CC BY
24
УДК 632.752.2
ФИТОПАТОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ ИЗ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТЛИ
A.M. Петерсон, Е.В. Глинская, Н.Ф. Пермикона
Саратовский государственный университет им. И. Г. Чернышевского, 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83; e-mail: [email protected]
Тли являются широко распространенными вредителями сельскохозяйственных культур. Вред, причиняемый растениям этими насекомыми, определяется не только механическим повреждением растительных органов и тканей, но и участием в передаче возбудителей болезней растений вирусной, грибной и бактериальной природы (Воронксвич, 1974; Щеголев. 1980 и др.).
Тли могут являться единственными или преимущественными переносчиками фитопатогенных агентов или же могут принимать только частичное или случайное участие в переносе инфекции. В настояшее время в литературе накоплены данные, показывающие, что тли могут не только служить механическими переносчиками, но и представлять собой значительные резервуары инфекции в природе (Лебедева. 1982; Дьяконов. 2000; Сидоров, 2006: Cao et al., 2001; Masui et al., 2001).
Из всех фитопатогенных микроорганизмов наибольшее экономическое значение имеют грибы. Они вызывают не менее 80% всех болезней растений (Щетлев, 1980; Cosic,Vrandecic, 2002).
При распространении насекомыми фитопатогенных бактерий обычно имеет место механическая передача, иногда сопровождающаяся повреждением растения и внесением в него патогена; но встречается и биологическая передача бактерий насекомыми. Тли указываются как механические переносчики черного бактериоза пшеницы, бактериачьного побурения абрикоса и некоторых других бактериальных инфекций растений (Воронке-вич, 1974).
Перенос фитопатогенных вирусов тлями происходит либо чисто механически. либо биологически после предварительного размножения агента в теле насекомого. Особую роль тли играют в передаче возбудителей вирусных мозаик и желтух. Так, переносчиками вируса мозаики огурцов (cucumber mosaic virus CMV) наиболее часто являются тли Aphis gossypii, Afyzuspersicae и многие другие виды (Лебедева, 1982).
В организме насекомого фитопатогены вступают в сложные взаимоотношения с симбиотической микрофлорой, прежде всею с микрофлорой пищеварительного тракта. Качественный и количественный состав нор-
мальной микрофлоры способен влиять на выживаемость фитопатогена в организме переносчика и в конечном счёте па распространение инфекции в популяции растения-хозяина.
Тем не менее, спонтанное микробоносигельство тли изучено чрезвычайно слабо. Сравнительно мало известно также и о функции полостной внеклеточной микрофлоры кишечника этих фитофагов.
В связи с этим целью данной работы стало изучение спонтанного микробоценоза некоторых наиболее распространенных видов тли.
Материал и методика
Работа проводилась в вегетационный период 2007 г. Было исследовано rio 100 бескрылых самок яблонной (Aphis pomi Deg.), черемуховой (Rhopalosiphum padi L.) и смородиновой (Eriosoma uJmi L.) тли, собранных в природных стациях в окрестностях г. Саратова. Идентификация насекомых проводилась по определителю насекомых (Плавильщиков, 1994), правильность определения подтверждена канд. с.-х. наук, профессором кафедры энтомологии Саратовского государственною аграрного университета им. 11.И. Вавилова Б.С. Якушевым.
Непосредственно перед бактериологическим посевом насекомых усыпляли, обрабатывали в 96%-ном этаноле в течение 5 минут .тля уничтожения микроорганизмов, обитающих на внешних покровах тлей, затем дважды промывали в стерильном физиологическом растворе. 10 экземпляров тлей, обработанных таким образом, растирали в ступке с 0.5 мл физиологического раствора. Средняя масса 10 самок тлей составляла 0,005 г. та-ким образом, получали разведение 10 . По 0,1 мл полученной суспензии засевали на ГРМ-агар. картофельную среду и среду ВЯ следующего состава: вытяжка из яблоневых листьев (10%), яблочный сок (10%), пептон (1%), глюкоза (1%), фруктоза (1%), неорганические соли NaCl, IeS04, KNOj, К2НР04, MgSO,, СаСОз (по 0,1%), голодный агар (3%), pH = 6. Последняя среда являлась экспериментальной и была разработана и апробирована нами для выделения микроорганизмов, приспособленных к обитанию в пищеварительном тракте растительноядных насекомых.
Посевы инкубировали при температуре 28СС в течение двух суток. Для идентификации выделенных культур проводили изучение их морфологических, культу рал ьных, биохимических свойств. Видовую принадлежность устанавливали по определителю бактерий Ьсрджи (1997) и определителю зоопатогенных микроорганизмов (1995).
Результаты и их обсуждение
V В результате наших исследований из пищеварительных трактов трех видов тлей выделено 38 видов бактерий, принадлежащих к 21 род\. Наиболее разнообразно в видовом отношении оказался представлен род
Bacillus (Я alvei, В. azotoformans, В. с ere us, В circulans, В factidiosus, В. licheniformis, В megaterium, В. psychrosacharoliticus. В thuringiensis), за ним следуют роды Staphylococcus (S. cohnii cohnii. S. shlciferi shleiferi, saprophytics, S. sacharoliticus) и Erwinia (E. cacticida. E. psidii, E. Rha-pontici) (рис. 1).
a Bacillus ОЪ Staphylococcus И Erwinia □ Др\тие роды Рис. 1 Структура микробоценоза пищеварительного тракта таи
Наибольшая встречаемость была характерна для Flanococcus citreus (43,4%), Kocuria rosea (26,7%), Bacillus licheniformis, Pimelobacter simplex. Kytococcus sedentarius, Micrococcus ag'ilis. Staphylococcus cohnii cohnii (no 13,4%) (таблица).
Из пищеварительного факта яблонной тли выделено 23 вида бактерий, среди которых в видов рода Bacillus. 5 видов 1~рамположительных неспоровых палочек родов Aureobacterium, Cellulomonas, Curtobacterium, Exiguobacterium, 8 видов грамположительных кокков родов Deinococcus, Kocuria, Kvtococcus, Micrococcus, Flanococcus, Staphylococcus и 2 вида ipa-мотринательных палочек родов Aeromonas и Pseudomonas.
Из пищеварительного тракта черёмуховой тли выделено 17 видов бактерий, среди которых 2 вида рода Bacillus. 2 вида грам положительных неспоровых палочек родов Aiicrobacterium и Pimelobacter, 4 вида грампо-ложительных кокков родов Kocuria, Kytococcus, Flanococcus, Staphylococcus и 9 видов грамотринательных налочек родов Aeromonas. Alcaligenes, Brevundimonas. Erw inia. Obessumbacterium. Pseudomonas. Serratia и Vibrio.
Из пищеварительного тракта смородиновой тли выделено 10 видов бактерий, среди которых 3 вида рода Bacillus. 1 вид грамположигельных нсспоровых палочек рода Pimelobacter, 5 видов грамположнтельных кокков родов Kytococcus, \1icrococcus, f lanococcus, Staphylococcus и I вид грамотрицательных палочек рода Erwinia (рис. 2).
Микробоценоз пищеварительного тракта различных видов глн
Вилы Объекты выделения Среды выделения Количественные показатели* Встречаемость в пробах, %
Aphis pomi Rhopalosiphum padi Eriosoma ulmi
1 рам положительные споровые палочки: Bacillus azotoformans + КС 103 1 3,3
В. alvei - - + КС 3,3
В. cereus + - + IPM-arap, КС 102-104 6.7
В. circulans + - + ВЯ. КС К)2-10* 10.0
В. fcictidiosus - -f - ВЧ 103 3,3
В. lieheniformis - + - ГРМ-агар, ВЧ 104 О6 13,4
В. megaterium + - - КС, ВЯ 103 6,7
В. thuringiensis + - - ВЯ 103 , 3,3
В. psychrosacharolyticus + - - I РМ-агар 103 3,3
Г рам положительные неспоровые палочки: Aureobacterium harkeri + ГРМ-агар ■ 103 3,3
А. tesiaceum + - - ГРМ-агар 103 3,3
Cellulomonas sp. + - - ГРМ-агар 104 3,3
Curtobacterium flacumfaciens + - - ГРМ-агар 103 3,3 ,
Ex iguo baden um a uran t in cum + - ВЯ ю3 3,3
Microbacterium arborescens - 4- - ГРМ-агар 103 3,3
Microbacterium imperiale л. — - ГРМ-агар 103 3,3 .
Pirrielobacter simplex + + ВЯ 102-1 о3 - 13,4 \
Примечание. * - количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на объем органа.
Таким образом, наблюдаются значительные различия в структуре микробоценозов пищеварительных трактов разных видов тли: у яблонной и смородиновой тли преобладают г рам положительные кокки, у черёмуховой I рамотрипательные палочки. Причиной выявленных различий могут
а 6 s
СП споровые палочки
В Г+ неспоровые палочки
Я Г + Komi
□ Г- палочки
Рис 2. Соотношение видов, irp и надлежащих к различным морфологическим формам бактерии, в пищеварительном факте тлей: а яблонной, и черемуховой. в смородиновой
быть особенности жизненных никлое рассматриваемых видов тли. Основным кормовым растением для яблонной тли служат разные виды дикой лесной яблони, с которых она переходит на культурные сорта яблони, груши, рябины, боярышника, сливы, абрикоса и лр. Смородиновая тля относится к разнодомным видам, но половое поколение вредителя развивается на корнях всё тех же кустарников - смородины и крыжовника. Лишь черемуховая тля имеет поколение, развитие которого происходит на злаковых культурах (Ивановская, 3977; Щеголев, 1980). Вполне вероятно, что большое количество грамотрицдтелыШх палочек и мпкроооцепозе черёмуховой тли связано именно с контактом этих насекомых со злаками.
большинство выделенных видов микроорганизмов являются широко распространенными в окружающей среде сапрофнтами. Бактерии родов Aureobacterium и Serratia относятся к типичным обитателям организма насекомых {Бсрджи, 1997). Наибольший интерес представляет выделение т организма яблонной тли фитопатогенного вила Ci&tobactermm ßücum-faaens и энтом о патогенного Bacillus thuringiemis, а также выделение ш смородиновой тли фитопатогенногО Eminia rhaponíici.
( писок литературы
Воронкеиич И tf. Выживаемость фитоиатогенныч бактерий в природе. М : ЁЦрса, 1974. С 210-223.
Дъккетов К.П Роль массовых насекомых-вредителей в инвазий ряда фи-то патогенных вирусов // Чтения памяти А.И. Куренцова Владивосток, 20QG. ВыпХ C.Í-Í6.
Ивановская О. И. Тли Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-иие, 1977. 4.II. С.70 71.
Лебедева Е.М. Насекомые - переносчики вирусов растений на Дальнем Востоке. Владивосток: Дальневост. кн. изд-во, 1982. 195 с.
Определитель бактерий Берджи: В 2 т. / Под ред. Дж. Хоулта и др. М.: Мир, 1997. Г.2. 368 с.
Плавильщиков Н И. Определитель насекомых. М.: Топикал, 1994. С. 120
129.
Сидоров В.А. Ландшафтная приуроченность и пораженность березняков бактериатьной водянкой » Брянской области // Акту альные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. Брянск: БГИТА, 2006. Вып. 13. С.239-242.
Сидоров М.А., Скородумов Д.И., Федотов В. Б. Определитель зоопатоген-кых микроорганизмов. М: Колос, 1995. 319 с.
Щеголев В.П. Сельскохозяйственная энгомология. М.: Сельхозгиз, 1980.
450 с.
Сао ТВ., Saier М.Н. Jr. Conjugal type IV macromolecular transfer systems of Gram-negative bacteria: organismal distribution, structural constraints and evolutional^ conclusions//Microbiolog>'. 2001. Vol.147. P.3201—3214.
Cosic J..Vrandecic K. Bioloske karakteristike Fusarium graminearum Schw. i Fusarium culmorum (W.G. Smith) Sacc // Poljoprivreda. 2002. Sv.8. br.2. S. 16-20.
Masui S., Kuroiwa H, Sasaki T. el al. Bacteriophage WO and virus-like particles in IVolbachia, an endosymbiont of arthropods // Biochem. Biophvs. Res. Comm. 2001. Vol.283. P. 1099-1104.
УДК 581.55
АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ФИТОЦЕНОЗА С НЕКОТОРЫМИ ВИДАМИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ В ОКРЕСТНОСТЯХ г. САРАТОВА
Т.Б. Решетникова. М.В. Буланая
Саратовский государственный университет и.и. Н.Г Чернышевского, г. Саратов, ул. Астраханская, 83; e-mail: biofac(a)sgu.ru
На земле произрастают тысячи разнообразных растений. Среди них большое количество лекарственных. Они встречаются во всех географических районах, в разнообразных растительных сообществах, в лесах, степях, лугах, пустынях, на болотах, в горах. Благодаря широкому распространению, доступности и ценным свойствам лекарственные растения используются с древнейших времен. Опыт применения их накапливался веками и привел к созданию народной медицины (Махлаюк. 1967).
