Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium

Попова, А. Д. Изучение антагонистических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium / А. Д. Попова, В. С. Садыкова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 8 (67). — С. 328-330. — URL: https://moluch.ru/archive/67/11376/ (дата обращения: 08.07.2022).

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 40 о С 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).