CC BY
4Краткие сообщения
УДК 632:001.891
ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ВЛАЖНОСТИ ЗЕРНОВОГО СУБСТРАТА НА ПАТОГЕННЫЕ СВОЙСТВА МИЦЕЛИЯ STAGONOSPORA ОВБП
С.В. Сокорнова, А.О. Берестецкий
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
Гриб Stagonospoгa аги обладает биологическим потенциалом для создания на его основе биогербицида против многолетнего сорного растения бодяка полевого (Сй^йит агув^в). Мицелий Я сиги, полученный с помощью твердофазной ферментации, хранится до 3 месяцев, практически не теряя своих патогенных свойств, поэтому он может быть использован при создании препаративной формы для отложенного применения. Инфекционный материал на основе мицелия Я. сиги может использоваться в виде цельных гранул, а также после измельчения в виде суспензии. Патогенность обоих типов ино-кулюма существенно (р<0.01) зависела от продолжительности культивирования. Влажность субстрата, а также совместное влияние этого фактора и продолжительности культивирования были существенны (р<0.001) только для измельченного мицелия. Таким образом, в процессе культивирования мицелия Я.сги характер изменения его патогенности определяется влажностью субстрата.
Одним из развивающихся в последнее время способов получения инокулюма грибов - продуцентов биопестицидов служит твердофазная ферментация (ТФ) с использованием различных зерновых субстратов (Берестецкий, Сокорнова, 2009). В большинстве случае ТФ позволяет получить устойчивые к стресс-факторам (например, высушиванию и хранению) конидии (Но1кег et а1., 2004;
Singh, Pandey, 2010). При помощи ТФ получают простейшие варианты гранулированных препаративных форм биопестицидов, состоящих из зернового субстрата, колонизированного мицелием. Эти гранулы, как правило, вносят в почву или на ее поверхность (Brosten, Sands, 1986; Daigle et al., 1998; Abbas, Boyette, 2000; Bailey, Derby, 2010; Singh et al., 2010). Кроме того, полученный с помощью ТФ инфекционный материал можно высушивать, измельчать и применять в виде суспензии (Hintz, US Patent 7754653 B2).
Гриб Stagonospora cirsii J.J.Davis предложен в качестве потенциального мико-гербицида для биологической борьбы с бодяком полевым (Cirsium arvense (L.) Scop.). Наши предварительные исследования показали, что этот патоген хорошо растет на зерновых субстратах, а полученный на пшене мицелий этого гриба способен вызывать поражение основания надземных побегов бодяка при внесении на поверхность почвы в виде гранул. Измельченный вместе с колонизированным субстратом мицелий S. cirsii был вирулентен и для листьев бодяка (Берестецкий, 2005; Сокорнова, Берестецкий, 2011). Цель данной работы - оценка факторов, способных влиять на качество биоматериала, полученного при помощи ТФ - продолжительности культивирования при различной начальной влажности субстрата - на патогенность мицелия S.cirsii при применении в виде гранул и водной суспензии.
Методика исследований
В работе использован штамм Я. сиг5лС-163 из ра- ровали 2 недели на КГА при 25°С в темноте. Мице-бочей коллекции лаборатории микологии и фитопа- лий гриба получали в 250-мл колбах Эрленмейера на тологии ВИЗР, хранившийся при 5°С в пробирках на стерилизованном пшене (20 г субстрата). Для скошенном картофельно-глюкозном агаре (КГА). предотвращения образования комков в субстрате Для получения посевного материала гриб культиви- воду к пшену добавляли дробно: до стерилизации (10
мл) и после стерилизации (5 или 10 мл). В результате получали субстрат с содержанием воды около 35 и 50% соответственно. Субстрат инокулировали двумя блоками двухнедельной посевной культуры диаметром 5 мм. Культивирование гриба проводили при 25°С в течение 5, 10 и 15 суток с периодическим встряхиванием субстрата. После окончания ферментации колонизированный мицелием гриба субстрат высушивали током воздуха 2 суток при комнатной температуре. Для приготовления суспензии мицелий вместе с субстратом измельчали в лабораторной мельнице.
Бодяк полевой выращивали до фазы розетки в сосудах с торфом и песком (3:1) при 25 С и искусственном освещении 16 ч в день. Патогенность мицелия £ сгеБнопределяли при помощи лабораторной
методики на листовых высечках бодяка (диаметром 1 см), помещенных на предварительно смоченную фильтровальную бумагу. Затем в центр высечек помещали одно зерно пшена, обросшее мицелием, либо наносили 5 мкл суспензии, содержащей 100 мг/мл измельченного мицелия в 0.01% твин-80. Зараженный материал инкубировали во влажной камере (прозрачных пластиковых контейнерах, 28х18х4 см) при постоянной температуре 24 С и искусственном освещении 12 ч в сутки. Учет развития болезни проводили по относительной площади некрозов, образовавшихся на листовых высечках через 2 суток после инокуляции £ агзи. Статистическая обработка данных проведена при помощи дисперсионного анализа по схеме двухфакторного комплекса.
Результаты
Независимо от начальной влажности субстрата максимальная патогенность не-измельченного мицелия £ сгеБи проявилась на 5 сутки роста на пшене. С увеличением продолжительности ТФ патогенность мицелия заметно снижалась. При этом мицелий, полученный на менее влажном субстрате (содержание воды 35%), был более патогенным, чем на более влажном (50%) субстрате. Однако эти различия были статистически несущественными (рис., слева).
Пик развития некрозов на листовых дисках бодяка при использовании измельченного мицелия наблюдали на 10 сутки ферментации на автоклавирован-ном пшене с начальной влажностью 50%. На 15 сутки ферментации на этом субстрате патогенность гриба существенно снижалась. При начальной влажности (35%) максимальную патогенность мицелия наблюдали на 15 сутки ферментации (рис., справа).
Рис. Влияние начальной влажности субстрата и продолжительности ферментации на патогенные свойства мицелия Stagonospora снгеи С-163 в зависимости от способа применения инокулюма: гранулы (слева), водная суспензия (справа)
По данным двухфакторного дисперсион-
исследований
ного анализа патогенность мицелия £ сгеБи существенно зависела от продолжительности ТФ как в случае его применения в виде гранул, так и водной суспензии. Начальная влажность субстрата оказывала существенное влияние лишь на патогенность измельченного мицелия, в то время как ее влияние на патогенные свойства неизмельченного мицелия было статистически незначимым (табл.).
Факторы Гранулы Суспензия
Г Р Г Р
Время (1) 2 7.78 0.004 202.7 0.0000
Влажность (V) 1 1.18 0.29 25.2 0.0001
Взаимод. txv 2 0.19 0.83 23.6 0.0000
Ошибка 18
Всего 23
Совместное влияние продолжительности ферментации и начальной влажности субстрата на патогенность гранулированного инокулюма было несущественным. Это указывает на сходную зависимость патогенных свойств неизмельченного мицелия от продолжительности культивирования при двух избранных вариантах начального увлажнения субстрата (табл.). При использовании измельченного мицелия гриба в виде водной суспензии взаимодействие двух изученных факторов на его патогенность было существенным (табл.). Это позволяет судить о различиях в формировании патогенных свойств гриба в зависимости от увлажнения субстрата.
Таким образом, для получения вирулентного мицелия £ сгеБи при помощи ТФ следует учитывать не только продолжи-
Вестник защиты растений, 1, 2013 тельность культивирования гриба, но и способ его применения. Кроме того, подбор начальной влажности субстрата должен способствовать сокращению
продолжительности ТФ и, следовательно, уменьшению затрат на получение инфекционного материала микогер-бицида.
Литература
Берестецкий А.О. Эффективность штаммов различных видов грибов и методов инокуляции для биологической борьбы с бодяком полевым // Материалы II Всероссийского съезда по защите растений. Фитосанитарное оздоровление экосистем. СПб, 2005, с. 136-138.
Берестецкий А.О., Сокорнова С.В. Получение и хранение биопестицидов на основе микромицетов // Микология и фитопатология, 2009, 43, 6, с. 473-489.
Сокорнова С.В., Берестецкий А.О. Процесс инфицирования бодяка полевого конидиями и мицелием фитопа-тогенного гриба Stagonospora cirsii // Вестник защиты растений, 2011, 3, с. 54-57.
Abbas H.K., Boyette C.D. Solid substrate formulations of the mycoherbicide Colletotrichum truncatum for Hemp Ses-bania (Sesbania exaltata) control // Biocontrol Sci. Technol., 2000, 10, 3, p. 291-300.
Bailey K.L., Derby J.A. Fungal isolates and biological control compositions for the control of weeds // EP Pat. 1401284 B1.
Daigle D.J., Connick W.J., Boyette C.D., Jackson M.A., Dorner J.W. Solid-state fermentation plus extrusion to make biopesticide granules // Biotechnol. Techniques, 1998, 12, 10, p. 715-719.
Hintz W. Sprayable formulation of mycelim based biological control agent produced by solid fermentation // US Patent 7754653 B2.
Holker U., Hofer M., Lenz J. Biotechnological advantages of laboratory scale solid-state fermentation with fungi // Appl. Microbiol. Biotechnol., 2004, 64, p. 175-186.
Singh J., Pandey A.K. Effect of temperature and storage time on shelf life of mycoherbicidal products of Colleto-trichum dematium // Am. J. Agric. Biol. Sci. 2010, 5, 3, p. 315-320.
Singh J., Majumdar D., Pandey A., Pandey A.K. Solid substrate fermentation of mycoherbicidal agent Alternaria alternate // Recent Research in Science and Technology, 2010, 2, 9, p. 22-27.
Работа выполнена при финансовой поддержке ЕС (6-рамочная программа, направление "Food Quality and Safety") в рамках проекта "Enhancement and Exploitation of Soil Biocontrol Agents for Bio-Constraint Management in Crops" (Contract FOOD-CT-2003-001687).
С.В.Сокорнова, к.б.н., mymryk@gmail.com А.О.Берестецкий, к.б.н., aberestetski@yahoo.com
УДК 633.2/3:632.488
УСТОЙЧИВОСТЬ НЕКОТОРЫХ СОРТОВ КОРМОВЫХ БОБОВ (VICIA FABA L.)
К ФУЗАРИОЗУ ВСХОДОВ
Ю.Н. Куркина, Нгуен Тхи Лан Хыонг
Белгородский государственный университет
Фузариозы - широко известные в мире фитомикозы. В поражении растений участвует комплекс фузариевых грибов, многие из которых экологически пластичны и распространены во всех регионах России (Гагкаева, Гаврилова, 2009). Мико-токсины Fusarium относятся к приоритетным контаминантам продовольственного сырья и пищевых продуктов, представляющих опасность для человека и животных (Захарова и др., 2008). Показано, что фузариотоксины являются канцерогенами (вызывают рак пищевода), могут быть причиной токсикозов, алейкии и желудочно-кишечных заболеваний человека (Цугленок, Василенко, 2007; Аристархова
и др., 2008; Мартынова, 2008). Эти вещества вызывают развитие лейкоенцефало-маляции лошадиных, отек легких у свиней, гепатоз и дисхондроплазию у цыплят, синдром "ухудшения качества яйца" у кур (Chu et al., 1988; Fiorentin, Wentz, 1988; Laurent et al., 1988; Меденцев и др., 1993; Рухляда, Билан, 2008).
Грибы рода Fusarium относятся к оппортунистическим, или потенциально патогенным для человека и животных (Марфенина и др., 2002; Овчинников и др., 2008), могут вызывать некрозы и язвы на ногтях, пальцах (Левитин, 2009).
Кормовые бобы ( Vicia faba L.) - высокобелковая кормовая и пищевая культура,
