Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №8 (67) июнь-1 2014 г.

Дата публикации: 02.06.2014

Статья просмотрена: 704 раза

Библиографическое описание:

Попова А. Д., Садыкова В. С. Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium // Молодой ученый. — 2014. — №8. — С. 328-330. — URL https://moluch.ru/archive/67/11376/ (дата обращения: 21.07.2018).

Исследование антагонистической активности штаммов Trichodermaasperellumк токсинобразующим фитопатогенным грибам рода Fusarium. Для оценки антимикробной активности проводили исследования методами перпендикулярных штрихов, бумажных дисков и агаровых блоков (метод диффузии в агар). Перспективным для штаммов Trichodermaasperellumявляется дальнейшее изучение свойств вторичных метаболитов и разработки антимикробных препаратов.

Ключевые слова:гиперпаразитическая, антагонистическая, антиикробная, токсинобразующие, грибы.

В последние время грибы находят все большее применение в самых разнообразных областях деятельности человека. На данный момент хорошо изучены свойства только незначительного количества известных видов. В связи с этим необходимо как детальное изучение биологии поиск новых полезных свойств других грибов [1].

Одними из естественных антагонистов фитопатогенных микроорганизмов являются грибы рода Trichoderma, обнаруживающие космополитизм и встречающиеся во всех типах почв. Популяции грибов рода Trichoderma являются природным резервуаром для поиска штаммов-продуцентов биологически активных соединений, эффективных для контроля широкой группы организмов: условно-патогенных и патогенных бактерий, фитопатогенных грибов, опухолевых клеток, а также оказывающих влияние на рост высших растений. На основе этих грибов создана группа биопрепаратов-триходерминов. Большинство исследователей во всем мире отмечают их высокую эффективность в подавлении многих возбудителей болезней растений. В связи с широким применением грибов рода Trichoderma в самых разных странах накоплен огромный фактический материал, касающийся физиолого-морфологических, биохимических и генетических исследований грибов, а также технологии получения биопрепаратов и их успешное применение. Однако, потенциальные возможности использования представителей вида микромицетовTrichodermaasperellum в биологическом контроле возбудителей инфекций растений изучены недостаточно. По словам ведущего специалиста, занимающегося исследованием этих грибов Г. Самуельса (Samuels, 2006): «Род Trichoderma сейчас в стадии открытия для человечества. Численность, биоразнообразие, роль и взаимодействие видов Trichoderma вокружающей среде только теперь можно оценить в полной мере. С открытием новых экологических ниш и описания новых видов в неизученных географических регионах еще много новых видов будет найдено, изучены процессы жизнедеятельности этого «захватывающего» рода и использован их потенциал в биотехнологии будущего» [2,5,6,7].

Цель работы: исследование антагонистической активности штаммов Trichodermaasperellum к токсинобразующим фитопатогенным грибам рода Fusarium.

Исследования проводили со штаммамиTrichodermaasperellum: T-30 (ВКПМ F-767), TH-7 (ВКПМ F-888) и МГ/6 (ВКПМ F-878), выделенными из различных природных объектов Средней Сибири [5].

1.                 T-30 (Номер штамма в Генбанке KF900134) — выделен из исходного штамма, изолированного из почвы тепличного комплекса Березовского района Красноярского края.

2.                 TH-7 (Номер штамма в Генбанке KF922329) — выделен из исходного штамма, изолированного из почв Таловского лесничества Красноярского края.

3.                 Mg-6 (Номер штамма в Генбанке KF922326) — моноспоровый штамм, выделен из исходного Mg-97, изолированного из почв лесного биоценоза Маганского лесхоза Красноярского края.

В качестве тест-объектов изучали штаммы токсинобразующих видов FusariumsporotrichioidesSherb. (ВКПМ F-890) и FusariumsambucinumFuckel (ВКПМ F-900).

Культуральные фильтраты и мицелия гриба Trichodermaasperellum получали глубинным культивированием на питательной среде Сабуро в течении 10 и 14 суток. Антимикробные соединения исследовали в водных, спиртовых и этилацетатных экстрактах мицелия. Для оценки антимикробной активности исследования проводили методами перпендикулярных штрихов, бумажных дисков и агаровых блоков (метод диффузии в агар) [3,4].

Исследуя культуральные экстракты штамма Trichodermaasperellum методом бумажных дисков и методами диффузии в агар, наиболее эффективные действия проявил этилацетатный экстракт из культуральной жидкости штамма TrichodermaasperellumМГ/6 и Т-30. Этилацтатный экстракт получали глубинным культивированием T. asperellum в колбах на 1000 мл на жидкой среде Сабуро на качалке в течении 10 и 14 суток, затем культуральную жидкость фильтровали через мембранные фильтры на воронке Зейца под вакуумом. Для извлечения антибиотических веществ культуральную жидкость экстрагировали этилацетатом (1:1). Полученные экстракты упаривали в вакууме на роторном испарителе «Rotavapor-RBǘchi» (Швейцария) при 42°С досуха, сухой остаток растворяли в водном 60 % этаноле и получали спиртовые концентраты. Во всех фракциях — маточниках (исходной культуральной жидкости).

Однако, проверяя спиртовые и водные экстракты из штаммов Trichoderma, методом диффузии в агар, выяснили, что спиртовой экстракт активнее, чем водный экстракт по отношению токсинобразующим грибам рода Fusarium. Для получения спиртовых и водных экстрактов грибы глубинно культивировали на жидкой среде Сабуро на качалке (120–140 об/мин) в течении 10 и 14 суток, затем культуральную жидкость фильтровали через мембранные фильтры на воронке Зейца под вакуумом. Отобранный мицелий помещали в морозильную камеру, после оставляли в сушильном шкафу при температуре 40оС до полного испарения влаги.

Водные и спиртовые экстракты из биомассы мицелия получали путем измельченния биомассы и экстрагирования при температуре: 22 ± 1 °С. Соотношение исследуемого образца к экстрагенту составляло 1:3. Из мицелия определяли антимикробную активность методом диффузии в агар. Действие спиртового экстракта наглядно изображено на рисунке 1.

Рис. 1 Метод диффузии в агар со спиртовым экстрактом Trichodermaasperellum на Fusariumsambucinum и Fusariumsporotrichioides. а) T. asperellum МГ/6 и F. sambucinum F-900; б) T. asperellum Т-30 и F. sambucinum F-900; в) T. asperellum TH-7 и F. sambucinum F-900; г) T. asperellum МГ/6 и F. sporotrichioides F-890; д) T. asperellum Т-30 и F. sporotrichioides F-890; е)T. asperellum TH-7 и F. sporotrichioides F-890.

Антагонистическая активность продуцентов родаTrichoderma складывается из двух показателей: гиперпаразитической активности и антибиотической. Как показали исследования большого числа авторов, грибы этого рода образуют большое количество антимикробных соединений, которые выделяются в окружающую среду (при культивировании в культуральную жидкость) или могут накапливаться в мицелии штаммов.

Оценка гиперпаразитической активности показала гетерогенность штаммов в пределах вида и различия по степени активности изолятов в отношении фитопатогенных микромицетов.Штаммы вида Trichodermaasperellum проявили внутривидовую вариабельность по гиперпаразитической активности в зависимости от вида фитопатогена (таб. 1).

Таблица 1

Индекс антагонизма в баллах

Исследуемый штамм

Индекс антагонизма

F.sporotrichioides

F.sambucinum

T. asperellum TH-7

2

4

T. asperellum T-30

4

4

T. asperellum МГ/6

5

5

Для описания типов взаимоотношений между грибами рода Trichoderma и фитопатогенами родов Fusarium использовали шкалу Джонсона и Карла, в модификации и дополнении Ф. К. Алимовой.

Исследуемый штаммTrichodermaasperellum МГ/6 характеризуется максимальной активностью и действует на FusariumsporotrichioidesSherb.(ВКПМ F-890) и Fusarium sambucinum Fuckel (ВКПМ F-900) одинаково по шкале Джонсона и Карла — 5 баллов., т. е. механизм подавления — при контакте антагонист продолжает расти с неизменной скоростью поверх колонии подавляемого организма. Штамм Trichodermaasperellum T-30 действует одинаково на FusariumsporotrichioidesSherb.(ВКПМ F-890) и Fusarium sambucinum Fuckel (ВКПМ F-900). Индекс антагонизма по шкале Джонсона и Карла составляет 4 балла, т. е. подавление одного организма при контакте, антагонист обрастает колонию подавляемого организма. Для Trichodermaasperellum TH7 в отношении обоих видов Fusariumхарактерна низкая гиперпаразитическая активность, индекс антагонизма составил 4 и 2 балла соответственно.

В результате проведенных исследований были получены следующие результаты: Микромицеты рода TrichodermaasperellumМГ/6, T-30 и TH-7 проявляют антибиотическую активность по отношению к токсинобразующим штаммамFusariumsambucinumиFusariumsporotrichioides. Из трех представленных штаммов грибов T. asperellumвысокую антоганистическую активность в отношении фитопатогенов рода Fusarium проявляют штаммы Trichodermaasperellum МГ/6 и Т-30.

Вывод

Грибы рода Trichodermaявляются природным резервуаром биологически активных соединений эффективных для контроля фитопатогенных грибов. Стабильность культурально-морфологических признаков является критерием отбора штаммов — продуцентов для получения целевых продуктов в биотехнологии.

Все штаммы рекомендуется использовать в виде спорово-мицелиального препарата, так как только такая форма обеспечивает подавление сразу двух видов фитопатогенов — FusariumsambucinumиFusariumsporotrichioides. Таким образом, на основе штаммов T. аsperellum МГ/6 и Т-30 рекомендуется получениебиопрепаратов.

Литература:

1.         Александрова А. В. Грибы рода Trichoderma Pers.: FR.: Таксономия, географическое распространение и экологические особенности: диссертация... кандидата биологических наук: 03.00.24.- Москва, 2000.- 221 с.: ил. РГБ ОД, 61 01–3/778–3

2.         Аспите, А. Ф. Использование триходермина для защиты растений от фитопатогенных микромицетов / Аспите А. Ф., Швинка Ю. Э., Стрикаускас С. В. // Вестник с.-х. науки. — 1981. — № 9. — С. 114–118.

3.         Егоров Н. С. Микробы антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности// Издательство «Высшая школа», Москва, 1965, с — 96–130

4.         Егоров Н. С. Основные учения об антибиотиках// Изд.МГУ, Наука, Москва 2004г. — с 78

5.         Садыкова В. С. Экология грибов рода Trichoderma (Pers.:Fr.) бассейна реки Енисей, их биологические свойства и практическое использование: Автореф. док. биол. наук / Садыкова В. С. — Москва, 2012. — С.8–31

6.         Chet I. Trichoderma — application, mode of action, and potential as a biocontrol agent of soilborne plant pathogenic fungi / Chet I. // In Innovative Approaches to Plant Disease Control (ed. I. Chet). — 1987. — P. 137–160.

7.         Reino, J. L. Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma / J. L. Reino, R. F. Guerriero, R. Herna'ndez-Gala', I. G. Collado // Phytochem Rev. 2008. — Vol. 7. — P. 89–123.

Основные термины (генерируются автоматически): Метод диффузии, Гриб рода, индекс антагонизма, гриб, Номер штамма, спиртовой экстракт, антимикробная активность, Красноярский край, глубинное культивирование, жидкая среда.


Ключевые слова

гиперпаразитическая, антагонистическая, антиикробная, токсинобразующие, грибы.

Похожие статьи

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

отношение, среда, патоген, жидкость, гриб, окружающая среда, метод блоков, зона отсутствия роста, последнее время, питательная среда, глубинное культивирование, температура.

Метаболиты сибирских изолятов грибов рода Trichoderma...

Грибы культивировали на бульоне Чапека методом глубинного культивирования на качалке в течение пяти суток при температуре 25±2˚С. В работу был взяты штаммы. Salmonella moskaw и Streptococcus haemolyticus...

Изучение антагонистических свойств новых штаммов лактобацилл

Ключевые слова: Lactobacillus, тест-штамм, антагонизм, метод лунок, метод перпендикулярных штрихов, метод капель, культивирование, ингибирование.

К данной группе относятся диффузионные методы и методы тестирования в жидких питательных средах.

Изучение механизмов взаимодействия фитопатогенных грибов рр....

Грибы родов Fusarium и Pyrenophora являются одними из возбудителей экономически значимых болезней озимой пшеницы.

Совместное культивирование осуществляли на оптимизированной агаризированной среде (ориг.) методом встречных культур в течение...

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Именно таким методом разведения выделяли отдельные штаммы грибов. Из выросших колоний брали гомогенные и производили их пересев на отдельные среды. Разведение проводили до тех пор, пока не получали одну гомогенную культуру...

Разработка технологии получения нового экологически...

Для штамма B. subtilis BZR 517 оптимизированная питательная среда также оказалась более

Исследования антагонистической активности показали, что для штамма B

тестерного гриба F. oxysporum у штамма B. subtilis 336g отмечена при культивировании от 24 до 48 ч, для...

Условия культивирования перспективного штамма-продуцента...

Штамм выращивали на жидкой питательной среде Кинга В

Таким образом, при производстве микробиопрепарата на основе штамма 14-3 P. chlororaphis глубинное культивирование следует осуществлять при

Исследование активности штамма Bacillus subtilis BZR 336g...

Рост штаммов Lecanicillium Muscarium на агаризованных средах...

энтомопатогенные грибы, Lecanicillium muscarium, морфотип, культивирование, биопестициды.

Хранение биопрепаратов на основе штаммов бактерий-антагонистов Bacillus subtilis в препаративной форме жидкая культура.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

отношение, среда, патоген, жидкость, гриб, окружающая среда, метод блоков, зона отсутствия роста, последнее время, питательная среда, глубинное культивирование, температура.

Метаболиты сибирских изолятов грибов рода Trichoderma...

Грибы культивировали на бульоне Чапека методом глубинного культивирования на качалке в течение пяти суток при температуре 25±2˚С. В работу был взяты штаммы. Salmonella moskaw и Streptococcus haemolyticus...

Изучение антагонистических свойств новых штаммов лактобацилл

Ключевые слова: Lactobacillus, тест-штамм, антагонизм, метод лунок, метод перпендикулярных штрихов, метод капель, культивирование, ингибирование.

К данной группе относятся диффузионные методы и методы тестирования в жидких питательных средах.

Изучение механизмов взаимодействия фитопатогенных грибов рр....

Грибы родов Fusarium и Pyrenophora являются одними из возбудителей экономически значимых болезней озимой пшеницы.

Совместное культивирование осуществляли на оптимизированной агаризированной среде (ориг.) методом встречных культур в течение...

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Именно таким методом разведения выделяли отдельные штаммы грибов. Из выросших колоний брали гомогенные и производили их пересев на отдельные среды. Разведение проводили до тех пор, пока не получали одну гомогенную культуру...

Разработка технологии получения нового экологически...

Для штамма B. subtilis BZR 517 оптимизированная питательная среда также оказалась более

Исследования антагонистической активности показали, что для штамма B

тестерного гриба F. oxysporum у штамма B. subtilis 336g отмечена при культивировании от 24 до 48 ч, для...

Условия культивирования перспективного штамма-продуцента...

Штамм выращивали на жидкой питательной среде Кинга В

Таким образом, при производстве микробиопрепарата на основе штамма 14-3 P. chlororaphis глубинное культивирование следует осуществлять при

Исследование активности штамма Bacillus subtilis BZR 336g...

Рост штаммов Lecanicillium Muscarium на агаризованных средах...

энтомопатогенные грибы, Lecanicillium muscarium, морфотип, культивирование, биопестициды.

Хранение биопрепаратов на основе штаммов бактерий-антагонистов Bacillus subtilis в препаративной форме жидкая культура.

Задать вопрос