Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Отбор штаммов рода Bacillus с противогрибковой активностью для создания эффективных биопрепаратов

Ежегодный ущерб, наносимый вредителями и болезнями сельскохозяйственным культурам, по данным организации по продовольствию и сельскому хозяйству ООН, составляет примерно 20-25 % потенциального мирового урожая продовольственных культур. Поэтому роль защиты растений в увеличении производства и сохранении сельхозпродуктов огромна [1]. В северном регионе — основ­ной житнице республики — чрезвычайную опасность для яровой пшеницы представляют корневая гниль, бурая ржавчина и септориоз, которые проявляются почти ежегодно и в зависимости от при­родных условий года и других факторов распространяются на площади до 3-5 млн. га, потери урожая достигают 15-20 % и более [2]. Основной урон сельскому хозяйству наносят фитопатогенные грибы родов Fusarium, Bipolaris, Penicillum и др., являющиеся возбудителями различных гнилей, пятнистостей, увядания, скручивания листьев и других заболеваний растений. Биологический контроль фито-патогенов in vitro является до сих пор одним из основных критериев отбора практически полезных штаммов. Для селекции бактерий-антагонистов против возбудителей наиболее распространенных болезней зерновых и овощных культур были выделены изоляты спорообразующих микроорганизмов.

Анализ тенденции развития в области защиты растений в России, США и других странах пока­зал, что против фитопатогенных организмов определенную перспективу имеет применение биологи­ческого метода, в частности, микроорганизмов-антагонистов и индустрированной устойчивости рас­тений. Ученые многих стран мира отдают предпочтение использованию биологических препаратов бактериального происхождения [3]. Так, в связи с биологизацией и экологизацией сельскохозяйственно­го производства направление по созданию биопрепаратов для защиты растений становится все более акту­альным. Существует множество биологических функций микроорганизмов, направленных на осуществле­ние биосинтеза метаболитов различного действия. Потенциальным объектом агробиотехнологии являются ризосферные PGPR (от Plant Growth-Promotion Rhizobacteria), широко используемые для разработки био­логических средств защиты растений от фитопатогенов, а также биопрепаратов, стимулирующих рост и повышающих продуктивность растений [4].

Механизм действия этих микроорганизмов на фитопатогены включает конкуренцию за источник питания, эффективную колонизацию ризосферы, синтез антибиотических и росторегулирующих ве­ществ [5, 6]. Так, использование микробных культур на основе микроорганизмов-антагонистов фито-патогенов позволяет не только надежно контролировать развитие бактериальных и грибных инфек­ций в течение всего вегетационного периода, но и во время хранения сельскохозяйственной продук­ции или посевного материала [7].

Известно, что 60-90 % живой биомассы почвы составляют микроорганизмы, физиолого-биохимическая активность которых в 100-1000 раз выше, чем макроорганизмов. Почвенные микроор­ганизмы-антагонисты способны подавлять развитие фитопатогенных микромицетов, в том числе и фузариев, за счет секреции в среду экзометаболитов с выраженной антибиотической активностью, а также ферментативного разрушения гифов грибов и жесткой конкуренции за жизненное пространст­во и питательный субстрат. Использование бактерий рода Bacillus как биоагентов микробных препа­ратов имеет ряд преимуществ: данные микроорганизмы легко культивируются, могут длительное время храниться, а также использоваться в виде спор, что облегчает инокуляцию посевного материа­ла и пролонгирует длительность действия биопрепарата в природной среде [8]. Российские ученые уделяют большое внимание использованию для биологической защиты растений бактерий из родов Pseudomonasи Bacillus [9].

Отечественных разработок по созданию биологических фунгицидов очень мало, поэтому данная проблема для нас представляет огромный интерес, так как Казахстан полностью зависит от ввозимых иностранных пестицидов и биофунгицидов.

Материалы и методы

Отбор антагонистов фитопатогенов проводили методом диффузии в агар с применением агаро­вых блоков. Суспензию тест-культуры фитопатогена вносили в расплавленный агар и разливали его в чашки Петри. Пробочным сверлом (диаметр 6-8 мм), предварительно опущенным в спирт и обож­женным в пламени горелки, вырезают 4 агаровых блока. На поверхность агара после застывания по­мещали агаровые блоки, вырезанные с питательной средой СПА, где можно культивировать бакте­рии-антагонисты. После агаровые блоки засевали исследуемыми культурами. Чашки с агаровыми блоками инкубировали 7 суток при температуре 30 0С. Суспензию тест-культуры фитопатогена вно­сили в среду из расчета 10 мл на 100 мл питательной среды.

Результаты и их обсуждение

Биологический контроль фитопатогенов in vitro является до сих пор одним из основных крите­риев отбора практически полезных штаммов. Для селекции бактерий-антагонистов против возбуди­телей наиболее распространенных болезней зерновых и овощных культур были выделены изоляты спорообразующих микроорганизмов.

Целью нашей работы являлось изучение противогрибковой активности бактерий рода Bacillus для создания в дальнейшем на их основе эффективных биопрепаратов. Проведена проверка выделен­ных изолятов спорообразующих микроорганизмов рода Bacillus на антагонистическую активность против фитопатогенных грибов в условиях in vitro.

Нами были взяты на проверку антагонистической активности 10 штаммов рода Bacillus, выде­ленных из почв Акмолинской области спорообразующих микроорганизмов. В качестве тест-объектов при определении антагонистического спектра бактерий использовали штаммы грибов Fusarium oxysporum 91, Fusarium heterosporum 84 и Alternaria alternata А8, взятых из коллекции Казахского агротехнического университета им. С.Сейфуллина, кафедры агрохимии и почвоведения. Данные гри­бы являются возбудителями наиболее распространенных болезней растений.

Особенности воздействия метаболитов бактерий группы Bacillus на развитие мицелия проявля­лись в следующем. Вокруг колоний бактерий группы Bacillus формируется округлая, четко выражен­ная зона подавления роста мицелия гриба. На границе зоны подавления роста гриба и колонии бакте­рий сформировался ободок, чуть приподнятый над средой.

Результаты микроскопирования мицелиальной клетки гриба A.Alternata А8 представлены на ри­сунках 1 и 2. При микроскопировании подавленного мицелия просматриваются морфологические изменения клеток мицелия. Они заметно округляются, укорачиваются в гифах, наблюдается грануля­ция цитоплазмы, происходит образование хламидоспор, на концах конидий образуются пузыревид­ные вздутия (рис. 2).

Мицелий гриба А alternata А8

Показатели антагонистической активности выделенных штаммов бактерий рода Bacillus по от­ношению к фитопатогенным грибам приведены в таблице 1.

Антагонистическая активность бактерий рода Bacillus по отношению к фитопатогенным грибам

Как показывают данные таблицы 1, в результате антагонистического действия бактерий рода Bacillus на фитопатогенные грибы вокруг колоний бактерий наблюдается отсутствие зоны роста гри­ба. Наиболее сильными антагонистическими свойствами по отношению к F. heterosporum 84 облада­ли бактерии Bacillus шт. 2, Bacillus шт. 31, Bacillus шт. 9, Bacillus шт. 18. Диаметр зон подавления роста гриба колебался в пределах от 21 до 41 мм. Диаметр в пределах 3-14 мм отмечен у 6 испытуе­мых штаммов бактерий по отношению к F. heterosporum 84. Активность против гриба F. oxysporum 91 проявили бактерии Bacillus шт. 31, Bacillus шт. 2, Bacillus шт. 9, Bacillus шт. 29, зона подавления мицелия колебалась в пределах 18-45 мм. Активность против гриба A.Alternate А8 проявили бактерии Bacillus шт. 31, Bacillus шт. 2, Bacillus шт. 9, Bacillus шт. 29, Bacillus шт. 18, зона подавления мицелия колебалась в пределах от 18 до 38 мм. По тестированию фунгицидной активности штаммов бактерий было выявлено, что все штаммы давали четко выраженную границу между бактериальной и грибной культурами.

В результате проведенных экспериментов были отобраны 3 активных штамма микроорганизмов (Bacillus шт. 31, Bacillus шт. 2, Bacillus шт. 9) с наибольшей антифунгальной активностью по отноше­нию к фитопатогенным грибам и на их основе наработана культуральная жидкость. Диаметр зон по­давления роста гриба F. oxysporum 91 колебался в пределах от 23,3 до 45 мм. Диаметр в пределах 21,7-41,7 мм отмечен у отобранных штаммов бактерий по отношению к F. heterosporum 84. Актив­ность против гриба A. alternata А8, зона подавления мицелия колебалась в пределах 25 до 36,7 мм.

Далее нами был поставлен повторный опыт по отношению к фитопатогенам. Результаты иссле­дования показаны на рисунках 3 и 4.

Антагонистическая активность бактерий рода Bacillus subtilis шт.2 по отношению к F. heterosporum 84

Антагонизм штаммов бактерий группы Bacillus шт. 31и Bacillus шт. 9 по отношению к A.alternata A8

При изучении штамма Bacillus шт. 2 выявлено, что он обладает наиболее сильным антибиотиче­ским действием по отношению ко всем исследуемым фитопатогенным грибам. Сильно выраженный антагонизм он проявил особенно в отношении фитопатогенных грибов рода Fusarium oxysporum 91, где прозрачная зона достигла 46,0 мм, эффективность подавления роста гриба F. heterosporum 84 также была высокой — 42,0 мм. В отношении остального фитопатогена — AAlternatci А8 проявил среднюю степень антагонизма. Средний радиус зоны лизиса данного штамма составляет 41,5 мм. Из числа исследуемых тест-культур штамм Bacillus шт. 9 проявлял ярко выраженное антагонистическое действие только по отношению к двум фитопатогенам — зона подавления A. alternata А8 и F. oxysporum 91 составляет от 36,7 до 33,3 мм. При изучении антибиотического действия штамма Ba­cillus sp. 31 установлено, что он ингибирует развитие всех изучаемых фитопатогенных грибов. При подсеве фитопатогенов отмечен рост штамма в виде волнообразного полукруга и в радиусе 28,3 мм для гриба A.Alternata А8, 30,0 мм — для гриба F. oxysporum 91, 39,7 мм — для гриба F. heterosporum 84.

Отобранные активные штаммы-антагонисты были идентифицированы генно-молекулярными, а также классическими методами исследования. На основании изученных методов штамм Bacil­lus sp. 31 отнесен к виду Bacillus cereus, штамм Bacillus sp. 2 — к виду Bacillus subtilis, штамм Bacillus sp. 9 — к виду Bacillus cereus.

Выводы

В настоящее время перспективным направлением является разработка безопасных и эффектив­ных биологических средств борьбы с патогенными грибами и микроорганизмами, которая предпола­гает широкое применение препаратов на основе бактерий-антагонистов и их метаболитов, прояв­ляющих активность против широкого спектра грибных патогенов. Наибольшей антифунгальной ак­тивностью из всех исследованных штаммов по отношению к фитопатогенным грибам обладали штаммы бактерий Bacillus subtilis 2, Bacillus cereus 31 и Bacillus cereus 9.

В заключение можно сказать, что отбор активных штаммов позволит рекомендовать бактерии-антагонистов для создания на их основе высокоэффективных экологически безопасных препаратов защиты растений от заболеваний, вызываемых патогенными грибами.

 

Список литературы

  1. Газета «Казах Зерно.kz» — № 5 (5). 20 июля.
  2. Койшибаев М., Пономарева Л.А. Вредоносность болезней яровой пшеницы с воздушно-капельной инфекцией в Север­ном Казахстане // Вестн. сельхоз. науки Казахстана. — 2008. — № 8. — С. 15-19.
  3. Morgounov A., Rosseva L. and Koyshibayev M. Leaf rust Wheat in Northern Kаzakhstan and Siberia incidence virulence and breeding for resistance // Australian Journal of Agricultural Research. — 2007. — № 56. — Р. 847-853.
  4. Maurhofer M., Keel C., Schider C. et al. Disease control and pest management, Influence of enhanced antibiotic production in Pseudomonasfluorecens strains CHAO on its disease suprossive capacity // Phythopatology. — 1992. — № 82. — 190-195.
  5. Pfender W.F., Kraus J. and Loper J.E. Agenomic region from Pseudomonas fluorecens Pf-5 required for pirrolnitrinpriduction and inhibition ot Pyrenophora tTitici-repentis in wheat straw // Phythopatology. — 1993. — № 83. — 1223-1228.
  6. Надыкта В.Д. Перспективы биологической защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов // Защита и каран­тин растений. — 2004. — № 6. — С. 26-28.
  7. Воронин А.М., Кочетков В.В. Биологические препараты на основе псевдомонад // АГРО XXI. — 2000. — 140 с.
  8. Benizri E., Baudon E., Guckert A. Root colonization by inoculated plant growth-promoting rhizobacteria // Biocontrol science and technology. — 2001. — № 11. — 557-574.
  9. ШтерншисМ.В., Джалилов Ф.С., АндрееваИ.В. и др. Биопрепараты в защите растений. — Новосибирск, 2000. — 128 с.
  10. Кузин А.И., Кириченко П.М., Кузнецова Н.И. и др. Фунгицидные свойства штаммаBacillussubtilis// Сельскохозяйст­венная микробиология вXVIII-XIX веках: Материалы Всерос. конф. — СПб., 2001. — С. 30.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.