Антагонізм Bacillus thuringiensis до фітопатогенних мікроміцетів – збудників хвороб яблуні

Автор(и)

  • Олена Володимирівна Шерстобоєва Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна https://orcid.org/0000-0001-8239-0847
  • Андрій Богданович Крижанівський Інститут прикладної біотехнології БТУ-Центр, Україна
  • Альона Анатоліївна Бунас Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна https://orcid.org/0000-0003-4806-7004

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2021.234460

Ключові слова:

антагонізм, Bacillus thuringiensis, фітопатогенні мікроміцети, яблуня, біозахист

Анотація

Мікроорганізми-антагоністи, продукуючи бактерицидні та фунгіцидні речовини, розповсюджуються у просторі та займають різні екологічні ніші. Антагоністичну дію мікроорганізми можуть поєднувати з низкою інших властивостей, які можуть бути використані людиною для своїх цілей. Мікроорганізми — агенти біопрепаратів часто володіють поліфункціональністю дії на компоненти агроекосистеми, яка за впливу різних чинників навколишнього середовища, здатна мати позитивні і негативні наслідки. Метою роботи було вивчити вплив нових високоактивних ентомопатогенних штамів Bacillus thuringiensis на нецільові об’єкти — компоненти біоценозу яблуневого саду. При розробленні технології біоконтроля чисельності шкідливих комах яблуні з використанням B. thuringiensis виявили додатковий позитивний захисний ефект — зниження чисельності збудників грибних хвороб на поверхні листків. Оброблення листків яблуні рідкою культурою штаму B. thuringiensis 0376 через 72 год після нанесення знижувало чисельність збудника парші Fusicladium dendriticum у 7 разів, а збудника моніліозу Monilia fructigena — у 9 разів. Штам B. thuringiensis 0371 проявив найбільш високий рівень антагонізму, адже in vitro повністю пригнічував ріст і розвиток мікроміцетів на поверхні поживного середовища. На листковій поверхні застосування культури штаму 0371 знижувало чисельність Fusicladium dendriticum на 92%, а Monilia fructigena — на 86% через 72 год після оброблення. У польовому досліді при обробці яблунь культурою цього штаму на 7,1% знижувався розвиток парші. Штам B. thuringiensis 787 не виявив антагонізму щодо фітопатогенних мікроміцетів при культивуванні на поживному середовищі, що може пояснюватись його нездатністю продукувати водорозчинний екзотоксин, на відміну від штамів B. thuringiensis, що є антагоністами збудників парші та моноліозу яблуні. Штам B. thuringiensis 0371 потребує подальшого дослідження і розробки його препаративних форм, адже є найбільш перспективним для створення комплексного біопрепарату з інсектофунгіцидними властивостями для застосування в екологічно безпечних агротехнологіях.

Біографії авторів

Олена Володимирівна Шерстобоєва, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор сільськогосподарських наук, професор

Андрій Богданович Крижанівський, Інститут прикладної біотехнології БТУ-Центр

кандидат сільськогосподарських наук

Посилання

Zhuchenko, A.A. (2004). Jekologicheskaja genetika kulturnyh rastenij i problemy agrosfery (teorija i praktika) [Ecological genetics of cultivated plants and problems of the agrosphere (theory and practice)]. Moskva: LLC «Publishing House Agrorus» [in Russian].

Shternshis, M.V. et al. (2004). Biologicheskaja zashhita rastenij [Biological plant protection]. Moskva: Kolos [in Russian].

Furdychko, O.I. & Bojka, A.L. (Eds.). (2013). Ekologichna bezpeka agropromyslovogo vyrobnycztva [Ecological safety of agro-industrial production]. Kyiv: DIA [in Ukrainian].

Fura, A. (2015). Zaxyst vid parshi [Scab protection]. Sadivnycztvo po-ukrayinsky — Gardening in Ukrainian, 1 (7), 36–37 [in Ukrainian].

Pasxaver, B.J., Shubravska, O.V., Krysanov, D.F. & Prokopenko, K.O. (2010). Agroprodovolche vyrobnycztvo u 1990–2009 rr.: tendenciyi rozvytku [Agro-food production in 1990–2009: development trends]. Ekonomika APK — Economics of agro-industrial complex, 9, 12–20 [in Ukrainian].

Salo, I.A. (2013). Rynok yabluk v Ukrayini [Apple market in Ukraine]. Visnyk agrarnoyi nauky — Bulletin of Agricultural Science, 3, 63–66 [in Ukrainian].

Ghelardi, E., Celandroni, F., Salvetti, S., Fiscarelli, E. & Senesi, S. (2007). Bacillus thuringiensis pulmonary infection: next term critical role for bacterial membranedamaging toxins and host neutrophils. Microbes and infection Institut Pasteur, 9, 591–598 [in English].

Kuznecova, L.N. (2012). Vydelenie i biotestirovanie aktivnyh shtammov jentomopatogennyh bakterij Bacillus thuringiensis iz nasekomyh prirodnyh populjacij Kryma [Isolation and biotesting of active strains of entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis from insects of natural populations of Crimea]. Uchenye zapiski Tavricheskogo nacional’nogo universiteta im. V.I. Vernadskogo. Series: «Biologija, himija» — Scientific notes of the Tavrichesky National University named after IN AND. Vernadsky: Series «Biology, Chemistry», 25 (64), 3, 89–94 [in Russian].

Tkalenko, G. (2015). Biologichni preparaty v zaxysti roslyn [Biological drugs in plant protection]. Propozyciya: Suchasni agrotexnologiyi iz zastosuvannya biopreparativ ta regulyatoriv rostu — Offer, special. issue: Modern agrotechnologies for the use of biological products and growth regulators, 2–16 [in Ukrainian].

Patyka, V.F. (2007). Jekologija Bacillus thuringiensis [Ecology of Bacillus thuringiensis]. Kyiv: PDAA Publishing House [in Russian].

Kandybin, N.V., Ermolova, V.P. & Patyka, T.I. (2009). K voprosu formirovanija rezistentnosti nasekomyhk Bacillus thuringiensis [On the formation of insect resistance to Bacillus thuringiensis]. XII z’їzd Tovaristva mіkrobіologіv Ukraїni іm. S.M. Vinograds’kogo [XII Congress of the Society of Microbiologists of Ukraine named after S.M. Vynohradsky]. (p. 306). Uzhgorod «Patent» [in Russian].

Kryzhanivskyj, A.B. (2015). Alelopatychna diya lystya yabluni na entomopatogenni shtamy Bacillus thuringiensis [Allelopathic effect of apple leaves on entomopathogenic strains of Bacillus thuringiensis]. Agroekologichnyj zhurnal — Agroecological journal, 2, 117–120 [in Ukrainian].

Eugene, W., Nester, С., Thomashow, L.S., Metz, M. & Gordon, M. (2008). 100 years of Bacillus thuringiensis: A Critical Scientific Assessment. American society for microbiology, 22 p [in English].

Sherstoboyeva, O.V., Demydov, O.A. & Kryzhanivskyj, A.B. (2016). Vplyv entomopatogennyx bakterij Bacillus thuringiensis na urozhajnisti yakist plodiv yabluni [Influence of entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis on yield and quality of apple fruits]. Silskogospodarska mikrobiologiya — Agricultural microbiology, 23, 49–54 [in Ukrainian].

Chabanyuk, Ya.V., Sherstoboyeva, O.V., Tkach, Ye.D., Bunas, A.A., Starodub, V.I., Dovgych, K.I. & Dmytruk, D.M. (2013). Ekologichna ocinka vplyvu pestycydiv i agroximikativ na cilovi obyekty navkolyshnogo pryrodnogo seredovyshha [Ecological assessment of the impact of pesticides and agrochemicals on environmental targets]. Kyiv [in Ukrainian].

Volkogon, V.V. (Ed.)., Nadkernychna, O.V., Tokmakova, L.M. ta in. (2010). Eksperymentalna gruntova mikrobiologiya [Experimental soil microbiology]. Kyiv: Agrarna Nauka [in Ukrainian].

Peresypkin, V.F. (1989). Selskohozjajstvennaja fіtopatologіja [Agricultural phytopathology]. Moskva: Agropromizdat [in Russian].

Kalmykova, G.V. & Burceva, L.I. (2011). Antibakterialnaja i fungicidnaja aktivnost jentomopatogennyh bakterij Bacillus thuringiensis [Antibacterial and fungicidal activity of entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis]. «Biologicheski aktivnye veshhestva mikroorganizmov» — «Biologically active substances of microorganisms» (р. 55). Moskva: MAKS Press [in Russian].

Zhuravleva, N.V. & Lukjanov, P.A. (2004). Hitinoliticheskie fermenty: istochniki, harakteristika i primenenie v biotehnologii [Chitinolytic enzymes: sources, characteristics and applications in biotechnology]. Vestnik DVO RAN — Bulletin of the FEB RAS, 3, 76–86 [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-26

Номер

Розділ

Статті