Научная статья на тему 'Перспективный штамм 14-3 Pseudomonas chlororaphis для микробиологической защиты сои от фузариоза'

Перспективный штамм 14-3 Pseudomonas chlororaphis для микробиологической защиты сои от фузариоза Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
399
82
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФУЗАРИОЗ / СОЯ / АНТАГОНИЗМ / БАКТЕРИИ / PSEUDOMONAS / ШТАММ / МИКРОБИОПРЕПАРАТ / СКРИНИНГ / МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ / АНТИБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ / ПЕРИОДИЧЕСКОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ / FUSARIUM / SOYBEAN / ANTAGONISM / BACTERIA / STRAIN / MICROBIOPREPARATIONS / SCREENING / INTERACTION MECHANISM / ANTIBIOTIC ACTIVITY / PERIODIC CULTIVATION

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Курилова Д. А., Маслиенко Л. В.

С целью создания эффективного бактериального микробиопрепарата проведён ступенчатый скрининг коллекционных бактериальных штаммов родов Pseudomonas и Bacillus из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК к патогенному изоляту возбудителя фузариоза Fusarium sporotrichioides Sherb. В результате отобран наиболее эффективный бактериальный штамм-продуцент микробиопрепарата 14-3 Pseudomonas chlororaphis. Установлена высокая биологическая эффективность штамма 14-3 P. chlororaphis на фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза в лабораторных условиях методом агаровых блоков (52,2 %) ив почве (20,3 %), а также в поле на мелкоделяночных опытах (25,7 %). Доказано ростостимулирующее влияние штамма 14-3 на проростки сои: увеличение длины корня на 17,5 % и массы корня на 13,3 %. Изучен механизм действия бактерии-антагониста в отношении фитопатогенного гриба F. sporotrichioides, который заключается в синтезе антибиотических веществ, разрушающих мицелий патогена на 7-10-е сутки. Максимальное количество антифунгальных веществ в супернатанте жидкой культуры штамма 14-3 образуется через 72-96 ч культивирования. Разработаны элементы технологии производства и применения опытного образца бактериального микробиопрепарата на основе штамма-продуцента 14-3 P. chlororaphis, согласно которым глубинное культивирование следует осуществлять в течение 72 ч на пептон-дрожжевой питательной среде, Чапека или Кинга В при температуре 25-30 °С, кислотность среды должна быть в пределах 5-10, в качестве источников углеродного питания можно использовать глюкозу, сахарозу, глицерин или мелассу, азотного питания дрожжевой экстракт или пептон; норма расхода для обработки семян сои составляет 2,0 л/т.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Курилова Д. А., Маслиенко Л. В.

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

A perspective strain 14-3 Pseudomonas chlororaphis for microbiological protection of soybean against Fusarium

With the purpose to create an effective bacterial microbiopreparation, the bacterial strains of the genera Pseudomonas and Bacillus from the collection of the biomethod laboratory of VNIIMK were screened to pathogenic isolate of Fusarium sporotrichioides Sherb. As a result the most effective bacterial strain-producer of microbiopreparation 14-3 Pseudomonas chlororaphis was selected. High biological efficiency of the strain 14-3 P. chlororaphis was proved inder artificial infection with the Fusarium pathogen in laboratory conditions by the method of agar blocks (52.2%) and in soil (20.3%), as well as in the field on small experimental plots (25.7%). The strain 14-3 had a growth stimulating effect on the soybean seedlings: root length was increased on 17.5%, root weight on 13.3%. Mechanism of action of bacterium-antagonist against phytopathogenic fungus F. sporotrichioides was studied; it presents the synthesis of antibiotic substances that destroy the pathogen mycelium in 7-10 days. The maximum number of antifungal substances in liquid culture supernatant of the strain 14-3 is formed through 72-96 hours of cultivation. The elements of the production technology and application of a prototype of the bacterial microbiopreparation on the basis of the strain-producer 14-3 P. chlororaphis were developed: deep cultivation should be carried out within 72 hours on peptone-yeast nutrient medium, Chapek or King В mediums at a temperature of 25-30 °C, medium pH should be 5-10, as sources of carbon nutrition can be used glucose, sucrose, glycerol, or molasses, as a source of nitrogen nutrition yeast extract or peptone; the application rate for the soybean seeds processing is 2.0 liter per ton.

Текст научной работы на тему «Перспективный штамм 14-3 Pseudomonas chlororaphis для микробиологической защиты сои от фузариоза»

ISSN 2412-608X. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 3 (167), 2016

Защита растений и иммунология

УДК 632.937:633.853.52

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ШТАММ 14-3 PSEUDOMONAS CHLORORAPHIS ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ СОИ ОТ ФУЗАРИОЗА

Д.А. Курилова,

кандидат биологических наук

Л.В. Маслиенко,

доктор биологических наук

ФГБНУ ВНИИМК

Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17

Тел.: (861) 255-59-33

E-mail: [email protected]

Для цитирования: Курилова Д. А., Маслиенко Л.В. Перспективный штамм 14-3 Pseudomonas chloro-raphis для микробиологической защиты сои от фузариоза // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2016. - Вып. 3 (167). - С. 70-77.

Ключевые слова: фузариоз, соя, антагонизм, бактерии, Pseudomonas, штамм, микробиопрепарат, скрининг, механизм взаимодействия, антибиотическая активность, периодическое культивирование.

С целью создания эффективного бактериального микробиопрепарата проведён ступенчатый скрининг коллекционных бактериальных штаммов родов Pseudomonas и Bacillus из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК к патогенному изо-ляту возбудителя фузариоза Fusarium sporotrichioides Sherb. В результате отобран наиболее эффективный бактериальный штамм-продуцент микробиопрепарата 14-3 Pseudomonas chloro-raphis. Установлена высокая биологическая эффективность штамма 14-3 P. chlororaphis на фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза в лабораторных условиях методом агаровых блоков (52,2 %) ив почве (20,3 %), а также в поле на мелкоделяночных опытах (25,7 %). Доказано рос-тостимулирующее влияние штамма 14-3 на проростки сои: увеличение длины корня на 17,5 % и массы корня - на 13,3 %. Изучен механизм действия бактерии-антагониста в отношении фитопато-генного гриба F. sporotrichioides, который заключается в синтезе антибиотических веществ, разрушающих мицелий патогена на 7-10-е сутки. Максимальное количество антифунгальных веществ в супернатанте жидкой культуры штамма

14-3 образуется через 72-96 ч культивирования. Разработаны элементы технологии производства и применения опытного образца бактериального микробиопрепарата на основе штамма-продуцента 14-3 P. chlororaphis, согласно которым глубинное культивирование следует осуществлять в течение 72 ч на пептон-дрожжевой питательной среде, Чапека или Кинга В при температуре 25-30 °С, кислотность среды должна быть в пределах 5-10, в качестве источников углеродного питания можно использовать глюкозу, сахарозу, глицерин или мелассу, азотного питания - дрожжевой экстракт или пептон; норма расхода для обработки семян сои составляет 2,0 л/т.

UDC 632.937:633.853.52

A perspective strain 14-3 Pseudomonas chlororaphis for microbiological protection of soybean against Fusarium. Kurilova D.A., candidate of biology Maslienko L.V., doctor of biology

FGBNU VNIIMK

17, Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia

Tel.: (861) 255-59-33

E-mail: [email protected]

Key words: Fusarium, soybean, antagonism, bacteria, Pseudomonas, strain, microbiopreparations, screening, interaction mechanism, antibiotic activity, periodic cultivation.

With the purpose to create an effective bacterial microbiopreparation, the bacterial strains of the genera Pseudomonas and Bacillus from the collection of the biomethod laboratory of VNIIMK were screened to pathogenic isolate of Fusarium sporotrichioides Sherb. As a result the most effective bacterial strain-producer of microbiopreparation 14-3 Pseudomonas chlororaphis was selected. High biological efficiency of the strain 14-3 P. chlororaphis was proved inder artificial infection with the Fusarium pathogen in laboratory conditions by the method of agar blocks (52.2%) and in soil (20.3%), as well as in the field on small experimental plots (25.7%). The strain 14-3 had a growth stimulating effect on the soybean seedlings: root length was increased on 17.5%, root weight - on 13.3%. Mechanism of action of bacterium-antagonist against phytopathogenic fungus F. sporotrichioides was studied; it presents the synthesis of antibiotic substances that destroy the pathogen mycelium in 7-10 days. The maximum number of antifungal substances in liquid culture supernatant of the strain 14-3 is formed through 72-96 hours of cultivation. The elements of the production technology and application of a prototype of the bacterial microbio-preparation on the basis of the strain-producer 14-3 P. chlororaphis were developed: deep cultivation should be carried out within 72 hours on

peptone-yeast nutrient medium, Chapek or King В mediums at a temperature of 25-30 °C, medium pH should be 5-10, as sources of carbon nutrition can be used glucose, sucrose, glycerol, or molasses, as a source of nitrogen nutrition - yeast extract or peptone; the application rate for the soybean seeds processing is 2.0 liter per ton.

Введение. Фузариоз является одной из наиболее вредоносных болезней сои. Существует несколько типов проявления этой болезни: гибель точки роста, пятнистость листьев, загнивание бобов и семян, но наиболее распространёнными являются гниль корней и трахеомикозное увядание растений. Проявления фузариоза зависят от физиологического состояния растений, степени их устойчивости, инфекционной нагрузки, специфической физиологической активности возбудителя (быстрота роста, образования токсинов, ферментов и т. д.) [1-4].

Наиболее интересным подходом в борьбе с фузариозными заболеваниями растений является использование живых культур микроорганизмов [5]. Важную роль в борьбе с фузариозом играют бактерии, которые имеют ряд преимуществ перед грибными антагонистами благодаря быстрому размножению, высокой воспроизводимости популяции в ризосфере и устойчивости к фунгицидам [6]. Многие бактерии продуцируют антибиотики, подавляющие или замедляющие рост и развитие фитопатогенов [7; 8]. Также доказано ростостимулирующее влияние бактерий на растения благодаря способности синтезировать ауксины, цитокини-ны и гиббереллиноподобные вещества [911].

Грамотное и своевременное применение микробиологических средств защиты растений на фоне высокой агротехники может значительно улучшить фитосани-тарную обстановку в посевах и существенно увеличить урожай, поскольку микробиопрепараты обладают специфичностью и сложными механизмами действия на растения и других членов агроценозов, способны решить проблему

резистентности популяций фитопатогенов к пестицидам. Поэтому разработка эффективного и экологически безопасного бактериального микробиологического препарата для снижения вредоносности фузариоза сои является актуальной.

Материалы и методы. Объектом исследований служили: штаммы бактерий-антагонистов возбудителей болезней масличных культур, тест-культура возбудителя фузариоза сои Fusarium sporotrichioides Sherb., опытные образцы микробиопрепаратов, районированные сорта сои.

Активные штаммы антагонистов фитопатогенов наращивали на подобранных питательных средах. Титр лабораторных образцов микробиопрепаратов во всех опытах определяли методом Коха [12]. Защитный эффект жидких культур (ЖК) и водных суспензий (ВС) штаммов-антагонистов для прорастающего семени сои и подбор оптимальных норм их применения определяли на фоне искусственного заражения семян сои F. sporotrichioides Sherb в лабораторных условиях во влажной камере методом агаровых блоков при 25 °С [13]. Контроль - семена без обработки биопрепаратами без внесения инфекции и с инфекцией. Биологическую эффективность штаммов-антагонистов на фоне искусственного заражения почвы фузариозом проводили в вегетационных сосудах, содержащих смесь почвы и песка (в соотношении 3:1), в каждый рядок вносили по 5,0 г инокулюма. После внесения патогена осуществляли высев семян сои (5 штук в рядок), обработанных ЖК и ВС штаммов-антагонистов. Опыт проводили при температуре +25 °С. Для определения эффективности обработки семян сои опытными образцами микробиопрепаратов в полевых условиях против фу-зариоза, посев мелкоделяночных опытов осуществляли 4-рядной селекционной сеялкой СКС-6А с междурядьями 70 см. Густота стояния 250-300 тыс. раст./га. Площадь делянки 14 м , повторность 3-кратная. Учёты поражения сои фуза-

риозом проводили по разработанной нами шкале [14].

Биологическую эффективность опытных образцов микробиопрепаратов определяли по формуле [15]:

C

_ 100 -х (а-Ь)

где C - биологическая эффективность, %;

a - количество больных растений в контроле;

b - количество больных растений в варианте.

Механизм взаимодействия бактериального штамма-антагониста с возбудителем фузариоза сои изучали модифицированным методом двойных культур [16]. Наблюдения за развитием патогена и антагониста проводили ежедневно с помощью светового микроскопа.

Результаты и обсуждение. С целью создания эффективного бактериального микробиопрепарата нами ранее было протестировано 26 бактериальных штаммов-антагонистов фитопатогенов, представленных родами Pseudomonas и Bacillus, из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК. На первом этапе скрининга бактерий с антагонистическим действием к возбудителю фузариоза сои F. sporotrichioides Sherb. при двух температурных режимах 25 и 10 °С наибольшую эффективность показали три штамма: 12-2 Pseudomonas sp., 14-3 P. chlororaphis и Б-5 B. licheniformis [17].

Следующий этап скрининга заключался в изучении влияния указанных перспективных бактериальных штаммов-антагонистов возбудителей фузариоза на культуру сои. Исследования показали, что тестируемые штаммы не оказывают негативного влияния на всхожесть семян и не вызывают увядания проростков. Более того, отмечено ростостимулирующее влияние перспективных штаммов-антагонистов на проростки, в особенности на длину и массу корня. Максимальное увеличение длины корня наблюдалось у штамма 14-3 P. chlororaphis (на 17,5 %), максимальное увеличение мас-

сы корня - у 12-2 Pseudomonas sp. (на 20,0 %) и 14-3 P. chlororaphis (на 13,3 %). Влияние штаммов-антагонистов на длину и массу стебля также отмечено, но в меньшей степени [18].

Определение защитного эффекта перспективных штаммов-антагонистов на прорастающие семена сои, а также отработку оптимальных норм расхода опытных образцов микробиопрепаратов проводили в условиях влажной камеры. Испытывались нормы расхода от 0,5 до 3,0 л/т (табл. 1).

Таблица 1

Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Ника опытными образцами микробиопрепаратов на фоне искусственного заражения в лабораторных условиях

Вариант Норма расхода, л/т Поражено фузарио- зом, % Биологическая эффективность, %

Контроль без инфекции - 37,3 -

Контроль + инфекция - 58,6 -

ТМТД, эталон, ВСК 6,0 20,0 65,9

12-2 Pseudomonas sp., ЖК 0,5 41,4 29,9

1,0 20,0 65,9

2,0 54,7 6,6

14-3 P. chlororaphis, ЖК 1,0 29,4 49,8

2,0 28,0 52,2

3,0 46,7 20,3

Б-5 B. licheniformis, ЖК 1,0 36,0 38,6

2,0 32,0 45,4

3,0 30,7 47,6

Примечание: ВСК - водно-суспензионный концентрат, ЖК - жидкая культура

На фоне поражения фузариозом в контроле 58,6 % максимальная биологическая эффективность установлена у штаммов 12-2 Pseudomonas sp. с нормой расхода 1,0 л/т (65,9 %), 14-3 P. chloro-raphis с нормой расхода 2,0 л/т (52,2 %) и Б-5 B. licheniformis с нормой расхода 3,0 л/т (47,6 %). Данные нормы расхода опытных образцов микробиорепаратов

признаны оптимальными и использовались во всех последующих опытах.

Следующим этапом вторичного скрининга было определение эффективности опытных образцов микробиопрепаратов на фоне искусственного заражения семян сои возбудителем фузариоза в почве в лабораторных условиях. Биологическая эффективность испытываемых штаммов-продуцентов, на жёстком фоне поражения фузариозом в контроле 78,7 %, составила от 1,8 до 20,3 % при биологической эффективности химического эталона ТМТД, ВСК - 13,6 %. Максимальную биологическую эффективность проявил штамм 14-3 Р. chlororaphis - 20,3 % (табл. 2).

Таблица 2

Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Славия опытными образцами микробиопрепаратов на фоне искусственного заражения почвы

Биоло-

Титр, Норма Поражено гическая

Вариант КОЕ/мл хода, л/т проро- эффек-

стков, тив-

% ность, %

Контроль без инфекции - - 7,8 -

Контроль с инфекцией - - 78,7 -

Эталон ТМТД, ВСК - 6,0 68,0 13,6

12-2 Pseudomonas sp., ЖК 7,4 х 1012 1,0 73,3 6,9

14-3 P. chlororaphis, ЖК 5,8 х 1012 2,0 62,7 20,3

Б-5 B. licheniformis, ЖК 3,0 х 1010 3,0 77,3 1,8

Примечание: ВСК - водно-суспензионный концентрат, ЖК - жидкая культура

Следующим этапом скрининга стало испытание штаммов-продуцентов на естественном фоне заражения возбудителем фузариоза в полевых условиях на мелко-деляночных опытах (табл. 3).

На фоне поражения сои фузариозом в контроле 49,1 % максимальная биологическая эффективность отмечена при обработке семян опытными образцами микробиопрепаратов на основе штаммов 14-3 P chlororaphis (25,7 %) и 12-2 Pseudomonas sp. (23,4 %) при эффективности химического эталона ТМТД 10,8 %. Существенный сохранённый урожай полу-

чен в вариантах со штаммами 14-3 P chlororaphis и Б-5 B. licheniformis (0,15 т/га).

Таблица 3

Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Альба опытными партиями микробиопрепаратов против фузариоза в полевых условиях

Вариант Норма расхода, л/т Поражено фузариозом (2 + 3 балла), % Биологическая эффективность, % Урожайность, т/га Сохранённый урожай, т/га

Контроль, б/о - 49,1 - 1,64 -

тмтд, век, эталон 6,0 43,8 10,8 1,77 0,13

12-2 Pseudomonas sp., ЖК 1,0 37,6 23,4 1,70 0,06

14-3 P. chlororaphis, ЖК 2,0 36,5 25,7 1,79 0,15

Б-5 B. licheniformis, ЖК 3,0 48,1 2,0 1,79 0,15

НСР05 0,13

Примечание: ВСК - водно-суспензионный концентрат, ЖК - жидкая культура

Объединив весь спектр полученных в результате ступечатого скрининга данных, наиболее эффективным признан штамм 14-3 Pseudomonas chlororaphis, обеспечивающий защиту семян и проростков сои на жёстком фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза во влажной камере и в почве, а также в полевых условиях, активно колонизирующий корень, одновременно оказывающий ростостимулирующее влияние на культуру сои [17; 19].

Разработка эффективных микробиопрепаратов для защиты растений от болезней предполагает изучение механизмов взаимодействия штаммов-продуцентов с патогенами. При изучении взаимодействия штамма-продуцента микробиопрепарата 14-3 P. chlororaphis с возбудителем фузариоза сои F. sporotri-chioides морфологические изменения мицелия патогена отмечены на пятые сутки совместной инкубации: задержка в росте

мицелия патогена по сравнению с контролем. На седьмые сутки патоген в контроле занял всю площадь питательной среды, тогда как в варианте с антагонистом только 50 %, при этом диаметр антибиотической зоны составил 28 мм. Вблизи зоны наблюдалось угнетение, частичный лизис и морфологические изменения мицелия патогенного гриба. К десятым суткам совместного культивирования диаметр антибиотической зоны несколько уменьшился и составил 26 мм, оставшись неизменным (рис. 1).

V

1

а 6

2

Рисунок 1 - Влияние штамма 14-3 P. chlororaphis на возбудителя фузариоза сои F. sporotrichioides на десятые сутки инкубации (ориг.): 1 - чистая культура патогенного гриба; 2 - патогенный изолят возбудителя фузариоза (а) + бактериальный штамм антагониста (б)

При микроскопировании мицелия патогена на пятые сутки совместной инкубации наблюдалось нехарактерное интенсивное ветвление гиф (рис. 2.1). Кроме того, в отличие от контроля (рис. 2.2), где субстратный мицелий имел прямонаправ-ленный рост, в варианте с антагонистом, ранее нормально сформированные гифы патогена изменяли направление своего роста в стороны. Большая часть свежеобразованных гиф патогена вместо продвижения вперёд по субстрату тянулась вверх, активно формируя воздушную часть мицелия. Также отмечена задержка удлинения апикальных гиф, которые истончались к концу и отличались меньшим диаметром.

2

Рисунок 2 - Мицелий возбудителя фузариоза сои F. sporotrichioides на пятые сутки инкубации (ориг.): 1 - совместно с антагонистом 14-3 Р. chlororaphis: а - задержка удлинения апикальных гиф; б - интенсивное ветвление гиф; в - изменение направления роста; г - истончение апикальных гиф; 2 - без антагониста (контроль)

На седьмые сутки совместной инкубации отмечалась агрегация мицелия пато-

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

гена в тяжи - плотные и однородные сплетения гиф. Более того, отдельные тяжи скручивались в огромные бесформенные узлы (рис. 3.1). При этом в контрольном варианте наблюдался нормальный рост и развитие мицелия гриба (рис. 3.2).

1

2

Рисунок 3 - Мицелий возбудителя фуза-риоза сои F. sporotrichioides на седьмые сутки инкубации (ориг.): 1 - совместно с антагонистом 14-3 Р. chlororaphis:: а - агрегация мицелия патогена в тяжи; б - сплетение тяжей в узел;

2 - без антагониста (контроль)

К десятым суткам совместного культивирования вблизи антибиотической зоны наблюдалась деградация мицелия патогена. Отдельные гифы патогена в тяжах разрывались, вследствие чего происходил распад узлов и гибель мицелия (рис. 4.1).

На пятнадцатые сутки культивирования вблизи зоны взаимодействия деградация и гибель мицелия патогена усугублялась.

Таким образом, нами установлено, что исследуемый бактериальный штамм 14-3 Р. chlororaphis обладает фунгистатиче-ским антибиотическим антагонизмом, то есть способен выделять антибиотические вещества, под воздействием которых происходит ингибирование роста колонии патогена с образованием между ними пустой, «стерильной» зоны.

1

2

Рисунок 4 - Мицелий возбудителя фуза-риоза F. sporotrichioides на десятые сутки культивирования (ориг.): 1 - совместно с антагонистом 14-3 Р. chlororaphis: а - разрыв отдельных гиф патогена; 2 - контроль (без антагониста)

Антибиотическую активность штамма-продуцента микробиопрепарата 14-3 Р. chlororaphis к возбудителю фузариоза F. sporotrichioides определяли в зависимости от срока периодического культивирования штамма на жидкой среде Кинга В методом диффузии в агар. Установлено, что максимальная антибиотическая активность штамма 14-3 к возбудителю фузарио-за сои отмечена на третьи сутки периодического культивирования. Действие антифунгальных веществ фильтрата жидкой культуры штамма-антагониста при культивировании в течение 8-48 ч активно преодолевалось патогеном уже к третьим суткам инкубации. Максимальная концентрация антибиотических веществ, оказывающих стойкое сдерживающее действие на патоген, образовалась в культуральной жидкости штамма через 72-96 ч культивирования и сохранялась неизменной до конца эксперимента (рис. 5) [19].

Рисунок 5 - Ингибирование роста патогенного изолята возбудителя фузариоза в зависимости от срока периодического культивирования бактериального штамма-антагониста 14-3 P. chlororaphis на 15-е сутки инкубации: а - контроль sporotrichioides) без добавления ЖК штамма 14-3; б - тест-объект + ЖК штамма

14-3 при культивировании в течение 72 ч; в - тест-объект + ЖК штамма 14-3 при культивировании в течение 96 ч

Для производства эффективного микробиопрепарата необходимо получение культуры с высокой плотностью микробных клеток в сочетании с максимальной концентрацией антифунгальных веществ. С этой целью изучали физиологические признаки перспективного штамма 14-3 P. ^Ь-roraphis: оптимальные питательные среды, источники углеродного и азотного питания, температуру культивирования и кислотность среды. В результате исследований установлено, что при производстве микробиопрепарата на основе бактериального штамма 14-3 P. chlororaphis глубинное культивирование следует осуществлять на пептон-дрожжевой питательной среде, Чапека или Кинга В при температуре 2530 оС, кислотность среды должна быть в пределах 5-10, в качестве источников углеродного питания можно использовать глюкозу, сахарозу, глицерин или мелассу, азотного питания - дрожжевой экстракт или пептон [19].

Выводы. В результате ступенчатого скрининга отобран перспективный бактериальный штамм-продуцент микробио-

препарата 14-3 P. chlororaphis, обеспечивающий эффективную защиту семян и проростков сои на жёстком фоне искусственного заражения возбудителем фуза-риоза, а также на естественном фоне поражения в полевых условиях, обладающий ростостимулирующим влиянием на проростки сои. Изучен механизм действия штамма-продуцента 14-3 P. chloro-raphis в отношении фитопатогенного гриба F. sporotrichioides, который заключается в синтезе антибиотических веществ, разрушающих мицелий патогена на 7-10 сутки. Разработаны элементы технологии производства и применения лабораторного образца бактериального микробиопрепарата на основе штамма-продуцента 14-3 P. chlororaphis.

Список литературы

1. Соя: биология и технология возделывания / Под ред. В.Ф. Баранова, В.М. Лукомца. - Краснодар: Изд-во «Советская Кубань», 2005. - 433 с.

2. Билaй В.И., Гвoздяк Р.И., С^иполъ И.Г. [и др.]. Микроорганизмы - возбудители болезней. -Киев: Наукова думка, 1988. - 552 с.

3. nodicuHa Д.В., Komn^poea И.А. Использование комбинированных инфекционных фонов при оценке устойчивости сои к корневой гнили // Научн.-тех. бюл. ВНИИМК. - 19SS. - № 3. - С. 25-27.

4. 3aocmpoeHbix В.И., Дубoeицкaя Л.К. Вредные организмы сои и система фитосанитарной оптимизации её посевов / Под ред. В.А. Чулкиной. - Новосибирск, 2003. - 528 с.

5. Kaлъш Г.В. Биологические обоснование создания биопрепаратов, эффективных в отношении фузариозных заболеваний сельскохозяйственных культур: автореф. дис. ... канд. биол. наук / Калько Галина Валентиновна. - СПб., 1996. - 22 с.

6. 3axapeHш, В.А., Пaeлюшин В.А., BopoHUH K.E. Биоценетическая регуляция - основа биологической защиты растений в агроэкосистемах // Теоретические основы разработки биологических средств защиты растений, новые отселектирован-ные формы полезных организмов, технологии изготовления биологических средств защиты растений и их применение. - М., 2004. - С. 4-31.

7. Hebbar P., Berge O., Heulin T. [et al.] Bacterial antagonists of sunflower (Helianthus annus L.) fungal pathogens // Plant and soil. - 1991. - Vol. 133. - P. 131 -140.

S. Thomashow L.S., Weller D.M. Role of a phenazine antibiotic from Pseudomonas fluorescens in biological control of Gaeumannomyces graminis var. triticilli // Bacterid. - 19SS. - Vol. 170. - P. 3499-350S.

9. Raaijmakers J.M., Vlami M., de Souza J.T. Antibiotic production by bacterial biocontrol agents //

Antonie van Leeuwenhoek. - 2002. - Vol. 81. - № l-4. - P. 537-547.

10. Боронин А.М. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений II Соросовский образовательный журнал. - 1998. - № 10. - С. 25-31.

11. Боронин А.М., Кочетков В.В. Биологические препараты на основе псевдомонад II АГРО XXI. - 2000. - № 3. - С. 3-5.

12. Нетрусов Ф.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. [и др.]. Практикум по микробиологии. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 608 с.

13. Зайчук В.Ф. Об устойчивости подсолнечника к гнилям II Масличные культуры. - 1983. -№ 1. - С. 16-17.

14. Курилова Д.А. Вредоносность фузариоза сои в зависимости от степени поражения растений II Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИ-ИМК. - 2010. - Вып. 2 (144-145). - С. 84-89.

15. Груздев Г.С. Практикум по химической защите. - М.: Колос, 1983. - 230 с.

16. Егоров Н.С. Выделение микробов-антагонистов и биологические методы учета их антибиотической активности. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1957. - 78 с.

17. Маслиенко Л.В., Курилова Д.А., Асатурова А.М. [и др.]. Первичный скрининг штаммов грибов и бактерий-антагонистов к возбудителю фуза-риоза сои II Масличные культуры: Науч. -тех. бюл. ВНИИМК. - 2009. - Вып. № 1 (140). - С. 114-119.

18. Маслиенко Л.В., Курилова Д.А., Асатурова А.М. [и др.]. Влияние лабораторных образцов биопрепаратов на основе перспективных штаммов-антагонистов фитопатогенов на проростки сои II Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2010. - Вып. 1 (142-143). - С. 104-108.

19. Маслиенко Л.В. Курилова Д.А. Разработка микробиологического метода снижения вредоносности фузариоза на сое II Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2012. - Вып. 2 (151-152). - С. 167-183.

Reference

1. Soya: biologiya i tekhnologiya vozdelyvaniya I Pod red. V.F. Baranova, V.M. Lukomtsa. - Krasnodar: Izd-vo «Sovetskaya Kuban'», 2005. - 433 s.

2. Bilay V.I., Gvozdyak R.I., Skripal' I.G. [i dr.]. Mikroorganizmy - vozbuditeli bolezney. - Kiev: Naukova dumka, 1988. - 552 s.

3. Podkina D.V., Kotlyarova I.A. Ispol'zovanie kombinirovannykh infektsionnykh fonov pri otsenke ustoychivosti soi k kornevoy gnili II Nauchn.-tekh. byul. VNIIMK. - 1988. - № 3. - S. 25-27.

4. Zaostrovnykh V.I., Dubovitskaya L.K. Vrednye organizmy soi i sistema fitosanitarnoy optimizatsii ee posevov I Pod red. V.A. Chulkinoy. - Novosibirsk, 2003. - 528 s.

5. Kal'ko G.V. Biologicheskie obosnovanie sozdaniya biopreparatov, effektivnykh v otnoshenii fuzarioznykh zabolevaniy sel'skokhozyaystvennykh kul'tur: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk I Kal'ko Galina Valentinovna. - SPb., 1996. - 22 s.

6. Zakharenko, V.A., Pavlyushin V.A., Voronin K.E. Biotseneticheskaya regulyatsiya - osnova biologicheskoy zashchity rasteniy v agroekosistemakh // Teoreticheskie osnovy razrabotki biologicheskikh sredstv zashchity rasteniy, novye otselektirovannye formy poleznykh organizmov, tekhnologii izgotovleniya biologicheskikh sredstv zashchity rasteniy i ikh primenenie. - M., 2004. - S. 4-31.

7. Hebbar P., Berge O., Heulin T. [et al.]. Bacterial antagonists of sunflower (Helianthus annus L.) fungal pathogens // Plant and soil. - 1991. - Vol. 133. - P. 131-140.

8. Thomashow L.S., Weller D.M. Role of a phenazine antibiotic from Pseudomonas fluorescens in biological control of Gaeumannomyces graminis var. triticilli // Bacterid. - 1988. - Vol. 170. - P. 3499-3508.

9. Raaijmakers J.M., Vlami M., de Souza J.T. Antibiotic production by bacterial biocontrol agents // Antonie van Leeuwenhoek. - 2002. - Vol. 81. - № l-4. - P. 537-547.

10. Boronin A.M. Rizosfernye bakterii roda Pseudomonas, sposobstvuyushchie rostu i razvitiyu rasteniy // Sorosovskiy obrazovatel'nyy zhurnal. -1998. - № 10. - S. 25-31.

11. Boronin A.M., Kochetkov V.V. Biologicheskie preparaty na osnove psevdomonad // AGRO XXI. - 2000. - № 3. - S. 3-5.

12. Netrusov F.I., Egorova M.A., Zakharchuk L.M. [i dr.]. Praktikum po mikrobiologii. - M.: Izdatel'skiy tsentr «Akademiya», 2005. - 608 s.

13. Zaychuk V.F. Ob ustoychivosti podsolnechnika k gnilyam // Maslichnye kul'tury. -1983. - № 1. - S. 16-17.

14. Kurilova D.A. Vredonosnost' fuzarioza soi v zavisimosti ot stepeni porazheniya rasteniy // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -2010. - Vyp. 2 (144-145). - S. 84-89.

15. Gruzdev G.S. Praktikum po khimicheskoy zashchite. - M.: Kolos, 1983. - 230 s.

16. Egorov N.S. Vydelenie mikrobov-antagonistov i biologicheskie metody ucheta ikh antibioticheskoy aktivnosti. - M.: Izd-vo Mosk. un-ta, 1957. - 78 s.

17. Maslienko L.V., Kurilova D.A., Asaturova A.M. [i dr.]. Pervichnyy skrining shtammov gribov i bakteriy-antagonistov k vozbuditelyu fuzarioza soi // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -

2009. - Vyp. № 1 (140). - S. 114-119.

18. Maslienko L.V., Kurilova D.A., Asaturova A.M. [i dr.]. Vliyanie laboratornykh obraztsov biopreparatov na osnove perspektivnykh shtammov-antagonistov fitopatogenov na prorostki soi // Maslichnye kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -

2010. - Vyp. 1 (142-143). - S. 104-108.

19. Maslienko L.V. Kurilova D.A. Razrabotka mikrobiologicheskogo metoda snizheniya vredonosnosti fuzarioza na soe // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2012. - Vyp. 2 (151152). - S. 167-183.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.