АНТАГОНИСТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МИКРОМИЦЕТОВ

АННОТАЦИЯ

Изучена антагонистическая активность 10 штаммов микромицетов по отношению к патогенам Fusarium solani, Verticillium dahliae, Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Fusarium simifectum, Fusarium gibossium, Fusarium moniliforme. Показана высокая угнетающая способность грибов, относящихся к роду Trichoderma в отношении испытанных патогенов.

ABSTRACT

The antagonistic activity of 10 strains of micromycetes against the pathogens Fusarium solani, Verticillium dahliae, Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Fusarium simifectum, Fusarium gibossium, Fusarium moniliforme was studied. The high inhibitory ability of fungi belonging to the genus Trichoderma against the tested pathogens has been shown.

Ключевые слова: антагонистическая активность, микромицеты, патогены.

Keywords: antagonistic activity, micromycetes, pathogenic.

Введение. Для обеспечения страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем необходимо получение высокого и качественного урожая растительной продукции, повышение плодородия почвы.

Значительный ущерб наносят фитопатогенные грибы в почве. Из-за изменений в сельском хозяйстве в последние годы распространение фитопатогенных грибов, принадлежащих к родам Pitium, Phytophthora, Botrytis, Rhizoctonia и Fusarium, Alternaria, Verticillium и других расширяется, что оказывает отрицательное влияние на здоровье людей, окружающую среду, качество продукции растениеводства и на экономику страны [10; 12].

В Узбекистане в последние годы уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достаточно высок. Широкое использование в практике сельского хозяйства химических способов защиты растений приводит к загрязнению окружающей среды и снижению качества продукции растениеводства. Основой проблемой при применении средств химической защиты растений от болезней и вредителей стало возникновение устойчивости фитопатогенных микроорганизмов к химическим веществам. Изменение чувствительности микроорганизмов вызывает увеличение частоты обработки и увеличение концентрации используемых препаратов, что в свою очередь приводит к ухудшению экологической ситуации [8].

Ещё одним серьезным ограничением является отсутствие местных штаммов микроорганизмов, специфичных для региона. Биоудобрения специфичны не только для конкретных культур, но и для почвы. Штаммы микроорганизмов одного агроклиматического региона не могут эффективно реализовать свой потенциал в качестве биоудобрений в другом агроклиматическом регионе [5].

Продукты жизнедеятельности грибов, в том числе грибов рода Trichoderma, способны усиливать обмен веществ, увеличивать всхожесть семян, ускорять развитие растений, повышать накопление запасных веществ и влиять на характер биохимических процессов, чем и объясняется успешное применение микроорганизмов-антагонистов в защите растений [1; 2; 3; 13].

Биологические препараты насыщают почву полезными микроорганизмами, разрыхляют ее и повышают качество [6].

Многие авторы отмечают, что вторичные метаболиты, продуцируемые микроорганизмами, играют ведущую роль в механизме защиты от патогенов, вредителей [9].

Одним из важных условий является изучение возможностей применения экологически чистых биологических препаратов, созданных на основе микромицетов, подавляющих патогенную микрофлору, влияющих на уровень плодородия почв и повышающих урожайность сельхоз продукции.

В связи с этим целью наших исследований явился поиск микромицетов антагонистов к патогенам для создания в перспективе препарата на его основе.

Материалы и методы

Объектами исследования являлись 10 штаммов микромицетов из коллекции лаборатории почвенной микробиологии и биотехнологии Trichoderma spр.-2, Trichoderma spр.-6, Trichoderma sрp.-7, Trichoderma spр.-25, Trichoderma harzianum UzCF-28, Trichoderma harzianum UzC-55, Trichoderma spp.-4, Penicillium canescens-54, Aspergillus terreus, Beauveria spp.-6, Metarizium spp.-9. Патогены Alternaria alternata, Fusarium solani, Verticillium dahliae, Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Fusarium simifectum, Fusarium gibossium, Fusarium moniliforme из коллекции Института генетики и экспериментальной биологии. Культуры сохраняли регулярными пересевами на агаризованной среде Чапека. Грибы рода Trichoderma поддерживались пересевами на среде Мандельса с гидролизованной фильтровальной бумагой.

Изучение антагонистических свойств микромицетов проводили двумя методами методом агаровых блоков и лунок. При изучении методом блоков исследуемые грибы равномерно высевали шпателем в чашки Петри на поверхность агаровой пластинки с соответствующей средой. Чашки выращивали в течение 6 суток при 28 ⁰С. Из выросшего материала дыроколом вырезали блоки диаметром 8 мм и симметрично располагали в чашки с посевами тест-культур (патогенов). Для исследования антагонизма гриба методом лунок также использовали 6-суточную суспензию гриба в концентрации 10⁶спор/мл.

 При изучении антагонизма методом лунок, суспензию 6-суточной культуры гриба в количестве 0,1 мл вносили в вырезанные дыроколом лунки, диаметром 8 мм. Патогены высевали газоном на картофельно-декстрозную агаризованную среду (КДА). Культивирование проводили в термостате при температуре 26 °С в течении 6 суток при ежедневном наблюдении. Об антагонистической активности гриба по размерам отсутствия зоны роста патогена.

Результаты исследований

Результаты наших исследований, приведенные в таблице показали, что из исследованных 10 штаммов микромицетов наибольшую антагонистическую активность в отношении 7 патогенов проявили все изученные нами микромицеты рода Trichoderma.                                                          

Таблица 1.

Антагонистические свойства микромицетов

Зона угнетения роста патогенов этими грибами колебалась в пределах 3,3 − 37,3 мм. Максимальную активность ко всем испытанным патогенам проявила Trichoderma sрp.- 4. Так зона отсутствия роста к V. dahliae была 34,3, F. solani - 33,0, A. niger-29,6, A. flavus-36,6, F. simifectum-37,3, F. gibossium-31,6, F. moniliforme-21,3. Необходимо отметить, что Trichoderma sрp.- 4 продуцирует большое количество вторичных метаболитов, в том числе летучие органические соединения, антибиотики, пептаиболы и др. влияющие на антагонистическую активность микроорганизмов, что и является одним из механизмов их действия [7; 11].

T. harzianum UzCF-28 и Trichoderma spр.- 7 не подавляли рост патогена F.moniliforme, а Trichoderma spр.- 6 не угнетала A. niger. Наименьшая активность в отношении всех испытанных патогенов отмечена у P.canescens-54, Beauveria spp.-6 и Metarizium spp.-9.

На рисунке на примере 2 штаммов Trichoderma spp.4 и T.harzianum 55 наглядно показана антагонистическая активность в отношении патогенов V.dahliae, A.alternata, F. solani, F. gibossium, проведенная методом лунок и методом агаровых блоков.

Рисунок 1. Антагонистическая активность Trichoderma spp.4 и T.harzianum 55 в отношении патогенов V.dahliae, A.alternata, F. solani, F. gibossium

Результаты по изучению антагонистической способности грибов рода Trichoderma в отношении патогенов показали достаточно высокую активность. Полученные данные после проведения дополнительных исследований в перспективе могут служить основой при создании экологически чистых препаратов для использования в сельском хозяйстве.

Список литературы:

1. Александрова А.В., Великанов Л.Л. Влияние гриба Trichoderma harzianum на почвенные микромицеты // Микология и фитопатология. 2000. Т. 34. Вып. 3. С. 68−77.
2. Алимова Ф.К. Некоторые вопросы применения препаратов на основе грибов рода Trichoderma в сельском хозяйстве // «АГРО ХХI». Научно-практический журнал. 2006. № 4−6. С.18−24.
3. Коваленко М.Н., Коваленко Т.Д. Триходермин: опыт исследования и применения. // Защита растений. 1992. № 9. C. 20-22.
4. Ainagul Ospanova, Lyailya Anuarova, Shermakhan Shapalov, Bakytzhamal Gabdulkhayeva, Saltanat Kabieva, Bibenur Baidalinova, and Adilkan Maui Fungal pathogens found in tissues of herbaceous plants growing in the Yereymentau District, Akmola region // Saudi Journal Biological Science. 2021. Vol. 28(1). P. 55–63.
5. Ajmal M., Ali H.I., Saeed R., Akhtar A., Tahir M., Mehboob M.Z., Ayub A. Biofertilizer as an alternative for chemical fertilizers // Journal of Agriculture and Allied sciences. Vol. 7 (1). 2018. Pp. 1−7. doi:10.1016/j.sjbs.2020.08.031
6. Aliyu Ahmad Mahmud, Sudhir K. Upadhyay, Abhishek K. Srivastava, Ali Asger Bhojiya, Biofertilizers: A Nexus between soil fertility and crop productivity under abiotic stress // Current Research in Environmental Sustainability. Vol. 3. 2021.
7. Bakhora I. Turaeva, Azamjon B. Soliev, Husniddin K. Karimov, Nodira S.Q. Azimova, Guzal J. Kutlieva, Khurshida M Khamidova, Nigora Y. Zuxritdinova. Disease causing phytopathogenic micromycetes in citrus in Uzbekistan // Pakistan Journal of Phytopathology. Vol. 33 (2). P. 383−393.
8. Chet I, Inbar J, Hadar I. Fungal antagonists and mycoparasites // Wicklow DT, Sцderstrцm B (eds) The Mycota IV: Environmental and microbial relationships. Springer-Verlag, Berlin, 1997. P. 165−184.
9. Divekar P. A., Narayana S., Divekar B. A., Kumar R., Gadratagi B. G., Ray A. Plant secondary metabolites as defense tools against herbivores for sustainable crop protection // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23. P. 2690. 10.3390/ijms230526900++
10. Parul Chaudhary, Shivani Singh, Anuj Chaudhary, Anita Sharma, and Govind Kumar Overview of biofertilizers in crop production and stress management for sustainable agriculture // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Pp. 930340. doi:10.3389/fpls.2022.930340
11. Shavkiev J., Karimov H., Kholmamatovich T., Ismoilovna B., Azimova N., Kizi S., Nazirbekov M. Khodjakbarovich, Khamidova K. Muminovna // Some volatile metabolites produced by the antifungal-Trichoderma asperellum Uz-A4 micromycete // International Journal of Phytopathology. Vol. 11 (03). 2022. Pp. 239−251. DOI: 10.33687/phytopath.011.03.4263
12. Sreethu S, Vandna Chhabra, Gurleen Kaur&Basid Ali. Biofertilizers as a Greener Alternative for Increasing Soil Fertility and Improving Food Security Under Climate Change Condition // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2023. DOI:10.1080/00103624.2023.2265945
13. Turaeva B., Zukhritdinova N., Karimov X., Khamidova K.M., Ahmedova Z. The antagonistic activity of fungus T. harzianum UZ CF–55 against some phytopathogens // European Jornal of Biomedical and Pharmaceutical Sciences. Vol. 3 (9). Pp. 70−72.