CC BY
184. Сушкова В.И., Яроцкий С.В. «Эффективность методов выделения продуктов ацетонобутиловой ферментации. Химия растительного сырья», 2011, № 3, с. 5-14.
5. «Ультразвук», Маленькая энциклопедия. Главн, ре-дакт. И.П. Голямина. Изд. «Советская энциклопедия» М. 1989 г. с.399
б. Шапошник В.А. «Мембранная электрохимия». Со-росовский Образовательный Журнал, 1999, № 2, с. l1-ll
1. Шелудко А. «Коллоидная химия». М., Издатинлит, 1960 г. с. 299-30l
ВНУТРИВИДОВАЯ СТРУКТУРА ГРИБА COLLETOTRICHUM LAGENARIA _НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ
Гринько Нина Николаевна
доктор биологических наук, главный научный сотрудник, Адлерская опытная станция ВИР, г. Сочи
INTRASPECIFICSTRUCTURE OF THE FUNGUS COLLETOTRICHUM LAGENARIA IN THE NORTH CAUCASUS Grinko Nina, Doctor of biological Science, chief researcher Adler experimental station VIR, Sochi
АННОТАЦИЯ
Впервые дана оценка внутривидового разнообразия гриба Colletotrichum lagenaria (Pass.) Ellis & Halst. - возбудителя антракноза тыквенных культур на Северном Кавказе. Выделены 5 морфотипов и доказаны их различия по паразитическим признакам. Установлены уровни сходства локальных популяций гриба.
Ключевые слова: виды Cucurbitaceae; болезнь; антракноз; Colletotrichum lagenaria; локальные популяции; мор-фотипы; изменчивость; агрессивность.
ABSTRACT
The estimation of intraspecific diversity of the fungus Colletotrichum lagenaria (Pass.) Ellis & Halst. - anthracnose pathogen pumpkin cultures in the North Caucasus. 5 morphotypes isolated and proved their differences in parasitic characteristics. The levels of similarity of local populations of the fungus.
Keywords: species of Cucurbitaceae; disease; anthracnose; Colletotrichum lagenaria; local populations; the morphotypes; variability; aggressiveness.
В последние годы на видах семейства Cucurbitaceae Juss. в Северокавказском регионе прогрессирует антракноз, вызываемый грибом Colletotrichum lagenaria (Pass.) Ellis & Halst. (1893) [syn. C. orbiculare (Berk. et Mont.) Arx (1957)]. Антракноз существенно снижает товарную и семенную продуктивность тыквенных культур в результате поражения листьев - округлой формы хлорозы и некрозы, усыхание, растрескивание и выкрашивание ткани; стеблей и черешков - продольные коричневые пятна с капельками эксудата; плодов - одиночные, впоследствии сливающиеся язвы, покрытые ацервулами розового цвета и черными микросклероциями гриба [12, 13].
К настоящему времени отсутствуют сведения о микроэволюционных процессах в природных популяциях C. lagenaria, позволяющие контролировать развитие патогена и, как следствие, оптимизировать фитосанитарную ситуацию в агроценозах тыквенных культур в России. Цель исследований - анализ внутривидовой структуры гриба C. lagenaria на Северном Кавказе.
Материал и методы
В 2012-2014гг. оценивали внутри - и межпопуляци-онную изменчивость гриба C. lagenaria, анализируя пораженные антракнозом листья, плоды и семена тыквенных культур, произрастающих на Черноморском побережье Кавказа [2, 3, 4, 12, 13]. Локальные популяции обозначали согласно выборкам инфекционного материала начальными буквами латинских названий растений-хозяев: Cs (Cucumis sativus L. - огурец), Lc (Luffa cylindrica L. - люффа), Ls (Lagenaria siceraria L. - лагенария), Ca (Cucumis anguria L.
- ангурия). Гриб в чистую культуру выделяли со стерильных отрезков пораженной ткани, инкубированных при 25±2°С в течение 5-7 сут. на картофельно-глюкозном агаре (КГА) [10, с. 423]. Число анализируемых по основным морфологическим (окраска и топография колоний) и паразитическим (радиальная скорость роста - Kr, агрессивность - Agr, фитотоксичность - Fit) признакам изоля-тов, составило соответственно 237 и 110. Колонии описывали на 10-12 сут. культивирования изолятов на КГА - по Неегарду [6, с.114], а пигментацию - по модифицированной шкале Бондарцева [9, с.192]. Агрессивность (Agr) изолятов тестировали на листьях вышеозначенных растений-хозяев и завязях люффы [1, 11]. На вырезанные из листьев пробочным сверлом диски, диаметром 1-1,5 см, наносили по 5 капель инокулюма изолята в концентрации 5х105 спор/мл. Завязи люффы инокулировали под эпидермис. Диаметр некрозов учитывали на 3-е сут. после инокуляции [10, с. 428]. Фитотоксичность (Fit) изолятов определяли на проростках семян огурца и кукурузы по методике Берестецкого [10, с. 321, 14]. В работе использовали неочищенные культуральные метаболиты, полученные при инкубировании изолятов в течение 10-14 сут. на жидкой картофельно-глюкозной среде. Значения паразитических признаков ранжировали в баллах (b) по шкалам: [Kr (мм/сут./ балл): минимальный (0-1/ 0-1), низкий (1,13/ 1,1-2), средний (3,1-4/ 2,1-3), высокий (4,1-5/ 3,1-4), максимальный (5,1-6/ 4,1-5); Agr (см2/ балл): минимальный (0-1/ 0-1), низкий (1,1-1,5/ 1,1-2), средний (1,6-2/ 2,1-3), высокий (2,1-2,5/ 3,1-4), максимальный (2,6-3/ 4,1-5); Fit (%/ балл): минимальный (10-20/ 0-1), низкий
(21-40/ 1,1-2), средний (41-60/ 2,1-3), высокий (61-80/ 3,1-4), максимальный (81-100/ 4,1-5)] [8, с. 317]. Показатели признаков Kr, Agr, Fit преобразовали в индекс агрессивности (Iagr), ранжированный по шкале (низкий: <1; средний: 1,1-3; высокий: >3). Внутривидовое разнообразие и степень сходства популяций определяли по среднему числу (ц) и доле редких морфотипов (h) [7, с. 40]. Частоту распределения морфотипов по анализируемым признакам оценивали с помощью индекса разнообразия Шеннона (Н) по формуле: H= - £p¡ ln pi, где pi - частота i-го морфотипа. Экспериментальные данные обрабатывали методами статистического анализа [8, с. 251] с использованием пакетов прикладных программ Excel и Statistica.
Результаты и обсуждение
В структурах локальных популяций C. lagenaria обнаружены изоляты, различающиеся по морфологическим и паразитическим признакам.
Морфолого-культуральные признаки. Изоляты C. lagenaria отличались широкой гаммой цветовых оттенков с преобладанием колоний дымчатой и серой пигментации. Для популяционного анализа, исходя из дискретности тонов, нами выделено 5 морфотипов маркированных
В Cs
2,5 п
как: дымчатый (fum), темно-серый (atr), лососево-колер-ный (salm), лиловый (lil), беловатый (alb) [5]. Вариабельность окраски колоний характерна и для гриба Glomerella magna -возбудителя антракноза тыквенных культур на юге Тайваня [15, с. 787].
Сравнительный анализ топографии колоний C. lagenaria позволил дифференцировать морфотипы как бархатистые и шерстистые - fum и atr, бархатистые и пушистые - salm и lil, пушистые и шерстистые - alb.
Состав и соотношение морфотипов в локальных популяциях C. lagenaria варьировали существенно: Cs (ц=4,75±0,04), Lc (ц=4,54±0,09), Ls (ц=3,72±0,07), Ca (ц=3,57±0,03). Установлено близкое сходство между популяциями Cs - Lc и Ls - Ca, причем долей редких морфотипов выделялась Ca (h=0,108±0,005). В структуре каждой популяции доминировали fum (Н=2,1) и atr (Н=2,03) морфотипы. Средней степенью разнообразия характеризовались salm (Н=1,84) и lil (Н=1,37) морфотипы, а низкой - alb, выделенный из популяций Cs (Н=0,33) и Lc (Н=0,19) (Рис.1).
Lc ED Ls □ Ca
1,5
го
X
о
X X
CD
3
% 0,5
X
¡!¡!¡!
fum
atr
salm
alb
Морфотипы
Рисунок 1. Разнообразие морфотипов в популяциях Colletotrichum lagenaria Условные обозначения: Популяции: Cs- Cucumis sativus, Lc- Luffa cylindrica, Ls- Lagenaria siceraria, Ca- Cucumis anguria; морфотипы: fum-дымчатый, atr- темно-серый, salm- лососево-колерный, lil- лиловый, alb- беловатый.
2
1
0
1=1! —»-II
Рисунок 2. Дифференциация морфотипов Colletotrichum lagenaria по радиальной скорости роста и индексу Шеннона Условные обозначения здесь и на рис. 3-4: Морфотипы: fum-дымчатый, atr- темно-серый, salm- лососево-колерный, lil- лиловый, alb- беловатый; I - балл (a- минимальный, b- низкий, c- средний, d- высокий, g- максимальный),
II - индекс Шеннона (Н).
Паразитические признаки. По признаку радиальной скорости роста (Кг) подтверждена существенная изменчивость морфотипов (Су=38,2%), о чем свидетельствует высокая корреляционная связь (Сг=0,88±0,05) между средним баллом ^=3,29±0,06; Ьтт-тах=0,68-4,95) и стандартным отклонением (о=1,26). В локальных популяциях С. !а§епапа максимальными и высокими показателями Кг отличались 1ит ^ =4,36±0,08; Ьтт-тах=3,23-4,95) и а^ ^ = 4,14±0,11; Ьтт-тах=2,85-4,85) морфотипы. Частота изолятов fum-морфотипа с максимальными значениями Кг (Н=1,74) оказалась существенно больше, чем с высокими (Н=0,94) (Рис. 2).
Для изолятов а^-морфотипа характерны максимальные (Н=1,62), высокие (Н=0,92) и средние (Н=0,57) показатели Кг. Средние (Н=1,6) и низкие (Н=1,0) значения Кг выявлены у изолятов Ба!т-морфотипа (bs =2,99±0,06; Ьт1п-тах=2,45-3,29). Изоляты Ш-морфтипа отличались низкими (Н=1,43) и минимальными (Н=1,31) показателями Кг ^ =1,97±0,04; Ьт1п-тах=1,65-2,35). В составе
э!Ь-морфотипа обнаружены изоляты с низкими (Н=1,03) и минимальными (Н=0,53) значениями Kr (bs =0,97±0,05 bmin-max=0,68-1,27). В соответствии с показателями Kr морфотипы систематизировали по группам: быстро- fum и atr, средне- salm и lil и слаборастущие - alb. Значения Kr морфотипов и индекс Шеннона находились в высокой корреляционной зависимости: fum (Cr=0,85±0,09), atr (Cr=0,73±0,13), salm (Cr=0,72±0,14), lil (Cr=0,86±0,12), alb (Cr=0,99±0,04).
По признаку агрессивности (Agr) морфотипы варьировали значительно (Cv=40,6%), что подтверждает высокая корреляционная связь (Cr=0,81±0,06) показателей среднего балла (bs=3,15±0,07; bmin-max=0,66-4,95) и стандартного отклонения (о=1,28). Максимальными (Н=1,55) и высокими (Н=1,17) значениями Agr характеризовались изоляты fum-морфотипа (bs = 4,27±0,06; bmin-max=3,24-4,95) (Рис. 3).
пгппгп I —«— II
Рисунок 3. Дифференциация морфотипов Colletotrichum lagenaria по агрессивности и индексу Шеннона
ПТТП -Ф-II
Рисунок 4. Дифференциация морфотипов Colletotrichum lagenaria по фитотоксичности и индексу Шеннона
В структуре atr-морфотипа выделены изоляты с максимальными (Н=1,48), высокими (Н=1,18) и средними (Н=0,57) значениями Agr (bs = 3,98±0,08; bmin-max=2,81-4,89). Изоляты salm-морфотипа отличались средними (Н=0,5) и низкими (Н=1,87) показателями Agr (bs = 2,68±0,06; bmin-max= 2,12-3,35). Для lil-морфотипа характерны изоляты с низкими (Н=1,42) и минимальными (Н=1,43) значениями Agr (bs = 1,86±0,1; bmin-max= 1,122,45). Морфотип alb включал изоляты с низкими (Н=0,79)
и минимальными (Н=0,93) показателями Agr (bs = 0,97±0,05; Ьтт-тах= 0,66-1,18). В соответствии со значениями Agr морфотипы дифференцировали по группам: высоко- 1ит и агг, средне- Ба!т и lil, слабоагрессивные -а!Ь. Между значениями Agr и индексом Шеннона выявлена высокая корреляционная связь: ^т (Сг= 0,87±0,08), агг (Сг= 0,92±0,06), Ба!т (Сг= 0,96±0,06), Ш (сг= 0,97±0,05), а!Ь (сг= 0,99±0,04).
По признаку фитотоксичности (Fit) морфотипы различались существенно (Cv=38,9%), на что указывает высокая корреляционная зависимость (Cr=0,99±0,01) между значениями среднего балла (bs=3,18±0,09; bmin-max=0,54-4,99) и стандартного отклонения (о=1,24). Максимальными (Н=1,5) и высокими (Н=1,25) показателями Fit отличались изоляты fum-морфотипа (bs= 4,16±0,1; bmin-max=3,23-4,99) (Рис. 4).
В структуре atr-морфотипа выявлены изоляты с максимальными (Н=1,58), высокими (Н=0,95) и средними (Н=0,57) показателями Fit (bs=4,03±0,11; bmin-max=2,87-4,89). Изоляты salm-морфотипа отличались средними (Н=1,58) и низкими (Н=1,33) значениями Fit (bs=2,92±0,1; bmin-max=2,12-3,38). Для изолятов lil-морфотипа характерны низкие (Н=0,96) и минимальные (Н=1,56) показатели Fit (bs = 1,94±0,09; bmin-max=1,18-2,45). В составе alb-морфотипа выделены изоляты с низкими (Н=0,79) и
минимальными (Н=0,93) значениями Fit (bs=0,89±0,05; bmin-max=0,54-1,2). Согласно показателям Fit морфотипы классифицировали по группам: высоко - fum и atr, средне - salm и lil, слаботоксичные - alb. Значения Fit и индекс Шеннона находились в высокой корреляционной зависимости: fum (Cr= 0,89±0,08), atr (Cr= 0,82±0,11), salm (Cr= 0,92±0,08), lil (Cr= 0,95±0,07), alb (Cr= 0,99±0,04).
Кластерный анализ показателей паразитических признаков Kr, Agr, Fit выявил близкое сходство морфоти-пов fum - atr и lil - alb (Рис. 5). В соответствии с индексом Iagr морфотипы сгруппировали как: высоко- fum (Iagr =4,26) и atr (Iagr = 4,05), средне- salm (Iagr =2,86) и lil (Iagr =1,92) и слабоагрессивные alb (Iagr=0,95). По показателю Iagr сходными оказались локальные популяции паразита: Cs - Lc (Iagr = 2,87-2,79), Ls - Ca (Iagr = 2,56-2,52). В Северокавказском регионе популяция C. lagenaria характеризуется средним уровнем агрессивности (Iagr =2,68).
fum 1 atr
s
I-
Ф salm
O
SE lil alb
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Дистанция объединения
Рисунок 5. Дендрограмма сходства морфотипов Colletotrichum lagenaria Условные обозначения: fum-дымчатый, atr- темно-серый, salm- лососево-колерный, lil- лиловый, alb- беловатый.
Выявленный нами внутривидовой полиморфизм C. lagenaria не противоречит классическим постулатам разнонаправленной изменчивости природных популяций фитопатогенных грибов. Существенное влияние на структуру популяций, наряду с селектирующим действием генотипа растения-хозяина, оказывают экологические факторы, изменяющие скорость размножения патогена и, как следствие, интенсивность генетических обменов и темпы мутационного процесса [6, с. 156]. Не исключено, что формирование в локальных популяциях C. lagenaria слабоагрессивных морфотипов с редуцированной пигментацией вплоть до белой окраски, индуцировано влиянием мутагенных факторов окружающей среды. Характерная для грибов Colletotrichum Corda дымчатая и темно-серая окраска колоний обусловлена локализацией в гифах пигмента меланина, способствующего проникновению ап-прессориев в ткани растения-хозяина. Возможно, в изоля-тах alb-морфотипа процесс меланогенеза блокирован воздействием солнечной инсоляции, отличающейся высокой интенсивностью в VI-ой световой зоне. Известно, что УФ-облучением изолятов, агрессивных к тыквенным культурам - Colletotrichum magna [16, с. 901] и C. lagenarium [17, с. 280], кукурузе - Colletotrichum graminicola [18, с. 349], индуцированы авирулентные к
растениям-хозяевам не содержащие меланин мутанты -альбиносы.
Таким образом, впервые дана оценка внутривидового разнообразия Colletotrichum lagenaria (Pass.) Ellis & Halst. - возбудителя антракноза тыквенных культур на Северном Кавказе. Выделены 5 морфотипов и доказаны их различия по паразитическим свойствам. Изоляты alb-морфотипа, характеризующиеся ослабленной пигментацией и низкой агрессивностью, представляют практическую ценность как маркеры в популяционно-генетиче-ских анализах и потенциальные индукторы устойчивости тыквенных культур к антракнозу.
Литература
1. Агрессивность гриба Colletotrichum lagenaria - режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina.grinko/photos_albums#
2. Антракноз люффы (Luffa L.): симптомы на листьях -режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina.grinko/photos_albums#
3. Антракноз люффы (Luffa L.): симптомы на плодах -режим доступа к изд.: https://www.facebook.com/ nina.grinko/photos_albums#
4. Антракноз люффы (Luffa L.): симптомы на семенах -режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina.grinko/photos_albums#
5. Внутривидовой полиморфизм гриба Colletotrichum lagenaria - режим доступа к изд.: https://www.facebook.com/nina.grinko/photos_albu ms#
6. Дьяков Ю.Т. Популяционная биология фитопато-генных грибов. М.: ИД «Муравей», 1998.
7. Животовский А.Л. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам// Фене-тика популяций. М.: Наука, 1982.
8. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1984.
9. Кутафьева Н.П. Морфология грибов. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2003.
10. Методы экспериментальной микологии. Киев: Наук. думка, 1982.
11. Паразитизм in vitro гриба Colletotrichum lagenaria -режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina.grinko/photos_albums#
12. Патосистема: Colletotrichum lagenaria-Cucurbi-taceae Juss., 2014г. - режим доступа к изд.:
https://www.facebook.com/nina.grinko/photos_albu ms#
13. Растения-хозяева Colletotrichum lagenaria - режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina. grinko/photos_albums#
14. Фитотоксичность гриба Colletotrichum lagenaria -режим доступа к изд.: https://www.facebook.com /nina.grinko/photos_albums#
15. Gleason M. L. First Report of Anthracnose on Cucurbitaceous Crops Caused by Glomerella magna in Taiwan// American Phytopathol. Soc., 2010. Vol. 94, N.6.
16. Freeman S., Rodrigues R. J. A rapid, reliable bioassay for pathogenicity of Colletotrichum magna on cucurbits and its use in screening for nonpathogenic mutants// Plant Disease. 1992. Vol.76. №9.
17. KuboY., Furusawa I. Localization of melanin in appressoria of Colletotrichum lagenarium// Can. J. Microbiol., 1986. Vol. 32. №3.
18. Rasmussen J.B., Hanau R.M. Exogenous scytalone restores appressorial melanization and pathogenicity in albino mutants of Colletotrichum graminicola// Can. J Plant Pathol. 1989. Vol.11. №4.
КАЧЕСТВО ГОВЯДИНЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОСТИМУЛЯТОРА
«НУКЛЕОПЕПТИД»
Юсупов Риф Сагдатуллович
доктор с.-х. наук, глава администрации Чекмагушевского района Республики Башкортостан, с. Чекмагуш
Вагапов Фаргат Фаритович
кандидат с.-х. наук, председатель СПК-колхоза «Герой» Чекмагушевского района Республики Башкортостан,
д. Тайняш Тагиров Хамит Харисович доктор с.-х. наук, профессор Ибатова Гузель Галимдаровна аспирант Башкирского государственного аграрного университета, г. Уфа
QUALITY BEEF FROM THE USE BIOSTIMULYATORS "NUKLEOPEPTID"
Yusupov Reef Sagdatullovich, doctor of Agricultural Sciences, head of the administration Chekmagushevsky District Republic of Bashkortostan, v. Chekmagush
Vagapov Fargat Faritovich, candidate of Agricultural Sciences, chairman of the SEC-farm "Hero" Chekmagushevsky District of the Republic of Bashkortostan, v. Taynyash
Tahirov Hamit Harisovich, Doctor of Agricultural Sciences, Professor,
Ibatova Guzel Galimdarovna, graduate student of the Bashkir State Agrarian University, Ufa АННОТАЦИЯ
Целью: исследований являлось изучение влияния натурального биостимулятора «Нуклеопептид» на качественные показатели мяса от бычков черно-пестрой породы. Приведены результаты комплексной оценки продуктов убоя. Доказана, что стимулятор «Нуклеопептид» способствует получению говядины с более высокими кулинарными и технологическими свойствами.
Ключевые слова: стимулятор роста, нуклеопептид, пищевая и энергетическая ценность, аминокислотный состав.
ABSTRACT
Purpose: research was to study the effect of natural bio-stimulator "Nukleopeptid" on qualitative characteristics of meat from steers black-and-white breed. The results of a comprehensive assessment of products of slaughter. Proved that stimulant "Nukleopeptid" helps to ensure a beef with higher culinary and technological properties
Keywords: growth stimulator, nukleopeptid, nutrients and energy content, amino acid composition.
В мясном балансе говядина занимает первое место, на ее долю приходится более 48% всего количества потребляемого в стране мяса. Сегодня говядину в основ-
ном получают от молодняка и выбракованных коров молочных и комбинированных пород. Однако имеющееся в стране поголовье животных не удовлетворяют даже минимальные потребности населения в мясе [1-5].
