Научная статья на тему 'ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОТОКСИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИТА'

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОТОКСИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИТА Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
27
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФИТОТОКСИН / ФЕОСФЕРИД А / ТВЕРДОФАЗНАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Полуэктова Е.В., Большакова К.П., Берестецкий А.О.

Феосферид ингибирует передачу сигнала транскрипционного фактора STAT 3. Paraphoma sp. ВИЗР 1.46 - новый гриб, продуцирующий феосферид А при выращивании на агаризованной среде.В наших биотестах это соединение оказалось фитотоксичным. Максимальная продукция феосферида А (до 1.9 г/кг) наблюдалась на перловой крупе на 25-30-е сутки культивирования в темноте.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Полуэктова Е.В., Большакова К.П., Берестецкий А.О.

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

Optimization of culture conditions for production of phytotoxic metabolite from Paraphoma sp. VIZR 1.46

Phaeosphaeride A inhibits signaling by the transcription factor STAT 3. Paraphoma sp. VIZR 1.46 was found to be a new fungus, which produce phaeosphaeride A when growing on solid state media. In our assays this compound was shown to be phytotoxic. Maximal production of phaeosphaeride A (up to 1.9 g/kg) was observed with pearl barley as a solid medium on the 25-30th day of cultivation in the dark.

Текст научной работы на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОТОКСИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИТА»

134

Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции

Библиографический

Белякова Н.А. Поликарпова Ю.Б. Акклиматизация Harmonia axyridis Pall. и Cryptolaemus montrouzieri Muls. (Coccinellidae, Coleoptera) на Черноморском побережье Кавказа. // Вестн. защиты растений. 2012. N 4. С. 43-48.

Белякова Н.А., Поликарпова Ю.Б. Энтомофаги в защищенном грунте: новые критерии отбора видов и особенности современных агротехно-логий // Вестник защиты растений. 2014. N 3. С. 3-10.

Polikarpova Yu.B., Varfolomeeva E.A. Use of the two populations of Cryptolaemus montrouzieri Mulsant (Coleoptera, Coccinellidae) from the Black sea coast of the Caucasus for controlling mealybugs in the hothouses of the Komarov Botanical Institute, RAS // Information bulletin IOBC

список (References)

EPRS 46 «Plant protection for ecological sustainability of agrobiocenoses», 21-24 April 2014. Kazakhstan. P 107-110. Hussey N.W., Scopes N. Biological pest control: the glasshouse experience.

Ithaca; New York: Cornell Univ. Press, 1985, 240 p. Sharma P.L., Chauhan U., Sharma K. C. Studies on the diversity of predatory Coccinellid beetles (Coleoptera) in different agro-climatic zones of Himachal pradesh // The Bioscan. 2015. Vol. 10. Iss. 3. P. 981-985. Malarvannan S., Shantha Kumar S.P., Prabavathy V.R., Sudha N., Peter, P.I. Surveillance of insect pests of Morinda citrifolia L. and Morinda pubescens J.E. Sm. in West Coast of Kerala and Karnataka // WNRF Technical Bulletin 02, World Noni Research Foundation and M.S. Swaminathan Research Foundation. 2010. Chennai. India. P. 28.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 133-134

THE SCREENING CRITERIA OF NEW BIOLOGICAL CONTROL AGENTS TO PROTECT PLANT

IN GREENHOUSES OF BOTANICAL GARDENS

Yu.B. Polikarpova1, E.A. Varfolomeeva2

1All-Russian Institute of Plant Protection, julia.polika@gmail.com 2V.L. Komarov Botanical Institute RAS

The screening criteria of entomophagous have been identified for biological control in greenhouses of botanical gardens. Cold-resistant laboratory cultures of Cryptolaemus montrouzieri Muls. and laboratory culture of Cheilomenes sexmaculata Fabr. (Coleoptera, Coccinellidae) were selected on the basis of these criteria. High biological efficacy of these entomophagous was discovered.

УДК 574.476

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОТОКСИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИТА

Е.В. Полуэктова, К.П. Большакова, А.О. Берестецкий

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, catcatwow@mail.ru, aberestetski@yahoo.com

Феосферид ингибирует передачу сигнала транскрипционного фактора STAT 3. Paraphoma sp. ВИЗР 1.46 - новый гриб, продуцирующий феосферид А при выращивании на агаризованной среде.В наших биотестах это соединение оказалось фитотоксичным. Максимальная продукция феосферида А (до 1.9 г/кг) наблюдалась на перловой крупе на 25-30-е сутки культивирования в темноте.

Ключевые слова: фитотоксин, феосферид А, твердофазная ферментация.

Феосферид А обладает противоопухолевой активностью, действуя на белок STAT3 (signal transducer and activator of transcription), неправильная активация которого вызывает трансформацию клеток и возникновение опухолевых заболеваний. Нами обнаружен новый продуцент этого вещества - гриб Paraphoma sp. ВИЗР 1.46. В ходе предварительной работы было выявлено, что при твердофазной ферментации на перловой крупе гриб образует метаболит (выход 130 мг/кг), идентифицированный как известное соединение феосферид А и проявивший сильные фитотоксические свойства. Так, феосферид вызывал появление некрозов для бодяка полевого в концентрации 8.4 мМ; для пырея ползучего - 4.2 мМ, соответственно. В ходе данного исследования были изучены влияние состава субстрата, длительности культивирования и условий освещённости на выход метаболита. В качестве субстрата использовали рисовую, пшённую и перловую крупы. Отбор проб субстрата, колонизированного мицелием, проводили на 10-30 сутки культивирования, с интервалом 5 дней. Влияние освещённости изучали при использовании в качестве субстрата перловой крупы, для этого колбы с

инокулированным зерном культивировали в темноте, при переменном освещении (12 ч в день), в условиях освещения лампами дальнего (300-400 нм) и ближнего (280-315 нм) ультрафиолетового света. Содержание феосферида в пробах анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В результате работы было определено, что на образование метаболита оказывали влияние состав и влажность субстрата, сроки культивирования и условия освещения. Максимальный выход феосферида (до 1.9 г/кг) выявили при культивировании Рагар^та sp. 1.46 на перловой крупе на 25-30-е сутки роста гриба в темноте, что позволило увеличить выход соединения на порядок, по сравнению с первоначальным уровнем. При изучении спектра биологической активности феосферида обнаружено, что вещество не обладает антимикробными свойствами и проявляет слабую токсичность в отношении культуры инфузории-туфельки. Это позволяет рассматривать феосферид А в качестве прообраза гербицидного соединения. Исследования выполнены при поддержке РНФ (проект № 14-26-00067).

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г. 135

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 134-135

OPTIMIZATION OF CULTURE CONDITIONS FOR PRODUCTION OF PHYTOTOXIC METABOLITE FROM PARAPHOMA SP. VIZR 1.46 E.V. Poluektova, K.P. Bolshakova, A.O. Berestetskiy

All-Russian Institute of Plant Protection, catcatwow@mail.ru, aberestetski@yahoo.com

Phaeosphaeride A inhibits signaling by the transcription factor STAT 3. Paraphoma sp. VIZR 1.46 was found to be a new fungus, which produce phaeosphaeride A when growing on solid state media. In our assays this compound was shown to be phytotoxic. Maximal production of phaeosphaeride A (up to 1.9 g/kg) was observed with pearl barley as a solid medium on the 25-30th day of cultivation in the dark.

УДК 574.476

ГЕРБИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ФЕОСФЕРИДА А, ФИТОТОКСИЧЕСКОГО

МЕТАБОЛИТА ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ЕЁ ПОВЫШЕНИЯ ЗА СЧЁТ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ С АДЪЮВАНТАМИ

Е.В. Полуэктова, А.О. Берестецкий

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, catcatwow@mail.ru, aberestetski@yahoo.com

Феосферид А, биоактивный метаболит из Paraphoma sp. ВИЗР 1.46, показал фитотоксичность. Для оценки его гербицидной активности, проведено тестирование соединения, растворённого в растворителях двух видов и в комбинации с пятью различными адъювантами. Грубый экстракт твердофазной культуры из Paraphoma sp. 1.46, содержащий 60 % феосферида А, использован в биотестах на целых растениях Сшшт arvense. Гербицидный эффект экстракта в комбинации с Хастеном вызвал некроз 70-80 % листьев и был в 2.5 раза эффективнее, чем без адъюванта. Эти данные могут быть полезными для дальнейшего исследования гербицидного потенциала феосферида А и создания нового гербицида природного происхождения.

Ключевые слова: феосферид А, адъюванты, Хастен, Биопауэр.

Известно, что многие природные фитотоксины не способны самостоятельно проникать через кутикулу растений. Согласно данным литературы, применение адъювантов в составе гербицидных препаратов позволяет повысить смачиваемость листа, площадь нанесённой капли и проникновение активного вещества в ткань листа [Radivojevic et al., 2011; Yilmaz, Dane 2012]. Многие авторы рассматривают возможности использования адъювантов для повышения эффективности гербицидов и снижения нормы расхода активных компонентов [Gitsopoulos et al., 2008]. Цель работы состояла в оценке влияния 5-ти поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также 2-х растворителей (этанола и диметилсульфоксида) на фитотоксическую активность феосферида А. Было определено, что выбор растворителя и добавление адъювантов оказывали существенное влияние на фитотоксическую активность 0.1 % раствора феосферида А. Совместное применение адъювантов Хастен и БиоПауэр с раствором фитотоксина повышало его активность в отношении интактных сегментов листьев бодяка полевого и пырея ползучего на 50-70 % по сравнению с

действием токсина без ПАВ. В связи с тем, что экстракт из твердофазной культуры Paraphoma Бр. 1.46 содержал 60 % феосферида А и проявил фитотоксическую активность, его использование для обработки целых растений бодяка полевого было более технологично, чем использование чистого соединения. Через 48 часов после обработки растений бодяка раствором, содержащим экстракт из твердофазной культуры гриба с добавлением адъюванта Хастен, площадь некрозов листьев достигала 70-80 %. Это приводило к трёхкратному уменьшению массы надземной части растений. Таким образом, 0.5 %-ный раствор экстракта из твердофазной культуры Paraphoma Бр. 1.46 в комбинации с адъювантом Хастен был в 2.5 раза более эффективен по сравнению с действием экстракта без ПАВ. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшего изучения гербицидного потенциала феосферида А и оценки возможности создания нового гербицидного средства на его основе. Исследования выполнены при поддержке РНФ (проект № 14-26-00067).

Библиографический список (References)

Radivojevic L., Gasic S., Umiljendic J. G., Santric L., Brkic D. Impact of Different Adjuvants and Modes of Application on Efficacy of Rimsulfuron in Maize. // Pestic. Phytomed. 2011. V. 26. N. 3. P. 255-263.

Yilmaz G., Dane F. Phytotoxicity Induced by Herbicide and Surfactant on stomata and epicuticular wax of Wheat. // Romanian Biotechnological Letters. 2012. V. 17. N.6. P. 7757-7765.

Gitsopoulos, T.K.; Damalas, C.A.; Georgoulas, I. Improving diquat efficacy on grasses by adding adjuvants to the spray solution before use. Planta Daninha. 2014. V. 32. N. 2. P.355-360.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.