CC BY
0INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
СОЗДАНИЕ БАКТЕРИАЛЬНО-ФАГОВОГО КОНСОРЦИУМА КАК ОСНОВЫ БИОПРЕПАРАТА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОГУРЦА И
ТОМАТА ОТ БОЛЕЗНЕЙ
Левченко Д.Д.
Научный сотрудник ГНПО «Химический синтез и биотехнологии», Беларусь https://doi.org/10.5281/zenodo.13837223
Аннотация. На основе бактерий Bacillus licheniformis 25 с антифунгальной активностью и фагов фитопатогенных бактерий Pseudomonas phage P11 и Xanthomonas phage X69 создан бактериально-фаговый консорциум комплексного действия, способный контролировать развитие возбудителей корневых гнилей и бактериальных инфекций огурца и томата в условиях малообъемной гидропоники. С использованием консорциума разработан фитозащитный биопрепарат «БациФагКомпозит», биологическая эффективность которого против комплекса грибных и бактериальных болезней на огурце составила 50-65 %, на томате - 48-66 %, прибавка урожая достигала 3,1- 3,4 кг/м2.
Ключевые слова: бактерии-антагонисты, бактериофаги, консорциум, биопрепарат, огурец, томат, гидропоника, корневая гниль, бактериоз.
Для обеспечения эффективной защиты овощных культур от болезней важное значение имеет создание экологически безопасных микробных препаратов, способных контролировать развитие смешанных инфекций, приводящих к наиболее значительным потерям урожая. Для борьбы с грибными инфекциями наиболее часто используются бактерии-антагонисты рода Bacillus, синтезирующие широкий спектр метаболитов с антифунгальным действием [1]. Эффективным средством биологической защиты от бактериальных заболеваний являются бактериофаги, разрушающие клетки фитопатогенных бактерий, возбудителей бактериозов [2]. Новым перспективным направлением исследований является создание биопрепаратов с широким спектром антимикробного действия на основе бактерий с антифунгальной активностью и вирулентных бактериофагов, обеспечивающих комплексную защиту сельскохозяйственных культур.
С целью создания консорциума были отобраны устойчивые к температурному воздействию и ультрафиолетовому излучению фаги Х69 и Р11, проявляющие литическую активность в отношении бактериальных возбудителей болезней огурца и томата (Pseudomonas syringae БИМ В-239, P. syringae БИМ В-266, P. syringae БИМ В-267, P. syringae БИМ В-268, Xanthomonas campestris БИМ В-1587), а также штамм бактерий B. licheniformis 25, обладающий высокой антагонистической активностью к грибным фитопатогенам (табл.1).
Совместимость культур подтверждена тем, что бактериофаги Pseudomonas phage P11 и Xanthomonas phage X69 не обладают литической активностью в отношении бактерий Bacillus licheniformis 25, а метаболиты, содержащиеся в культуральной жидкости бактерий-антагонистов, не оказывают негативного влияния на цикл развития бактериофагов. На основе консорциума наработан экспериментальный образец биопрепарата «БациФагКомпозит», представляющий собой смесь бактериальной культуральной жидкости и фаголизатов в соотношении 2:1:1, характеризующийся титром вирусных частиц
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
4,8109 БОЕ/мл и бактериальных клеток 1,0-109 КОЕ/мл. Проведена оптимизация технологических параметров культивирования бактерий-антагонистов, бактерий-хозяев и бактериофагов в лабораторных условиях, разработан лабораторный регламент получения биопрепарата «БациФагКомпозит». В течение трех месяцев хранения бактериально-фагового консорциума значительного снижения титра клеток бактерий-антагонистов и жизнеспособных фаговых частиц не выявлено, что свидетельствует о стабильности полученного микробного препарата.
Таблица 1 — Антифунгальная активность B. licheniformis 25
Штамм бактерий Диаметр зоны задержки роста тест-объекта, мм
Alternaria alternata Cladosporium cladosporioides Botrytis cinerea Fusarium oxysporum
B. licheniformis 25 25,0±0,4 28,0±0,7 30,0±0,7 29,0±0,5
B. velesensis БИМВ-439Д (контроль) 20,0±0,6 21,0±0,6 22,0±0,7 21,0±0,6
В теплицах ЗАО «Агрокомбинат Несвижский» на культуре огурца (весеннее-летний культурооборот) и томата (продленный оборот) в 2023-2024 гг. проведены производственные опыты по изучению биологической и хозяйственной эффективности биопрепарата «БациФагКомпозит». Рабочий раствор препарата (2%) применялся в период вегетации путем внесения в систему полива растений огурца (4-х кратно) и томата (5-ти кратно). Установлено, что биологическая эффективность изучаемого микробного препарата против корневых гнилей и бактериозов составила на огурце - 50-65 %, на томате - 48-66 %, при этом обеспечивалась прибавка урожая томата на 1,4-3,4 кг/м2, огурца - на 2,3-3,1 кг/м2. Микробиологический анализ растений на момент уборки позволил определить перемещение бактериофагов по сосудистой системе культур томата и огурца. Было выявлено наличие вирусных частиц в различных органах растений: в корнях (6,7 105 БОЕ/г), в стеблях (1,4 105 БОЕ/г) и листьях (3,1104 БОЕ/г), что доказывает способность фагов передвигаться по растениям, тем самым оказывая пролонгированное фитозащитное действие.
Таким образом, применение препарата обеспечило оптимизацию фитосанитарного состояния посадок огурца и томата в условиях производственных теплиц за счет снижения развития болезней до хозяйственно незначимого уровня.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свиридов А.В. [и др.] Эффективность применения биопестицида Бактавен против корневых гнилей томата защищенного грунта. Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты: сб. науч. тр. - Минск, 2020. - Т. 12. - С. 265272.
2. Kazantseva O.A. [et al.] The Bacteriophage Pf-10—A Component of the Biopesticide "Multiphage" Used to Control Agricultural Crop Diseases Caused by Pseudomonas syringae. Viruses. - 2022. - Vol. 14(1). - № 42. -https://doi.org/10.3390/v14010042https://doi.org/10.3390/v14010042.
