WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 


«Том 44 2010 В ы п. 6 УДК 632.3/4 (470.311) © В. С. Садыкова, А. Н. Лихачев, П. Н. Бондарь ОГРАНИЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ КОМПЛЕКСА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ КОРНЕВЫХ ГНИЛЕЙ ЯЧМЕНЯ АНТАГОНИСТАМИ РОДА TRICHODERMA S A D Y ...»

МИКОЛОГИЯ И ФИТОПАТОЛОГИЯ

Том 44 2010 В ы п. 6

УДК 632.3/4 (470.311)

© В. С. Садыкова, А. Н. Лихачев, П. Н. Бондарь

ОГРАНИЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ КОМПЛЕКСА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ КОРНЕВЫХ

ГНИЛЕЙ ЯЧМЕНЯ АНТАГОНИСТАМИ РОДА TRICHODERMA

S A D Y K O V A V. S., L I K H A C H E V A. N., B O N D A R ’ P. N. RESTRICTION OF BARLEY ROOT

ROTS DEVELOPMENT BY ANTAGONISTIC FUNGI FROM THE GENUS TRICHODERMA

Интенсификация производства зерновых культур во многих индустриально развитых странах привела к заметному повышению распространенности и вредоносности на них корневых гнилей, получивших определение как «болезнь прогресса», или «болезнь века». Высокая степень скрытой инфекции данных культур может быть причиной их низкой урожайности, а также представлять опасность при использовании в пищевой промышленности и при заготовке кормов для животных, посевного материала и новой репродукции семян (Чулкина, 1985, 2004; Левитин, 2002; Монастырский, 2006) .

Отличительной особенностью корневых гнилей зерновых культур является наличие более 50 потенциальных возбудителей, относящихся к факультативным паразитам и обладающих широкой специализацией. В первую очередь это относится к неспециализированным видам родов Bipolaris, Fusarium, Pytium, Phytophtora, Rhisoctonia, Thielaviopsis, а также вторичным из родов Alternaria, Botrytis, Cladosporium, Penicillium и др. В зависимости от типов почв и гидротермических условий возможна смена наиболее часто встречающихся видов возбудителей корневых гнилей зерновых культур, а также развитие комплекса патогенов, вызывающих проявление разных типов заболеваний .

Для выявления причин развития корневых гнилей необходима разработка соответствующих систем защиты зерновых культур (Великанов, 1997). Сведения о распространении отдельных возбудителей корневых гнилей в разных регионах мира, приуроченность поражения ими определенных зерновых культур и их сортов отражены в многочисленных работах и обобщенных сводках (Дурынина, Чичева, 1980; Левитин, 2002; Сорокатая, 2003). Наиболее вредоносными и распространенными для районов Сибири являются гельминтоспориозная и фузариозная корневые гнили. Поражение этими возбудителями не только корневой системы, но и вегетирующих органов, а также формирующихся зерновок требует разработки иных подходов для снижения развития данного комплекса возбудителей. По имеющимся сведениям (Чулкина,1985; Сорокатая, 2003), при эпифитотии корневых гнилей интенсивность развития болезни достигает 43—50 % .

В этих условиях использование традиционных систем не всегда приводит к снижению развития заболеваний. В связи с этим существует необходимость разработки мероприятий с использованием биологических веществ. Поиск продуцентов, ограничивающих развитие фитопатогенных организмов, является основой для разработки биологических средств защиты растений от фитопатогенов, а также биопрепаратов, стимулирующих рост и повышающих продуктивность растений. Обогащение почвы путем внесения биопрепаратов на основе чистых культур грибов рода Trichoderma, размноженных на питательных субстратах, или дражирование семян культуральной жидкостью с пропагулами антагониста в ряде случаев оказалось эффективным приемом для ограничения развития болезней, включая корневые гнили злаков (Lewis, 1983; Harman, 2000; Гринько, 2002; Harman et al., 2004; Коломбет, 2007) .





При отборе антагонистов наиболее часто исследования ограничиваются выявлением антибиотической активности штамма, как правило, на одном, реже на небольшой выборке возбудителей болезни, без учета внутривидовых биологических особенностей популяций как самого фитопатогена, так и антагониста. Целью настоящей работы является выявление различной избирательной эффективности штаммов-антагонистов, действующего вещества биопрепаратов, а также способа его применения .

Большая вариабельность проявления антибиотической активности штаммами видов рода Trichoderma, состава продуцируемых ими биологически активных метаболитов по отношению не только к набору возбудителей болезней указывают на необходимость разработки критериев отбора культур антагониста для создания на их основе биопрепаратов. На эффективность такого подхода указывает цикл работ, в которых отражены направления для решения ряда затрагиваемых проблем при исследовании ризосферных представителей рода Pseudomonas, являющихся объектами агробиотехнологии для разработки на их основе биологических средств защиты растений от фитопатогенов .

Материал и методы

Определяли естественную зараженность семян на районированном сорте Ача, созданном в СибНИИРС. Для выявления внутренней инфекции использовали влажную камеру с предварительной дезинфекцией семян в 96%-м спирте в течение 5 мин и последующей промывкой стерильной водой (Гешеле, 1964; Методические указания.., 1974; Наумова, 2000) .

Чистые культуры фитопатогенов родов Bipolaris и Fusarium выделяли на картофельно-декстрозном агаре и среде Чапека. Видовую принадлежность изолятов Bipolaris определяли согласно описаниям, приведенным в работе Б. А. Хасанова (1987) .

Для установления принадлежности изолятов к роду Bipolaris наблюдали за характером образования макроконидий и строением конидиеносцев в культурах на плотной питательной среде. Сходные по культурально-морфологическим признакам изоляты были объединены в группы. Грибы рода Fusarium определяли по Нельсону (Nelson et al., 1983). Для определения патогенных свойств грибы выращивали на жидкой среде О. А. Монастырского (2006) .

Антагонистические штаммы рода Trichoderma были взяты из коллекции культур Центра биотехнологии и микологии Сибирского государственного технологического университета. Антибиотическую активность видов рода Trichoderma в отношении набора штаммов фитопатогенов изучали методом лунок. Степень проявления микопаразитизма штаммов Trichoderma устанавливали по развитию на мицелиальной пленке штаммов Fusarium и Bipolaris во влажных камерах .

Результаты и обсуждение

Микологический анализ урожая семян ярового ячменя 2003—2006 гг. показал, что инфицируемость их возбудителями «черного зародыша» составляет от 42 до 67 % в случаях поражения зерновок. В развитии корневых гнилей основную роль играют фитопатогены рода Bipolaris, которые встречались в 66 % случаев поражения. В результате анализа было выделено 536 изолятов. По совокупности признаков исследуемые возбудители корневых гнилей рода Bipolaris отнесены к четырем видам: В. nodulosa, B. еllisii, B. zeae, B. bicolor (табл. 1) .

Таблица 1 Фитопатогенные микромицеты, выделенные из семян ячменя и ризосферы больных растений

–  –  –

Доля грибов рода Fusarium составила 36 % и представлена следующими видами:

F. sporotrichioides, F. chlamydosporum, F. oxysporum, F. heterosporum, F. sambucinum, F. semitectum, F. moniliforme. Видовой состав и частота встречаемости представителей рода Fusarium распределялись следующим образом: доминирующим являлся F. sporotrichioides, редкими — F. oxysporum, F. sambucinum и F. semitectum (табл. 1) .

Как показывают данные табл. 1, процент изолятов, выделенных из пораженных зерновок и корневой системы растений, может значительно различаться. Это указывает на вероятность расхождения их эколого-трофических ниш и приуроченность поражения к определенным органам растений-хозяев .

Оценка фитотоксичности изолятов рода Bipolaris для семян ярового ячменя сорта Ача показала, что наиболее токсичными оказались штаммы двух видов — B. еllisii и B. zeae, которые вызывали 80—100%-е угнетение прорастания семян. Слаботоксичными были изоляты вида B. bicolor .

Среди изолятов рода Fusarium группу высокотоксичных видов составляют F. sporotrichioides, F. moniliforme, F. heterosporum, F. oxysporum, F. chlamydosporum, F. sambucinum и F. semitectum, которые угнетают прорастание семян. Нетоксичных среди изученных изолятов не выявлено, что свидетельствует о высокой конкурентоспособности и приспособляемости этих видов .

Следует отметить, что на 15—20-е сутки у всех растений во влажных камерах, зараженных представителями родов Fusarium и Bipolaris, а также соседних с ними были отмечены симптомы гниения стеблевой и корневой частей растений, что свидетельствует о потенциальной опасности этих грибов в благоприятных для их развития условиях .

Оценка фитотоксических свойств культуральной жидкости штаммов фитопатогенов выявила, что токсины фитопатогенов, помимо угнетения всхожести растений, способствуют развитию заболевания на семенах. Минимальная инфицируемость семян была при обрабатывании стерильной водой — 1.25 %. Высокая зараженность семян фузариозом отмечена при обработке их метаболитами изолятов F. sporotrichioides, F. chlamydosporum, F. moniliforme, при этом средняя инфицируемость семян была выше 12.2 %. Изоляты видов F. sambucinum и F. heterosporum — высокотоксичные для семян ячменя, обладают низкой агрессивностью (в среднем от

2.1 до 4 %) .

Оценка антагонистической (микопаразитической и антибиотической) активности показала вариабельность антагонистов по спектру чувствительности в зависимости от их видовой принадлежности (табл. 2 и 3) .

Таблица 2 Антибиотическая активность штаммов видов рода Trichoderma в отношении возбудителей корневых гнилей видов рода Bipolaris (зона подавления роста, мм) Штаммы фитопатогенов Штамм-антагонист B. bicolor B. bicolor B. ellisii B. ellisii B. zeae B. nodulosa B. nodulosa

–  –  –

В ходе исследования установлено, что все виды рода Bipolaris в той или иной степени чувствительны к антагонистически активным микромицетам рода Trichoderma, в то время как для изолятов рода Fusarium характерна выборочная чувствительность в зависимости от вида антагониста. Высокую антибиотическую активность в отношении видов рода Bipolaris проявляли штаммы вида Trichoderma viride (табл. 3) .

Штаммы T. citrinoviride и T. harzianum проявили низкую антибиотическую активность в отношении обоих групп штаммов фитопатогенов. У штаммов T. asperellum отмечена высокая степень гетерогенности по антибиотической и микопаразитической активности (табл. 4) .

Гетерогенность чувствительности фитопатогенов к грибам рода Trichoderma была оценена методом кластерного анализа (см. рисунок) .

Все фитопатогены по степени чувствительности были разделены на три кластера:

в первый вошли устойчивые к антибиотикам Trichoderma штаммы видов F. heterosporum и F. chlamydosporum; во второй — штаммы видов F. sambucinum и F. sporotrichioides, характеризующиеся средней степенью чувствительности; в третий — штаммы рода Bipolaris, проявившие высокую степень чувствительности. В целом при оценке чувствительности возбудителей корневых гнилей к антибиотическим веществам Trichoderma наблюдается низкая степень гетерогенности среди фитопатогенов .

Как свидетельствуют многие исследователи (Гринько, 2001; Howell, 2003; Verma et al., 2005; Алимова, 2006; Коломбет, 2007), грибы рода Trichoderma проявляют виКластерный анализ изолятов Fusarium и Bipolaris по чувствительности к штаммам грибов рода Trichoderma .

до- и штаммоспецифичность к разным фитопатогенам. Проведенные эксперименты показывают необходимость исследования гетерогенности популяций антагониста и возбудителей болезни. Большая вариабельность антибиотической и микопаразитической активности штаммов рода Trichoderma и состава продуцируемых ими биологически активных метаболитов по отношению к набору возбудителей болезней свидетельствуют о необходимости отбора культур антагониста для создания на их основе биопрепарата, содержащего биологически активные вещества грибов .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

А л и м о в а Ф. К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma. Казань: Унипресс ДАС, 2006. 268 с .

В е л и к а н о в Л. Л. Роль грибов в формировании мико- и микробиоты почв естественных и нарушенных биоценозов и агроценозов: Дис.... д. б. н. М., 1997. 547 с .

Г е ш е л е Э. Э. Основы фитопатологической оценки в селекции М.: Колос, 1964. 200 с .

Г р и н ь к о Н. Н. Экологические аспекты регулирования популяций фитопатогенных микромицетов овощных культур в закрытом грунте: Дис.... д. б. н. М., 2001. Т. 1, 2. 843 с .

Д у р ы н и н а Е. П., Ч и ч е в а Т. Б. Влияние известкования, минеральных удобрений и окультуренности почвы на возбудителей корневой гнили / Агрохимия. 1980. № 8. С. 107—114 .

К о л о м б е т Л. В. Научное обоснование и практическая реализация технологии создания грибных препаратов для защиты растений от болезней: Дис.... д. б. н. М., 2007. 327 с .

Л е в и т и н М. М. Фузариоз колоса зерновых культур / Защита и карантин растений. 2002 .

№ 1. С. 16—17 .

М о н а с т ы р с к и й О. А. Токсинообразующие грибы и микотоксины / Защита и карантин растений. 2006. № 11. С. 18—20 .

М е т о д и ч е с к и е указания по экспериментальному изучению фитопатогенных грибов .

Л., 1974. 69 с .

Н а у м о в а Н. А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. Л.: Колос, 2000. 208 с .

С о р о к а т а я Е. И. Биотехнологические методы в селекции ярового ячменя на устойчивость к возбудителям корневой гнили. Красноярск: Изд-во Краснояр. гос. аграрн. ун-та, 2003 .

70 с .

Х а с а н о в Б. А. Таксономия рода Helminthosporium s. l. и критерии для идентификации видов родов Bipolaris, Drechslera, Exserohilum и Curvularia / Микология и фитопатология. 1987 .

Т. 21, вып. 5. 1987. С. 433—442 .

Ч у л к и н а В. А. Корневые гнили хлебных злаков в Сибири. Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 1985. 189 с .

Ч у л к и н а В. А. Корневые гнили / Защита и карантин растений. 2004. № 2. С. 16—18 .

H a r m a n G. E. Myths and dogmas of biocontrol. Changes in perceptions derived from research on Trichoderma harzianum T 22 / Plant Dis. 2000. Vol. 84. P. 377—393 .

H a r m a n G. E., H o w e l l C. R., V i t e r b o A., C h e t I., L o r i t o M. Trichoderma species-opportunistic, avirnlent plant symbionts / Nature Rev. 2004. Vol. 2. P. 43—56 .

H o w e l l C. R. Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: the history and evolution of current concepts / Plant Dis. 2003. Vol. 87. Р. 4—10 .

L e w i s J. A., P a p a v i z a s G. C. Production of chlamydospores and conidia by Trichoderma spp. in liquid and solid growth media / Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. Р. 351—357 .

N e l s o n P. E., T o u s s o n T. A., M a r a s a s W. F. O. Fusarium species: An illustrated Manual for Identification. University Pork and London. Pennsylvania State University Press, 1983. 193 р .

V e r m a M., B r a r S. K., T y a g i R. D., V a l ґe r o J. R., S u r a m p a l l i R. Y. Wastewater sludge as a potential rawmaterial for antagonistic fungus (Trichoderma sp.): role of pre-treatment and solids concentration / Water Res. 2005. Vol. 39. Р. 3587—3596 .

–  –  –

Изучен видовой состав возбудителей корневых гнилей родов Fusarium и Bipolaris. Установлена гетерогенность штаммов фитопатогенов в пределах одного вида по чувствительности к штаммам рода Trichoderma в зависимости от вида антагониста и дозы фунгицида. Для поддержания численности фитопатогенов на минимальном уровне вредоносности целесообразно применение интегрированной защиты, сочетающей биологические и химические методы .

Ключевые слова: корневая гниль, штаммы-антагонисты грибов рода Trichoderma .

SUMMARY

The 12 species of Bipolaris and Fusarium phytopathogens were isolated and identified from barley grain and rhizosphere. The inhibition of the pathogen strains belonging to the same species largely depends on the species of Trichoderma isolates obtained. The result of this study indicates that for reducing the incidence of diseases it is effective to integrate the biological agents and chemical methods.



Похожие работы:

«Лекция 6 СЛАВЯНСКИЙ ЭТАП ВЕЛИКИХ МИГРАЦИЙ Массовые миграции славянских племен а затем и переселение их на территорию Византийской империи завершающий этап Великого переселения народов. Противостояние Б...»

«УДК 630*548 СОСТОЯНИЕ НАСАЖДЕНИЙ НОВОПОКРОВСКОГО ЛЕСНОГО МАССИВА Сивер Н. А., Засоба В.В., Ланцева Н.Н., Богданов Э.Н. ФГБОУВПО"Новочеркасская государственнаяхмелиоративная академия" Новочеркасс...»

«U HAYKI4 POCCI4IZCKOIZ @EAEPAIII4I4 MI,IHHCTEPCTBO OEPA3OBAHUS, OEAEPAJIbHOE f OCYAAPCTBEHHOE EIOAXETHOE OEPA3OBATEJIbHOE YqPEX,UEHI,IE BbIC[IETO NPOOECCIIOHAJIbHOTO OEPA3OBAHI4JI (HOBOCHEHPCKT,Tfi rOCvAapCrSeHHbrfi nEAAf OrH q ECKHf...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Кафедра физического воспитания ТРЕ...»

«Сибирь – наш край родной Сибирь – Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)"СИБИРЬ – НАШ КРАЙ РОДНОЙ Учебное пособие по русскому языку и культуре речи Рекомендовано НМС по русскому языку и культуре речи при Мин...»

«Министерство образования и науки РФ Арктический государственный институт культуры и искусств Северо-Восточный федеральный университет им . М.К.Аммосова Университета г.Абердин, Департамент антропологии (Великобритания) Чурапчинский государственный институт физической к...»

«Государственное бюджетное учреждение культуры города Москвы "Центральная универсальная научная библиотека имени Н. А. Некрасова" Библиографические указатели Москва УДК 016:9(М) ББК 91.9:63+63.3(0)53я1+63.3(2)53я1+83.3 М 63 М 63 Мир и война : библиографические указатели : к 100-летию начала Первой мировой войны / сост. А. Ш....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" ПРАВИЛА ПРИЁМА В ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ в 2010 году г. Ростов-на-Д...»

«45 Егоров Б.Ф. (Санкт Петербург) АЛЬБОМ КАК МОДЕЛЬ ЭСТЕТИЧЕСКИХ ВКУСОВ ВЛАДЕЛЬЦА Альбомы – неотъемлемая часть культуры нового времени: альбомы фотографий и открыток, альбомы марок и этикеток, альбомы рисунков. Но наиболее интересен весьма распространенный вид – альбомы письме...»







 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.