CC BY
24
Bir?systems
Diversity
Biosystems
Diversity
ISSN 2519-8513 (Print) ISSN 2520-2529 (Online) Biosyst. Divers., 25(2), 108-112 doi: 10.15421/011716
Screening of strains of soil micromycetes -antagonists of fungal and bacterial plant pathogens
O. A. Drehval, V. V. Chyzhevska, N. V. Cherevach, A. I. Vinnikov
Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine
Article info
Received 21.04.2017 Received in revised form
13.05.2017 Accepted 16.05.2017
Oles Honchar Dnipro National University, Gagarin Ave., 72, Dnipro, 49010, Ukraine. Tel.: +38-056-760-85-14. E-mail: microviro@ukr.net
Drehval, O. A., Chyzhevska, V. V., Cherevach, N. V., & Vinnikov, A I (2017). Screening of strains of soil micromycetes - antagonists of fungal and bacterial plant pathogens. Biosystems Diversity, 25(2), 108-112. doi:10.15421/011716
The antagonistic activity of 23 strains of micromycetes belonging to different taxonomic groups, against phythopathogenic bacteria and fungi was studied. The antagonistic activity of the micromycetes was tested by agar diffusion (the method of blocks). For the determination of the influence of the micromycetes on plants, spring barley seeds were treated by cultural liquid of fungi (dilution 1 : 10) for 24 hours and germinated in Petri dishes on moist filter paper. Two strains Trichoderma longibrachiatum 17 and T. lignorum 14 showed the highest antagonistic activity against the phytopathogenic bacteria and fungi. T. longibrachiatum 17 actively suppressed the growth of fungi Fusarium oxysporum 54201, F. culmorum 50716, F. oxysporum 12, F. moniliforme 23, Cladosporium herbarum 16878, Alternaria alternata 16, Aspergillus niger 25 and bacteria Agrobacterium tumefaciens 8628, Xanthomonas campestris 8003b, Pectobacterium carotovorum 8982, Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 8254, P. syringae pv. lachrymans 7595, zones inhibition of growth were 20.7-38.3 and 14.7-24.7 mm, respectively. The strain of T. lignorum 14 inhibited the growth of fungi F. culmorum 50716, C. herbarum 16878, F. moniliforme 23, A. alternata 16, A. niger 25 and bacteria A. tumefaciens 8628, P. carotovorum 8982, P. syringae pv. atrofaciens 8254, P. syringae pv. lachrymans 7595, zones of inhibition of growth were 14.0-38.7 and 12.3-23.3 mm, respectively. Treatment of spring barley seeds by T. longibrachiatum 17 cultural liquid showed a positive effect on seed germination, both strains T. longibrachiatum 17 and T. lignorum 14 increased the dry weight of the roots (by 17.5% and 22.0%, respectively) and the stems (by 8.0%) of spring barley plants compared with the water-treated controls. The results presented in this article indicate that the strains T. longibrachiatum 17 and T. lignorum 14 can be recommended as promising microbial agents to protect plants from fungal and bacterial diseases.
Keywords: antimicrobial effect; Trichoderma spp.; biocontrol; plant diseases; phytotoxicity
Скришнг грунтових штамiв мжромщеэтв -антагошслв грибних i бактерiальних патогешв рослин
О. А. Дрегваль, В. В.Чижевська, Н. В. Черевач, А. I. Вшшков
Дтпровський нацюнальний утверситет iMemi Олеся Гончара, Днтро, Украта
Оцшено антагошстичну актившсть 23 шташв м!кромщепв, що вщносяться до представниюв pi3HHX систематичних груп, вщносно фггопатогенних бактерш i гр^в i пеpевipено вплив найактивтших штамiв на рослини ячменя ярого. Найвищу антагошстичну актившсть вщносно фпопатогешв проявили штами Trichoderma longibrachiatum 17 та T. lignorum 14. Найб^ший спектр активносп виявлено у штама Т. longibrachiatum 17, що пригшчував piCT семи тест-культур фпопатогенних гpибiв, представниюв pодiв Fusarium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium i бактерш Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris, Agrobacterium tumefaciens, Pectobacterium carotovorum. Обробка культуральною рщиною Т. longibrachiatum 17 позитивно впливала на проростання наання ячменя ярого, обидва штами мжромщепв Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14 пщвищували суху масу корешв (на 17,5% та 22,0%, вщповщно) i пагошв (на 8,0%) рослин га^вняно з контролем. Штами Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14 можуть бути використат для розробки бюпрепарату захисту рослин ид грибних i бактеpiальних хвороб.
Ключов1 слова: ашташкробна дiя; Trichoderma spp.; бюконтроль; хвороби рослин; фгготоксичшсть
Вступ
Один i3 найвагомших показниюв санпарного стану Грунту -присуттсть у ньому фггопатогенних мжрооргатзмш, здатних завдавати значних втрат сшьському господарству. В Украт нараховусться близько 100 збудниюв захворювань пшениц!, 60 - кукурудзи, 50 - ячменю. Найнебезпечшш збудники хво-
роб рослин - фггопатогент гриби, яю за допомогою пдроль тичних ферментш розчиняють оболонку клiтини рослин та живляться ïï вмiстом. Такий споаб живлення властивий бшь-шостi грибш роду Fusarium, як вражають рослини родини зла-кових i пасльонових, зокрема F. culmorum - збудник одта з найнебезпечнших хвороб картоплi - фузарiозного в'янення. Ураження рослин грибами роду Fusarium - основна причина
значних втрат зернових i картоплi (Iutynska et al., 2010). Hi фг-топатогеннГ гриби здатнi продукувати мгкотоксини (фузарieву кислоту, трихотецени, зеараленон, фумотзин), якi накопичу-ються в уражених тканинах рослин, що може представляти значний ризик для здоров'я людини та тварин пiд час к засто-сування у продуктах харчування людини та кормах тварин (Basler, 2016; Shi et al., 2016; Oldenburg et al., 2017).
Фгтопатогент бактери також володають факторами патогенной!, серед яких важливе значення мають пдролиичнГ ферменти - пектинази та целюлази, фГтотоксини, фгтогормони, засоби адгези. Бгльштсть фгтопатогенних бактерш вГдноситься до родав Pseudomonas, Xanthomonas, Erwinia, Corynebacterium, Agrobacterium (Iutynska et al., 2010).
Широке використання нтчних пестицидав у сиъсъкому господарстш спричинило забруднення еколопчних систем i здГйснило негативний вплив на здоров'я людини. Бюлопчт методи боротьби з фгтопатогенами - найбиъш еколопчно-без-печш методи сучасного аграрного виробництва. До пригтчен-ня росту фiтoпатoгенiв та гшерпаразитизму здатнi мжромще-ти, що вГдносяться до родав Trichoderma, Ampelomyces, Tricho-thecium, Penicillium, Stachybotrys, Fusarium, Aspergillus (Iutyn-ska et al., 2010; Kurdish, 2011; Kaushal et al., 2013).
Представники роду Trichoderma широко розповсюджет в природ!, це ангаготсти багатьох фiтoпатoгенних мжрооргатз-мив завдяки синтезу рГзних антибютиюв (глютоксин, глювь ридин, вГридин, триходермш, триховГридин, соцукацилш, ала-мшин), речовин антибактерГалъно! та протигрибково! до (Iutynska et al., 2010; Asad et al., 2014; Van Bohemen et al., 201б) та пдролпичних ферменпв (протешази, хиинази и Р-1,3-глюка-назы) (Consolo et al., 2012). Hi гриби здатн колотзувати кореневу систему багатьох видав рослин, синтезувати метаболии, що гидвищують стшюсть до патогенв та активують захиснГ ре-акци рослин, пов'язанГ з утворенням реактивних видав кисню, оксилкпну, фгтоалексину тощо (Rucco et al., 2015; De Palma et al., 2016). Триходерму усшшно застосовують проти Alternaria sp., Bipolaris sorokiniana, Fusarium graminearum, F. solani, Pyricularia oryzae, Rhizoctonia solani, Botrytis cenerea, Scleroti-nia sclerotiorum (Abdel-Fattah et al., 2007; Sawant, 2014; Prabhakaran et al., 2015; Zhang et al., 2016).
Для пригшчення розвитку хвороб сшьськогосподарських культур також застосовують гриби-антагонюти роду Penicillium. Передпоовна обробка наиння злакових рослин культуральною рГдиною P. verrucosum var. cyclopium, P. bilai, P. multicolor та Р. cyclopium знижувала ураження ячменю та пшениц! сажковими грибами. Пеншили вГдом як активн продуцент антибютиюв, яю використовують не тльки в медицин! та ветеринарй, а й у фгто-патологй. Хорош! резулътати показав антибютик гризеофульвш у боротьбГ з мжозами рослин (Domsh et al., 2007; Banani et al., 2016). Представники родГв Trichoderma, Verticillium, Aspergillus, Paecilo-myces, Pyrenochaeta, Arthrobotris перспективы для бюконтролю фпонематод. На 1х основ! для обмеження чиселъносп цих пара-зипв розроблено еколопчно безпечн! бюпрепарати (Iutynska et al., 2010; Zhang et al., 2016).
Серед мжроскошчних грибгв виявлено велику кшъюсть токсинотвГрних видав: Aspergillus terreus, A. clavatus, Penicillium paulum, P. urticae, P. nigricans, Trichoderma viridae. Таю види, як Penicillium cyclopium, P. lapidosum, P. citrium продуку-ють пенщилшову кислоту, патулш, цитрин - сполуки з фгто-токсичною активтстю та широким антимжробним спектром (Iutynska et al., 2010). Тому активт антаготсти патогенв рослин необхщно перевГряти на вадсуттсть фГтотоксично! дй.
Мета дано! статп - оцшити антаготстичну активнють Грунтових мжромщетГв проти фгтопатогенних бактерш та гриб1в, визначити !х вплив на рослини ярого ячменю.
Матер1ал i методи досл1джень
Об'ект дослщженъ - 23 штами Грунтових мжромщепв, ви-дшених Гз чорнозему звичайного, що зберГгаються в колекци
мкроорганз^ив кафедри мжробюлогй, вГрусологи та бютехно-логи ДНУ Гмен Олеся Гончара. Антагошстичну активтсть мжромщетГв вщносно фгтопатогенних мжроорганГзмГв перевь ряли методом дифузи в агар, вимрювали дааметр затримання росту тест-кулътур навколо блока (Egorov, 2004). Як тест-культуру використовували штами фгтопатогенних бактерш Гз колекци вГддшу фгтопатогенних бактерш 1нституту мжробюлогй та вГрусологи (1MB) Гм. Д. К. Заболотного НАН Укра1ни: Agrobacterium tumefaciens 8628, Xanthomonas campestris 8003б, Pectobacterium carotovorum 8982, Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 8254, P. syringae pv. lachrymans 7595 та фгтопатогенних гриб!в Гз колекцй вгддалу фГзюлоги та систематики мжромщепв 1MB НАН Укра!ни - Fusarium oxysporum 54201, F. culmorum 50716, Cladosporium herbarum 16878, штами з колекци кафедри мжробюлогй, вГрусологи та бютехнологй ДНУ Гмен Олеся Гончара, видшет зГ зразюв Грунту, ураженного наиння та плодГв - F. oxysporum 12, F. moniliforme 23, Alternaria alternata 16, Aspergillus niger 25. Фгтопатогент бактери вирощу-вали на м'ясо-пептонному агарГ, фгтопатогент гриби - на кар-топляному агарГ з 1% глюкози. Повторнють дослщв триразова.
Для перевГрки вадсутносп фГтотоксично! дй мжромщепв на рослини ярого ячменю сорту «Кристал1я» гриби вирощува-ли у рГдкому середовищ Чапека на м1кробГолог1чн1й качалцг (200 об./хв) при 27 °С 10 даб. Насгння ячменю (20 насГнин) об-робляли кулътуралъною рГдиною у розведент 1 : 10 упродовж 24 годин i пророщували у чашках Петр! на зволоженому фиь-трувалъному паперГ. На 6-ту добу дослщу визначали вГдсоток пророслого насгння, довжину та суху масу коренв i надземно! частини рослин. Як контроль використовували насГння оброб-лене стерильною водопровщною водою (Horshchar, 2013). Повтортсть дослГд1в - п'ятиразова.
Результати та ix обговорення
Для виявлення антагонГстично! активностГ вид1лених шта-м1в мГкромгцетГв використано 8 штамГв фгтопатогенних грибГв -збудникГв фузарГозу (Fusarium oxysporum 12, F. oxysporum 54201, F. culmorum 50716, F. moniliforme 23), альтернарюзу (Alternaria alternata 16), чорно! цвш (Aspergillus niger 25), кладоспорюзу (Cladosporium herbarum 16878) та 5 штамив фь топатогенних бактерш - збудникГв некрозу, плямистостей, пухлин, гнил1 (Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 8254, P. syringae рv. lachrymans 7595), судинного бактерГозу капусти (Xanthomonas campestris 80036), кореневого некрозу плодових дерев та гнших с1лъсъкогосподарсъких культур (Agrobacterium tumefaciens) i мокро! гнил! (Pectobacterium carotovorum 8982).
З уах перевГрених штамГв мГкромГцетГв найб1лъшу антаго-нютичну активнГсть до грибних тест-кулътур проявила Trichoderma longibrachiatum 17, яка пригнГчувала рют усГх перевГре-них культур фГтопатогенних гриб1в, дГаметр зон затримання росту коливався у межах 20,7-38,3 мм (табл. 1). Високу актив-нють показала також Trichoderma lignorum 14, спектр до яко! включав 5 Гз 7 штамГв фГтопатогенних грибГв, дГаметр зон затримання росту становив 14,0-38,7 мм. Verticillium sp. 24 та Fusarium sambucinum 21 проявили антагонГзм до 4 тест-культур, ще 10 штамГв м1кром1цет1в активт вГдносно 1-2 культур, Гнш1 штами мжромщепв не проявили антаготстично! актив-ностГ зовсГм.
Висока антагонГстична дая проти фГтопатогенних бактерГй простежувалася у тих самих штамГв, що i проти фГтопатоген-них гриб1в. Т. longibrachiatum 17 пригнГчувала рГст ус1х пере-вГрених тест-кулътур фГтопатогенних бактерш (зони пригнГ-чення росту - 14,7-24,7 мм), Т. lignorum 14 - 4 культур (зони пригнГчення - 12,3-23,3 мм). Verticillium sp. 24 слабко пригт-чував рГст лише трьох тест-кулътур фГтопатогенних бактергй, а штам F. sambucinum 21 не впливав на рГст жодно! Гз перевГре-них культур (табл. 2). Одинадцять штамГв мГкромГцетГв показали незначт зони затримання росту вГд 1 до 3 культур фгтопа-тоген1в, гнш1 були не активними.
Антагонютична активтстъ гpибiв роду Trichoderma зумов-лена здашютю продукувати р1зн1 метаболии з антимжробною активнютю. Завдяки цьому штами триходерми усп1шно засто-совують у виробницш препарата захисту рослин. Найчастше для боротьби з грибними хворобами рослин використовують штами T. harzianum, T. virens i T. viridae (Kurdish, 2011). За m-тературними даними представники piзних видв роду Trichoderma в умовах теплиц ефективно пригтачували розповсюдження хвороби бобiв, спричинено! Rhizoctonia solani (Asad et al., 2014). T. lignorum застосовували для примчення випpiвання проростюв (хвороба «чорна нжа») овочевих культур, боротьби з1 збудника-ми коренево! гнил озимо! пшениц (Kurdish, 2011). У дослвджен-
нях in vitro показано високу ефективнють Т. longibrachiatum проти Alternaria solani - збудника альтернарюзу пасльонових, Sclerotinia scierotiorum - збудника бшо! гнил р1зних культурних рослин (Prabhakaran et al., 2015). Бшьшгсть повщомлень стосуеться анти-фунгально! до представник1в роду Trichoderma, проте е вщомосп щодо !х ашибактер1ально! активност! (Vizcaino et al., 2005; Kaushal et al., 2013). Отримат нами дан св1дчать про здаттсть дослщ-жених штамгв Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14 продукувати метаболии з антифунгальною та антибактер1альною дею, особливо це стосуеться штаму Т. longibrachiatum 17, який показав широкий спектр антимжробно! активностг пригнгчував рют уск протестованих культур фиопатогенних бактерш i грибов.
Таблиця 1
Антаготстична актившсть штамгв мжромщега до фиопатогенних грибов (x ± SD, n = 3)
Диаметр зони пpигнiчення росту тест-культур, мм
Штами мжромщепБ Fusarium Fusarium Fusarium Fusarium Alternaria Aspergillus Cladosporium
oxysporum 12 oxysporum 54201 culmorum 50716 moniliforme 23 alternata 16 niger 25 herbarum 16878
Aspergillus ustus 2 0 0 0 0 0 0 14,0 ± 0,6
A. versicolor 3 0 0 15,0 ± 0,6 0 0 0 0
A. wentii 10 0 0 0 0 0 0 0
A. nidulans 5 0 0 0 0 0 0 0
А. fumigatus 26 0 0 0 0 0 0 0
A. flavus 6 0 0 0 0 0 0 0
А. terreus 7 0 0 0 12,0 ± 1,2 0 0 10,3 ± 0,3
Mortierella isabelina 13 0 0 12,0 ± 1,2 11,0 ± 0,6 0 0 0
Mucor hiemalis 18 0 0 0 0 0 0 9,7 ± 0,3
Penicillium citrinum 8 0 0 0 0 0 0 0
P. corylophilum 9 0 0 0 0 0 0 0
P. vinaceum 11 0 0 0 0 0 0 0
Penicillium sp. 4 0 0 0 0 0 11,7 ± 0,9 0
Penicillium sp. 8 0 10,7 ± 0,3 0 0 0 0 10,3 ± 0,3
Trichoderma sp. 1 0 26,3 ± 0,7 22,0 ± 1,2 0 0 0 15,0 ± 0,6
T. viride 15 0 0 0 0 0 22,3 ± 1,5 0
T. koningii 19 0 0 0 0 0 0 15,0 ± 0,6
T. lignorum 14 0 0 38,7 ± 1,4 17,0 ± 0,6 14,0 ± 0,6 36,7 ± 0,9 21,7 ± 0,9
T. longibrachiatum 17 20,7 ± 0,7 32,7 ± 1,7 35,7 ± 1,2 22,0 ± 1,2 35,0 ± 0,6 38,3 ± 0,9 29,0 ± 1,0
Torula sp. 20 0 0 0 0 0 0 0
F. sambucinum 21 0 26,3 ± 0,7 16,0 ± 1,2 29,3 ± 0,7 0 16,3 ± 0,9 0
F. poae 22 0 0 0 0 16,3 ± 0,9 14,0 ± 1,2 0
Verticillium sp. 24 12,7 ± 0,7 0 0 16,7 ± 0,7 12,7 ± 0,7 13,0 ± 0,6 0
Таблиця 2
Антаготстична активнгсть штамтв мжромщега до фиопатогенних бактерш (x ± SD, n = 3)
Дiаметp зони пpигнiчення росту тест-культур, мм
Штами мкромще™ Pectobacterium Xanthomonas Agrobacterium Pseudomonas syringae Pseudomonas syringae
carotovorum 8982 campestris 8003б tumefaciens 8628 pv. atrofaciens 8254 pv. lachrymans 7595
Aspergillus ustus 2 0 0 0 0 0
A. versicolor 3 0 0 0 0 0
A. wentii 10 0 0 0 0 0
A. nidulans 5 0 0 0 9,7 ± 0,3 0
А. fumigatus 26 0 0 0 0 0
A. flavus 6 9,7 ± 0,3 0 13,0 ± 0,6 10,0 ± 0,6 0
А. terreus 7 10,3 ± 0,3 0 11,3 ± 0,7 0 0
Mortierella isabelina 13 10,0 ± 0,6 0 12,0 ± 0,2 10,0 ± 0,6 0
Mucor hiemalis 18 0 0 0 0 0
Penicillium citrinum 8 0 0 11,7 ± 0,9 10,3 ± 0,3 0
P. corylophilum 9 0 0 0 0 0
P. vinaceum 11 0 0 0 13,7 ± 0,9 0
Penicillium sp. 4 0 0 0 0 0
Penicillium sp. 8 9,7 ± 0,3 0 0 0 0
Trichoderma sp. 1 11,0 ± 0,6 0 0 0 0
T. viride 15 0 0 0 10,0 ± 0,3 0
T. koningii 19 0 0 10,0 ± 0,6 10,0 ± 0,6 0
T. lignorum 14 23,3 ± 1,6 0 19,7 ± 1,9 12,3 ± 2,6 14,0 ± 0,6
T. longibrachiatum 17 24,7 ± 1,3 22,7 ± 4,0 19,3 ± 0,7 20,0 ± 1,2 14,7 ± 0,3
Torula sp. 20 0 0 0 0 0
F. sambucinum 21 0 0 0 0 0
F. poae 22 0 0 0 0 0
Verticillium sp. 24 0 0 10,3 ± 0,3 0 11,3 ± 0,3
Кpiм вищеописаних штамтв мжромщега роду Trichoderma антифунгальну дю проявляв F. sambucinum 21, що приггачу-вав рют трьох штамгв грибов роду Fusarium i штаму A. niger 25. 1з лиературних джерел добре вгдомо про гснування внутрь
шньовидового та родового антаготзму Fusarium spp. за даними Kurdish (2011) спостер1гали зниження метабол1чно! актив-носп та щшьносп популяци Fusarium oxisporum sp. lini на по-верхн коршня льону при сп1вв1днотенн1 непатогенних фуза-
рцв до патогенних 10 : 1, яке склалося в результат! штродукци в агроекосистеми непатогенного штаму Fusarium oxisporum Fo 47 i Pseudomonas putida WCS 358. £ також повГдомлення про ви-дшення з коргння Mentha longifolia L. (Labiatae), що росте в СаудовськГй Арави, ендофГтного гриба Fusarium sp., який про-дукував антибютичну сполуку фузарипептид А. Цей цикло-депсГпептид проявляв високу антифунгалъну активнГсть до Candida albicans, C. glabrata, C. krusei та Aspergillus fumigates та Гнсектицидну дГю проти малярГйного комара (Ibrahim, 2017). Проте у наших дослГдах спектр антимгкробно! да штаму F. sam-bucinum 21 значно поступався Т. longibrachiatum 17 та Т. ligno-rum 14. Таким чином, за рГвнем активном!, спектром антифун-галъно! та антибактерГально! да серед дослГджених штамГв мГкромГцетГв найперспективнГшГ для подалъших дослГдженъ зГ
створення засобГв захисту рослин вГд хвороб - штами Т. longi-brachiatum 17 та Т. lignorum 14.
ОцГнюючи потенцГал мГкробГв-антагонГстГв фГтопатогенГв, слГд враховувати вплив !х метаболГтГв на рют i розвиток рослин. 1з цГею метою визначають фГтотоксичнГсть кулътуралъних рГдин цих мГкрооргатзмгв. Нами дослГджено вплив найактив-нгших штамГв мГкромГцетГв Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14 на ростов! показники ярого ячменю сорту «КристалГя». ПорГв-нювали довжину коренГв i листкГв у проросткГв насгння, оброб-леного кулътуральними рГдинами мГкромГцетГв у розведеннГ 1 : 10, з морфометричними показниками контролъних проросткГв, об-роблених стерильною водою. За даними Horshchar (2013) ток-сичними вважають кулътури, якГ пригнГчують рГст пагонгв i коренГв на 30% i бшьше порГвняно з контролем.
Рис. 1. Вплив кулътуралъних рГдин мжромГцетГв-антагонГстГв на проростання насГння ярого ячменю: обробка культуральною рГдиною T. longibrachiatum 17 (а) та T. lignorum 14 (б) не пригнГчувала рют i розвиток проросткГв порГвняно з контролем (в); кГлькгсть пророслого насгння пгсля обробки T. longibrachiatum 17 була бГльшою, нГж у контролГ
Як видно з рисунку 1, негативного впливу культуральних рГдин дослГджуваних штамГв на проростки ячменю не виявлено. Незважаючи на те, що середт значення довжини пагонГв i коренГв, рослин оброблених культуральною рГдиною дослГд-жуваних мГкромГцетГв перевищували так! в контролГ (табл. 3), рГзницГ значенъ ростових показникГв достовГрно не вГдрГзняли-ся (Р > 0,05).
Таблиця 3
Вплив мжромГцетГв-антаготстГв на формування проросткГв ярого ячменя сорту «КристалГя» (x ± SD, n = 5)
руть участь у захисних реакщях рослин, пов язаних гз утворен-ням реактивних форм кисню, потовшенням клГтинно! стГнки. Автори вважають, що саме цГ механГзми зумовлюють пГдви-щення резистентностГ рослин до фГтопатогенГв, Гндуковане об-робкою триходермою. Rucco et al. (2015) видГлили з T. longibrachiatum MK1 бшок гГдрофобГн, який безпосереднъо активуе захисну вГдповГдь рослин, у тому числГ утворення реактивних видГв кисню, супероксиддисмутази, оксилГпГну, фГтоалексину.
КГлькГсть Середня Середня
ВарГант обробки пророслого довжина довжина
насГння, % пагонш, мм коренш, мм
T. longibrachiatum 17 90,0 ± 3,16* 75,2 ± 3,31 478,6 ± 43,77
T. lignorum 14 85,0 ± 4,18 70,7 ± 4,87 487,8 ± 16,10
Контроль 78,0 ± 6,04 66,2 ± 3,96 437,1 ± 30,30
Примтка: * - достовГршсть рГзнищ порГвняно з контролем Р < 0,05.
Що стосуеться впливу кулътуралъних рГдин мГкромГцетГв на проростання насГння, то обробка Т. longibrachiatum 17 збшь-шувала кшькГсть пророслого насгння порГвняно з контролем (Р < 0,05), вишими також були показники сухо! маси коренГв i пагонгв рослин (Р < 0,05) за обробки мГкромГцетами порГвняно з контролем (рис. 2). Особливо високою була стимуляция роз-витку коренево! системи. Штам Т. lignorum 14 збшьшував суху масу коренГв на 22,0%, а Т. longibrachiatum 17 - на 17,5%.
Отримат результата спГвпадають Гз даними лГтератури (Rucco et al., 2015; De Palma et al., 2016): гриби роду Tricho-derma здатт не тльки захищати рослини вГд хвороб, а й сти-мулювати !х рют, позитивно впливати на метаболГчнГ процеси. У тепличних дослГдах показане збшьшення на 18,0% сиро! маси бобових рослин, оброблених Trichoderma spp. порГвняно з необробленими рослинами (Asad et al., 2014). За даними De Palma et al. (2016), пГсля обробки рослин томата культурою T. longibrachiatum MK1 посилюеться транскрипцГя генГв, що бе-
Вар Ганти обробки
Рис. 2. Суха маса коренГв i пагонГв ярого ячменю сорту «КристалГя» за обробки культуральною рГдиною мГкромГцетГв-антагонГстГв: 1 - T. longibrachiatum 17, 2 - T. lignorum 14; 3 - контроль
Видшений бГлок виявив пряму протигрибкову дгю, а також стимулював рГст рослин. Зокрема, додавання у низьких концентрациях (1-5 ^М) цього бГлка до поживного середовища пригнГчувало проростання спор i розвиток гГф грибгв Botrytis cinerea та Alternaria alternata. Обробка рослин томата 0,01 ^М водним розчином бГлка на 50-100% пгдвищила рГст коренГв, надземно! частини, кГлькГсть листкГв i вологу вагу рослин порГвняно з контролем. На думку авторГв, пдрофобгн являе со-
а
бою приклад молекулярного фактора, що продукуеться Tricho-derma spp., важливого для встановлення взаемоди з колошзо-ваною рослиною.
Висновки
1з 23 дослджених штамгв мжромщепв найвищу антаготс-тичну активтсть проти фiтопатогенних бактерш та гриб1в проявили Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14. Найбшьший спектр активносп виявлено у штама Т. longibrachiatum 17, що пригтчував рiст семи тест-культур фгтопатогенних гриб1в, представниюв родв Fusarium, Alternaria, Aspergillus, Cladospo-rium i п'яти тест-культур бактерш, що вiдносяться до Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris, Agrobacterium tumefa-ciens, Pectobacterium carotovorum. Обробка культуральною рь диною Т. longibrachiatum 17 позитивно впливала на проростан-ня насшня ячменю ярого. Обидва штами мжромщепв (Т. longibrachiatum 17 i Т. lignorum 14) щдвищували суху масу кореив (на 17,5% та 22,0%, вщповщно) i пагошв (на 8%) рослин пор1в-няно з контролем. Штами Т. longibrachiatum 17 та Т. lignorum 14 можна розглядати як перспективы бюагенти мжробного препарату для захисту рослин вщ грибних i бакгерiальних хвороб.
References
Abdel-Fattah, G. M., Shabana, Y. M., Ismail, A E., & Rashad, Y. M. (2007). Trichoderma harzianum: A biocontrol agent against Bipolaris oryzae. Mycopathologia, 164(2), 81-89. Asad, S. A., Ali, N., Hameed, A., Khan, S. A., Ahmad, R., Bilal, M., Shahzad, M., & Tabassum, A (2014). Biocontrol efficacy of different isolates of Trichoderma against soil borne pathogen Rhizoctonia solani. Polish Journal of Microbiology, 63(1), 95-103. Banani, H., Marcet-Houben, M., Ballester, A. R., Abbruscato, P., González-Candelas, L., Gabaldón, T., & Spadaro, D. (2016). Genome sequencing and secondary metabolism of the postharvest pathogen Penicillium griseofulvum. BMC Genomics, 17, 19. Basler, R. (2016). Diversity of Fusarium species isolated from UK forage maize and the population structure of F. graminearum from maize and wheat. PeerJ, 4, e2143. Consolo, V. F., Monaco, C. I., Cordo, C. A., & Salerno, G. L. (2012). Characterization of novel Trichoderma spp. isolates as a search for effective biocontrollers of fungal diseases of economically important crops in Argentina. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 28(4), 1389-1398. De Palma, M., DAgostino, N., Proietti, S., Bertini, L., Lorito, M., Ruocco, M., Caruso, C., Chiusano, M. L., & Tucci, M. (2016). Suppression subtractive hybridization analysis provides new insights into the tomato (Solanum lycopersicum L.) response to the plant probiotic microorganism Trichoderma longibrachiatum MK1. Journal of Plant Physiology, 190, 79-94. Domsh, K. H., Gams, W., & Andersen, T. H. (2007). Compendium of soil fungi. IHW-Verlag, Eching.
Egorov, N. S. (2004). Osnovy uchenija ob antibiotikah [Fundamentals of the doctrine of antibiotics]. Nauka, Moscow (in Russian).
Horshchar, O. A. (2013). Osnovni zbudnyky plisnjavinnja ta ih fitotoksychna dija na prorastajuche nasinnja jachmenju jarogo [Main mold pathogens and their phytotoxic effect on the germinating seed spring barley]. Bjuleten' Instytutu Sil's'kogo Gospodarstva Stepovoi' Zony Ukrai'ny, 4, 70-73 (in Ukrainian).
Ibrahim, S. R. M., Abdallah, H. M., Elkhayat, E. S., Al Musayeib, N. M., Asfour, H. Z., Zayed, M. F, & Mohamed, G. A. (2017). Fusaripeptide A: New antifungal and antimalarial cyclodepsipeptide from the endophytic fungus Fusarium sp. Journal of Asian Natural Products Research, 27, 1-11.
lutynska, G. O., & Ponomarenko, S. P. (eds.), 2010. Bioreguljacija mikrobno-rastitel'nyh sistem [Bioregulation of microbial-plant systems]. Nichlava, Kiev (in Russian).
Kaushal, K. S., Rao, D. V., & Amla, B. (2013). In vitro antimicrobial activities of endophytic fungi isolates from medicinal tree - Melia azedarach L. Journal of Microbiology Research, 3(1), 19-24.
Kurdish, I. K. (2011). Perspektiva zastosuvannja mikrobiv-antagonistiv u zahisti agroekosistem vid fitopatogeniv [Prospects for microbial antagonists use in protection of agroecosystems from phytopathogenes] Sil's'kogospodars'ka Mikrobiologija, 13, 23-41 (in Ukrainian).
Oldenburg, E., Hoppner, F., Ellner, F., & Weinert, J. (2017). Fusarium diseases of maize associated with mycotoxin contamination of agricultural products intended to be used for food and feed. Mycotoxin Research, 1-16.
Prabhakaran, N., Prameeladevi, T., Sathiyabama, M., & Kamil, D. (2015). Screening of different Trichoderma species against agriculturally important foliar plant pathogens. Journal of Environmental Biology, 36(1), 191-198.
Ruocco, M., Lanzuise, S., Lombardi, N., Woo, S. L., Vinale, F., Marra, R., Varlese, R., Manganiello, G., Pascale, A., Scala, V., Turra, D., Scala, F., & Lorito, M. (2015). Multiple roles and effects of novel Trichoderma hydrophobin. Molecular Plant-Microbe Interactions, 28(2), 167-179.
Sawant, l. S. (2014). Trichoderma - foliar pathogen interactions. The Open Mycology Journal, 8, 58-70.
Shi, W., Tan, Y., Wang, S., Gardiner, D. M., De Saeger, S., Liao, Y., Wang, C., Fan, Y., Wang, Z., & Wu, A. (2016). Mycotoxigenic potentials of Fusarium species in various culture matrices revealed by mycotoxin profiling. Toxins (Basel), 9(1), E6.
Van Bohemen, A. l., Zalouk-Vergnoux, A., Poirier, L., Phuong, N. N., lnguim-bert, N., Ben Haj Salah, K., Ruiz, N., & Pouchus, Y. F. (2016). Development and validation of LC-MS methods for peptaibol quantification in fungal extracts according to their lengths. Journal of Chromatography B: Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 1009-1010, 25-33.
Vizcaíno, J. A., Sanz, L., Basilio, A., Vicente, F., Gutiérrez, S., Hermosa, M. R., & Monte, E. (2005). Screening of antimicrobial activities in Trichoderma isolates representing three Trichoderma sections. Mycological Research, 109(12), 1397-1406.
Zhang, F., Ge H., Zhang F., Guo, N., Wang, Y., Chen, L., Ji, X., & Li, C. (2016). Biocontrol potential of Trichoderma harzianum isolate T-aloe against Scleroti-nia sclerotiorum in soybean. Plant Physiology and Biochemistry, 100, 64-74.
Zhang, S. W., Xu, B. L., Xue, Y. Y., Liang, Q. L., & Liu, J. (2016). Efficiency of Trichoderma longibrachiatum T6 in the control of Meloidogyne incognita and its rhizosphere colonization in cucumber. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 27(1), 250-254.
