (causative agent of fusarium blight), and Alternaria sp.. (the causative agent of Alternaria blight). Of the tested strains, 3 strains did not show antagonism against the indicated pathogens, 1 strain was active only against Alternaria sp., 1 against Alternaria sp. and R. solani, the remaining 17 strains showed varying degrees of antagonistic activity against all four pathogens. Alternaria sp. showed maximum sensitivity to the set of strains studied (the average zone of growth inhibition by strain is 11.17 mm), the minimum is F. equiseti (the average zone of growth inhibition by strain is 7.33 mm). For G. candidum and R. solani, the average growth inhibition zone across strains was 9.21 and 9.70 mm, respectively. Despite the presence of a statistically significant (p < 0.05) positive correlation between pathogens in terms of sensitivity to antagonist strains (from r = 0.612 between Alternaria sp. and F. equiseti to r = 0.810 between F. equiseti and R. solani), two-factor analysis of variance revealed a statistically significant (p < 0.001) interaction effect between the factors “antagonist strain” and “taxonomic affiliation of the fungus” with an influence strength of 15.41 %. This indicates a different spectrum of antifungal activity in the studied strains and emphasizes the need to use in biological products a set of strains that differ in the spectrum of antifungal activity.

Текст научной работы на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМ. BACILLACEAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЧВ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ, ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГРИБНЫХ БОЛЕЗНЕЙ КАРТОФЕЛЯ»

Научная статья/Research Article УДК 579.64

DOI: 10.36718/1819-4036-2024-3-3-10

Полина Александровна Аболенцева1, Сергей Витальевич Хижняк2, Софья Владимировна Овсянкина3В, Андрей Андреевич Чураков4

1234Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия

1polina18.ti@gmail.com

2skhizhnyak@yandex.ru

3sofi-kras@mail.ru

4andchurakov@gmail.com

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМ. BACILLACEAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЧВ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ, ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГРИБНЫХ БОЛЕЗНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

Цель исследований - оценить эффективность представителей сем. Bacillaceae, выделенных из сельскохозяйственных почв Красноярского края, против возбудителей грибных болезней картофеля. Методом встречных культур изучена антибиотическая активность 21 штамма р. Bacillus, идентифицированных как представители B. altitudinis, B. atrophaeus, B. cereus, B. Mega-terium, B. simplex, B. subtilis и Bacillus sp. и 1 штамма р. Peribacillus (идентифицированного как P. simplex), выделенных авторами из сельскохозяйственных почв Красноярского края, в отношении актуальных для региона возбудителей грибных болезней картофеля Geotrichum candidum (возбудитель резиновой гнили), Rhizoctonia solani (возбудитель ризоктониоза), Fusarium equiseti (возбудитель фузариоза) и Alternaría sp. (возбудитель альтернариоза). Из протестированных штаммов 3 штамма не проявили антагонизма в отношении указанных возбудителей, 1 штамм был активен только против Alternaria sp., 1 - против Alternaria sp. и R. solani, остальные 17 штаммов проявили ту или иную степень антагонистической активности против всех четырех возбудителей. Максимальную чувствительность к набору изученных штаммов проявила Alternaria sp. (средняя по штаммам зона подавления роста 11,17 мм), минимальную - F. equiseti (средняя по штаммам зона подавления роста 7,33 мм). Для G. candidum и R. solani средняя по штаммам зона подавления роста была соответственно 9,21 и 9,70 мм. Несмотря на наличие статистически значимой (p < 0,05) положительной корреляции между возбудителями по чувствительности к штаммам-антагонистам (от r = 0,612 между Alternaria sp. и F. equiseti до r = 0,810 между F. equiseti и R. solani), двухфакторный дисперсионный анализ выявил статистически значимый (p < 0,001) эффект взаимодействия между факторами «штамм антагониста» и «таксономическая принадлежность гриба» с показателем силы влияния 15,41 %. Это свидетельствует о разном спектре антигрибной активности у изученных штаммов и подчеркивает необходимость использовать в биопрепаратах набор штаммов, различающихся по спектру антигрибной активности.

© Аболенцева П.А., Хижняк С.В., Овсянкина С.В., Чураков А.А., 2024 Вестник КрасГАУ. 2024. № 3. С. 3-10. Bulliten KrasSAU. 2024;(3):3-10.

Ключевые слова: картофель, грибные болезни, Geotrichum candidum, Rhizoctonia solani, Fusarium equiseti, Alternaría sp., штаммы-антагонисты, Bacillus, Peribacillus

Для цитирования: Эффективность представителей сем. Bacillaceae, выделенных из сельскохозяйственных почв Красноярского края, против возбудителей грибных болезней картофеля / ПЛ. Лболенцева [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2024. № 3. С. 3-10. DOI: 10.36718/1819-4036-2024-3-3-10.

Благодарности: работа выполнена при финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в рамках темы «Разработка биопрепарата комплексного действия для защиты и стимулирования роста картофеля в технологиях производства органической сельскохозяйственной продукции».

Polina Aleksandrovna Abolentseva1, Sergey Vitalievich Khizhnyak2, Sofya Vladimirovna Ovsyankina313, Andrey Andreevich Churakov4

1234Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk, Russia

1polina18.ti@gmail.com

2skhizhnyak@yandex.ru

3sofi-kras@mail.ru

4andchurakov@gmail.com

EFFECTIVENESS OF MEMBERS OF THE FAMILY BACILLACEAE, ISOLATED FROM AGRICULTURAL SOILS OF KRASNOYARSK REGION, AGAINST FUNGAL DISEASES OF POTATO

The purpose of research is to evaluate the effectiveness of representatives of the family. Bacillaceae, isolated from agricultural soils of the Krasnoyarsk Region, against pathogens of fungal diseases of potatoes. The antibiotic activity of 21 strains of р. Bacillus was studied using the counter-culture method, identified as members of B. altitudinis, B. atrophaeus, B. cereus, B. megaterium, B. simplex, B. subtilis and Bacillus sp. and 1 strain p. Peribacillus (identified as P. simplex), isolated by the authors from agricultural soils of the Krasnoyarsk Region, in relation to the causative agents of potato fungal diseases Geotrichum candidum (causal agent of rubber rot), Rhizoctonia solani (causative agent of rhizoctonia blight), Fusarium equiseti (causative agent of fusarium blight), and Alternaría sp.. (the causative agent of Alternaría blight). Of the tested strains, 3 strains did not show antagonism against the indicated pathogens, 1 strain was active only against Alternaría sp., 1 - against Alternaría sp. and R. solani, the remaining 17 strains showed varying degrees of antagonistic activity against all four pathogens. Alternaría sp. showed maximum sensitivity to the set of strains studied (the average zone of growth inhibition by strain is 11.17 mm), the minimum is F. equiseti (the average zone of growth inhibition by strain is 7.33 mm). For G. candidum and R. solani, the average growth inhibition zone across strains was 9.21 and 9.70 mm, respectively. Despite the presence of a statistically significant (p < 0.05) positive correlation between pathogens in terms of sensitivity to antagonist strains (from r = 0.612 between Alternaría sp. and F. equiseti to r = 0.810 between F. equiseti and R. solani), two-factor analysis of variance revealed a statistically significant (p < 0.001) interaction effect between the factors "antagonist strain" and "taxonomic affiliation of the fungus" with an influence strength of 15.41 %. This indicates a different spectrum of antifungal activity in the studied strains and emphasizes the need to use in biological products a set of strains that differ in the spectrum of anti-fungal activity.

Keywords: potato, fungal diseases, Geotrichum candidum, Rhizoctonia solani, Fusarium equiseti, Alternaría sp., antagonist strains, Bacillus, Peribacillus

For citation: Effectiveness of members of the family Bacillaceae, isolated from agricultural soils of Krasnoyarsk Region, against fungal diseases of potato / P.A. Abolentseva [et al.] // Bulliten KrasSAU. 2024;(3): 3-10 (In Russ.). DOI: 10.36718/1819-4036-2024-3-3-10.

Acknowledgments: the work has been carried out with the financial support of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation within the framework of the project "Development of a biopreparation of complex action to protect and stimulate the growth of potatoes in technologies for the production of organic agricultural products".

Введение. Картофель (Solanum tuberosum) является одной из важнейших продовольственных культур. Как и другие сельскохозяйственные культуры, картофель поражается целым спектром болезней, существенно снижающих урожай как во время вегетации, так и при хранении. Так, в России потери урожая картофеля от болезней составляют от 13 до 30 % [1].

В настоящее время в качестве одного из наиболее перспективных направлений в защите растений от болезней рассматривается биологический метод, основанный на применении микробных штаммов-антагонистов как альтернативы традиционно используемым химическим препаратам [2]. Широкому распространению биологического метода защиты растений в сельском хозяйстве препятствует очень ограниченная номенклатура биопрепаратов, присутствующих на рынке, что в первую очередь обусловлено недостаточным числом эффективных штаммов-антагонистов. В этой связи поиск таких штаммов и их комбинаций рассматривается в качестве исключительно актуальной задачи [3]. При этом предпочтение должно отдаваться штаммам, выделенным из местных микробных

сообществ, и, соответственно, адаптированным к местным почвенно-климатическим условиям. Настоящие исследования посвящены поиску автохтонных штаммов-антагонистов для биологической защиты картофеля от грибных болезней в почвенно-климатических условиях Красноярского края.

Цель исследований - оценить эффективность представителей сем. Bacillaceae, выделенных из сельскохозяйственных почв Красноярского края, против возбудителей грибных болезней картофеля.

Задачи: изучить антибиотическую активность штаммов сем. Bacillaceae в отношении возбудителей ризоктониоза, фузариоза, альтернариоза и резиновой гнили картофеля; проверить наличие индивидуальных различий в спектрах антифун-гальной активности изучаемых штаммов.

Объекты и методы. Объектами исследования служили 21 штамм р. Bacillus и 1 штамм р. Peribacillus, выделенные авторами из сельскохозяйственных почв Красноярского края и на этапе предварительных исследований проявившие антибиотическую активность в отношении грибов (табл. 1).

Таблица 1

Штаммы-антагонисты, использованные в работе

Штамм Таксономическая принадлежность Метод идентификации

1 2 3

RSA 2 Bacillus altitudinis MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 4 Bacillus megaterium MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 9 Bacillus atrophaeus MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 11 Bacillus subtilis/ Bacillus atrophaeus MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 12 Peribacillus simplex MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 15 Bacillus simplex MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 17 Bacillus cereus group / Bacillus subtilis MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 19 Bacillus atrophaeus MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 20 (1) Bacillus subtilis MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 20 (2) Bacillus subtilis MALDI-TOF масс-спектрометрия

Ра1 Bacillus sp. MALDI-TOF масс-спектрометрия

Ра2 Bacillus sp. Культурально-морфологический

Ра3 Bacillus sp. MALDI-TOF масс-спектрометрия

АЛ3 Bacillus cereus MALDI-TOF масс-спектрометрия

Ал4 Bacillus sp. Культурально-морфологический

СХ5 Bacillus cereus MALDI-TOF масс-спектрометрия

СХ6 Bacillus atrophaeus MALDI-TOF масс-спектрометрия

*RSA 1 (B-13893) Bacillus atrophaeus По нуклеотидной последовательности гена 16SpPHK

RSA 8 Bacillus atrophaeus По нуклеотидной последовательности гена 16SpPHK

Окончание табл. 1

1 2 3

RSA 16 (1) Bacillus atrophaeus По нуклеотидной последовательности гена 16SpPHK

RSA 16 (2) Bacillus atrophaeus MALDI-TOF масс-спектрометрия

RSA 18 Bacillus atrophaeus По нуклеотидной последовательности гена 16SpPHK

Примечание: знаком (*) помечен штамм, на который получены патенты на изобретение; в скобках указаны номера, под которыми штамм депонирован в Национальном биоресурсном центре «Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов» (БРЦ ВКПМ)(Москва).

В качестве тест-культур использованы возбудитель резиновой гнили картофеля Geotri-chum candidum, возбудитель ризоктониоза Rhizoctonia solani, возбудитель фузариоза Fusarium equiseti и возбудитель альтернариоза Alternaria sp. G. candidum выделен авторами в ходе анализа первого случая появления резиновой гнили в Красноярском крае и идентифицирован по совокупности культурально-морфо-логических свойств [4]. R. solani и F. equiseti выделены авторами в соавторстве с С.В. Прудниковой в ходе анализа семенного материала картофеля в учебно-научном комплексе (УНПК) «Борский» ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ, расположенном в Сухобузимском районе Красноярского края, и идентифицированы по совокупности культурально-морфологических признаков и нуклеотидным последовательностям фрагмента гена 28S рРНК [5]. Изолят Alternaria sp. выделен авторами из пораженного альтер-нариозом картофеля в УНПК «Борский» и идентифицирован по совокупности культурально-морфологических признаков.

Проверку антибиотической активности штаммов-антагонистов в отношении тест-культур проводили методом встречных культур [6] по ширине зоны подавления роста в трехкратной повтор-ности после 10 сут инкубирования при температуре 25 ± 1 °C. В качестве питательной среды

использовали среду № 2 ГРМ (Сабуро) производства ФБУН ГНЦ ПМБ, разведенную в 2 раза и дополненную агаром до 20 г/л. Ранее нами было показано, что данная среда хорошо поддерживает рост как бактериальных штаммов-антагонистов р. Bacillus, так и фитопатогенных грибов [7].

Для анализа сходства реакции тест-культур на набор штаммов-антагонистов использовали корреляционный анализ. Для сравнения тест-культур по чувствительности к штаммам-антагонистам использовали двухфакторный дисперсионный анализ, где в качестве факторов выступали штамм антагониста и штамм тест-культуры. В качестве post-hoc тестов использовали рекомендуемые в современной литературе тесты Тьюки (Tukey HSD test) и Шеффе (Scheffe's S test) [8]. Для анализа группировки штаммов по антагонистической активности в отношении всего набора тест-культур использовали проекцию на Главные компоненты.

Результаты и их обсуждение. В зависимости от штамма-антагониста и тест-культуры средние по повторностям зоны подавления роста фитопатогенных грибов варьировали от 0 до 20 мм (рис. 1, табл. 2).

Между тест-культурами отмечена достаточно высокая корреляция в реакции на набор изучаемых штаммов (табл. 3).

Рис. 1. Пример подавления роста F. equiseti в присутствии штаммов-антагонистов: 1 - контроль без антагонистов; 2 - штамм-антагонист СХ5

Таблица 2

Средние зоны подавления роста у различных штаммов фитопатогенных грибов в присутствии разных штаммов-антагонистов, мм

Штамм бактерий Тест-культура

Memaria sp. G. candidum R. solam F. eqшseti

КЭА1 18,3 12,3 8,0 7,0

КЭА8 11,7 11,0 11,0 10,0

КЭА16 (1) 13,3 13,3 14,3 11,0

КЭА16 (2) 12,0 14,0 10,3 2,7

СХ5 12,0 13,0 11,3 6,3

СХ6 13,3 11,7 20,3 10,3

Ра1 12,3 8,0 13,0 8,3

Ра2 13,3 0,0 0,0 0,0

Ра3 6,3 0,0 1,0 0,0

АЛ3 17,3 12,7 18,3 12,3

АЛ4 14,7 13,7 15,7 15,7

КЭА2 0,0 0,0 0,0 0,0

КЭА4 0,0 0,0 0,0 0,0

КЭА9 14,0 9,7 8,7 9,3

РБА11 8,3 13,3 9,0 8,7

КЭА12 0,0 0,0 0,0 0,0

КЭА15 14,0 11,0 8,3 2,7

КЭА17 16,0 15,7 13,0 9,3

КЭА18 10,0 4,0 13,0 12,7

КЭА19 11,7 13,3 15,0 9,7

КЭА20(1) 14,0 13,0 13,3 9,0

КЭА20(2) 13,0 13,0 9,7 16,3

Таблица 3

Коэффициенты корреляции между зонами отсутствия роста у разных тест-культур

под влиянием изучаемых штаммов

Тест-культура Memaria Бр. G. candidum R. solam F. eqшseti

Altemaria Бр. 1,000 0,751 0,696 0,612

G. candidum 0,751 1,000 0,797 0,691

R. solani 0,696 0,797 1,000 0,810

F. equiseti 0,612 0,691 0,810 1,000

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Примечание: жирным шрифтом выделены коэф( уровне р < 0,05.

Тем не менее двухфакторный дисперсионный анализ показал, что антагонистический эффект статистически значимо (р < 0,001) зависит не только от биологических особенностей штамма-антагониста и тест-культуры, но и от взаимодействия «штамм бактерий х тест-культура», отражающего индивидуальную реакцию тест-культур

корреляции, статистически значимые на

на отдельные штаммы, т. е. различия в спектре антигрибной активности у разных штаммов-антагонистов.

При этом основным источником варьирования размеров зоны подавления являются особенности штамма бактерий (соответствующий показатель силы влияния составляет 59,56 %).

Показатель силы влияния фактора «тест- В целом по вариантам штаммов-антагонистов

культура» составил 4,78 %, показатель силы и тест-культур наиболее чувствительными к дей-

влияния взаимодействия «штамм бактерий х ствию антагонистов оказалась Alternaria sp., наи-

тест-культура» составил 15,41 % (табл. 4). менее чувствительным - F. equiseti (табл. 5, 6).

Таблица 4

Результаты дисперсионного анализа влияния штамма-антагониста и штамма фитопатогенного гриба на размер зоны подавления роста

Источник вариации Показатель силы влияния, % Статистическая значимость эффекта p

Штамм бактерий 59,56 0,000000

Тест-культура 4,78 0,000000

Штамм бактерий х тест-культура 15,41 0,000060

Случайное варьирование 20,25 -

Таблица 5

Статистическая значимость различий p между тест-культурами по средней зоне подавления роста в присутствии штаммов-антагонистов согласно тесту Шеффе

Тест-культура Средняя зона подавления, мм Alternaria sp. G. candidum R. solani

Alternaria sp. 11,17 - 0,016 0,117

G. candidum 9,21 0,016 - 0,885

R. solani 9,70 0,117 0,885 -

F. equiseti 7,33 0,000 0,023 0,002

Здесь и далее: р-значения даны с округлением до третьего знака.

Таблица 6

Статистическая значимость различий p между тест-культурами по средней зоне подавления роста в присутствии штаммов-антагонистов согласно тесту Тьюки

Тест-культура Средняя зона подавления, мм Alternaria sp. G. candidum R. solani

Alternaria sp. 11,17 - 0,006 0,069

G. candidum 9,21 0,006 - 0,851

R. solani 9,70 0,069 0,851 -

F. equiseti 7,33 0,000 0,010 0,001

Отмеченный выше эффект взаимодействия факторов «штамм бактерий х тест-культура» привел к тому, что ранговый анализ не выявил ни одного штамма, который занял бы первое место по антагонистическому действию на все тест-культуры. Так, например, штамм RSA1, занявший лидирующую позицию по антигрибному эффекту в отношении Alternaria sp., занял лишь 14-е место по аналогичному эффекту в отношении F. equiseti. В противоположность

этому штамм RSA20 (2) проявил высокую антагонистическую активность в отношении F. Equiseti (1-е место по антигрибному эффекту), относительно слабую активность в отношении Alternaria sp. (11-е место). При этом проекция штаммов по их активности в отношении всего набора тест-культур на первые две главные компоненты не выявила какой-либо выраженной группировки штаммов по спектру антигрибной активности (рис. 2).

Агрономия

2,0 1,5 1,0 0,5

ю

% 0,0

о '

(N

а -0,5

о га

LL.

-1,0 -1,5 -2,0 -2,5

-2-10 1 2 3 4

Factor 1: 62,67%

Рис. 2. Проекция штаммов-антагонистов по спектру их антигрибной активности на первые две Главные компоненты (в качестве исходных данных использованы данные таблицы 1; при проведении анализа исключены штаммы RSA2, RSA4 и RSA12, не проявившие антагонистической активности в отношении ни одной из тест-культур)

Таким образом, при составлении биопрепаратов для защиты картофеля от грибных болезней необходимо использовать не какой-либо один штамм-антагонист, а комплекс штаммов с разным спектром антигрибной активности.

Заключение

1. В результате проверки антагонистической активности 22 штаммов сем. Bacillaceae, выделенных из сельскохозяйственных почв Красноярского края, 19 штаммов проявили антагонизм против актуальных для региона возбудителей грибных болезней картофеля Alternaria sp., G. candidum, R. solani и F. equiseti. Из них 1 штамм был активен только против Alternaria sp., 1 - против Alternaria sp. и R. solani, остальные 17 штаммов проявили ту или иную степень антагонистической активности против всех четырех возбудителей.

2. Максимальную чувствительность к набору изученных штаммов в среднем проявила Alternaria sp., минимальную - F. equiseti.

3. Дисперсионный анализ выявил статистически значимый (p < 0,001) эффект взаимодействия факторов «штамм антагониста * таксономическая принадлежность гриба», на долю которого пришлось 15,41 % общего варьирования экспериментальных данных. Это взаимодейст-

вие свидетельствует о разном спектре антигрибной активности у изученных штаммов и подчеркивает необходимость использовать в биопрепаратах целый набор штаммов, различающихся по спектру антигрибной активности.

Список источников

1. Бакетов П.В. Снижение потерь картофеля и овощей. М.: Россельхозиздат, 2001.

2. Microbial interactions within multiple-strain biological control agents impact soil-borne plant disease / B. Niu [et al.] // Frontiers in Microbiology. 2020. Т. 11. P. 585404.

3. Microbial Consortia for Plant Protection against Diseases: More than the Sum of Its Parts / T. Maciag [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Т. 24, № 15. P. 12227.

4. Хижняк С.В., Овсянкина С.В., Чураков А.А. Первое сообщение о вызываемой Geotri-chum candidum резиновой гнили картофеля в Красноярском крае // Вестник КрасГАУ. 2023. № 10. С. 106-113.

5. Выделение и идентификация автохтонных возбудителей болезней картофеля, распространенных в регионах Сибири / С.В. Прудникова [и др.] // Биотехнология новых материалов - окружающая среда - качество

жизни: мат-лы IV Междунар. науч. конф., Красноярск, 10-13 октября 2021 г. Красноярск: СФУ, 2021. С. 174-177.

6. In Vitro Antagonistic Characteristics of Bacilli Isolates against Trichoderma spp. and Three Species of Mushrooms / W.G. Kim [et al.] // Mycobiology. 2008. 36 (4):266-9. DOI: 10.4489/MYCO.2008.36.4.266..

7. Почвенные микробные сообщества как источник штаммов для биологической защиты сои от фузариоза в Приенисейской Сибири / С.А. Родовиков [и др.] // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2020. № 2. С. 4-11. DOI: 10.36906/23114444/20-2/01.

8. Comparing multiple comparisons: practical guidance for choosing the best multiple comparisons test / S. Midway [et al.] // Bioinformatics and Genomics. 2020. DOI: 10.7717/peerj.10387.

Refereces

1. Baketov P.V. Snizhenie poter' kartofelya i ovoschej. M.: Rossel'hozizdat, 2001.

2. Microbial interactions within multiple-strain biological control agents impact soil-borne plant disease / B. Niu [et al.] // Frontiers in Microbiology. 2020. T. 11. P. 585404.

3. Microbial Consortia for Plant Protection against Diseases: More than the Sum of Its Parts / T. Maciag [et al.] // International Journal

of Molecular Sciences. 2023. T. 24, № 15. P. 12227.

4. Hizhnyak S.V., Ovsyankina S.V., ChurakovA.A. Pervoe soobschenie o vyzyvaemoj Geotrichum candidum rezinovoj gnili kartofelya v Kras-noyarskom krae // Vestnik KrasGAU. 2023. № 10. S. 106-113.

5. Vydelenie i identifikaciya avtohtonnyh vozbudi-telej boleznej kartofelya, rasprostranennyh v regionah Sibiri / S.V. Prudnikova [i dr.] // Bioteh-nologiya novyh materialov - okruzhayuschaya sreda - kachestvo zhizni: mat-ly IV Mezhdunar. nauch. konf., Krasnoyarsk, 10-13 oktyabrya 2021 g. Krasnoyarsk: SFU, 2021. S. 174-177.

6. In Vitro Antagonistic Characteristics of Bacilli Isolates against Trichoderma spp. and Three Species of Mushrooms / W.G. Kim [et al.] // Mycobiology. 2008. 36 (4):266-9. DOI: 10.4489/MYC0.2008.36.4.266..

7. Pochvennye mikrobnye soobschestva kak istochnik shtammov dlya biologicheskoj zaschity soi ot fuzarioza v Prienisejskoj Sibiri / S.A. Rodovikov [i dr.] // Vestnik Nizhnevar-tovskogo gosudarstvennogo universiteta. 2020. № 2. S. 4-11. DOI: 10.36906/2311 -4444/202/01.

8. Comparing multiple comparisons: practical guidance for choosing the best multiple comparisons test / S. Midway [et al.] // Bioinformatics and Genomics. 2020. DOI: 10.7717/peerj.10387.

Статья принята к публикации 16.02.2024 / The article accepted for publication 16.02.2024. Информация об авторах:

Полина Александровна Аболенцева1, научный сотрудник лаборатории селекции и оригинального семеноводства

Сергей Витальевич Хижняк2, профессор кафедры экологии и природопользования, доктор биологических наук, доцент

Софья Владимировна Овсянкина3, заведующая лабораторией сельскохозяйственной и экологической биотехнологии, кандидат биологических наук

Андрей Андреевич Чураков4, руководитель центра селекции и семеноводства, кандидат сельскохозяйственных наук

Information about the authors:

Polina Aleksandrovna Abolentseva1, Researcher, Laboratory of Breeding and Original Seed Production Sergey Vitalievich Khizhnyak2, Professor at the Department of Ecology and Environmental Management, Doctor of Biological Sciences, Docent

Sofya Vladimirovna Ovsyankina3, Head of the Laboratory of Agricultural and Environmental Biotechnology, Candidate of Biological Sciences

Andrey Andreevich Churakov4, Head of the Center for Selection and Seed Production, Candidate of Agricultural Sciences

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.