Культуральные признаки и рост на сложных жидких питательных средах перспективного грибного штамма антагониста М-24 Penicillium sp. возбудителя фомоза подсолнечника Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

ISSN pr. 2412–608Х, ISSN on. 2412-6098

поверхностное культивирование, смачивающийся

Масличные культуры.

порошок

Вып. 1 (197). 2024

_______________________________________________________________

Для цитирования: Ефимцева Е.А., Маслиен-

_______________________________________________________________

ко Л.В., Дейнега Л.А. Культуральные признаки и

Научная статья

рост на сложных жидких питательных средах пер-

спективного грибного штамма

антагониста М-24

УДК 633.854.78:632.937

Penicillium sp. возбудителя фомоза подсолнечника

// Масличные культуры. –

2024. – Вып. 1 (197). С.

DOI: 10.25230/2412-608Х-2024-1-197-108-112

108–112.

Исследование проведено в рамках гранта

Культуральные признаки и рост

РФФИ и администрации Краснодарского края

на сложных жидких питательных

р_Наставник №19-416-235003.

средах перспективного грибного

UDC 633.854.78:632.937

штамма антагониста М-24

Penicillium sp. возбудителя

Cultural traits and growth of a promising fungal

strain М-24 Penicillium sp. – an antagonist of фомоза подсолнечника

phoma pathogen on sunflower on liquid nutrient

media

Евгения Алексеевна Ефимцева

Efimtseva Е.А., junior researcher, post-graduate student

Любовь Васильевна Маслиенко

Maslienko L.V., head of the lab., chief researcher, doctor of Любовь Анатольевна Дейнега

biology

Deynega L.А., junior researcher, post-graduate student

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17

V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil

Crops

[email protected]

17 Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia

[email protected]

Аннотация. В лаборатории биометода агро-

технологического отдела ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

Abstract. A microbiological method decreasing

разрабатывается микробиологический метод сни-

harmfulness of Phoma rot on sunflower, which is one

жения вредоносности фомоза подсолнечника –

одной из распространенных болезней во всех ре-

of the prevailing disease in all regions of crop cultiva-

гионах возделывания культуры. Для разработки

tion, is developed at the V.S. Pustovoit All-Russian

элементов технологического регламента произ-

Research Institute of Oil Crops. The cultural traits of

водства микробиопрепарата в препаративной

antagonist fungus of phoma pathogen on sunflower

форме смачивающийся порошок при поверхност-

М-24 Penicillium sp. on three agar media and strain ном культивировании штамма-продуцента изуче-

growth on four complicated liquid nutrient media

ны культуральные признаки гриба-антагониста

were studied at surface cultivation of a strain-

возбудителя фомоза подсолнечника М-24 Penicil-

producer to develop elements of technological regi-

lium sp. на трех агаризированных средах и рост

men for production of microbiopreparations in a pre-

штамма на четырех сложных жидких питательных

parative form wettable powder. On the tenth days of

средах. На десятые сутки культивирования при

температуре +25 °С сильный рост гриба с обиль-

cultivation at +25 °С temperature, strong growth of

ным конидиальным спороношением и максималь-

the fungus with abundant conidial sporulation and

ным

диаметром

колонии

отмечен

на

maximal diameter of a colony was noted on the agar

агаризированной среде Рудакова. Из сложных

medium by Rudakov. The medium by Rudakov is

жидких питательных сред оптимальной установ-

stated as optimal among complicated liquid nutrient

лена также среда Рудакова. Через 10 суток по-

media. In ten days of the surface cultivation, a thick

верхностного культивирования на этой среде

folded mycelial film with an abundant sporulation

сформировалась толстая складчатая мицелиальная

was formed on this medium as well as maximal

пленка с обильным спороношением и максималь-

weight of a dry mycelium – 1.44 g per 100 ml of nutri-

ной массой сухого мицелия – 1,44 г на 100 мл пита-

ent medium vs. 0.20–1.39 g on the other media.

тельной среды против 0,20–1,39 г на других средах.

Ключевые слова: фомоз подсолнечника,

Key words: phoma on sunflower, antagonist

штамм антагонист М-24 Penicillium sp., культу-

strain M-24 Penicillium sp., culture qualities, liquid ральные свойства, жидкие питательные среды,

nutrient media, surface cultivation, wettable powder

108

The research was conducted under financial sup-

отношению к культуре подсолнечника

port of the RFFR and the Government of the Krasno-

[8].

dar region, grant project r_Nastavnik No19-416-

Цель работы –

235003.

изучение культураль-

ных свойств на агаризированных средах и

Введение. Гриб Plenodomus lindquistii

роста на сложных жидких питательных

(Frezzi) Gruyter, Aveskamp & Verkley, из-

средах перспективного штамма М-24 Pen-

вестен как возбудитель фомоза подсол-

icillium sp. для разработки элементов тех-

нечника [1], который при благоприятных

нологического регламента производства

условиях может негативно влиять на ка-

микробиопрепарата

в

препаративной

чественные и количественные показатели

форме смачивающийся порошок при по-

семян культуры. При поражении подсол-

верхностном культивировании штамма-

нечника фомозом в корзинках формиру-

продуцента.

ются мелкие недоразвитые семена с

Материалы и методы. Культуральные

низкой всхожестью, а общая урожайность

признаки штамма М-24 Penicillium sp.

в зависимости от количества пораженных

изучали в 2020 г. при температуре +25 °С,

растений может снижаться на 25 % и бо-

при культивировании моноконидиальной

лее [2]. В настоящее время эта болезнь по

культуры в течение десяти суток на ага-

распространению в России и в мире за-

ризированных средах в чашках Петри

нимает лидирующее положение среди

(ЧП):

картофельно-сахарозном

агаре

других болезней [3; 4; 5]. В последние

(КСА) [9], Чапека [10] и Рудакова [11].

годы погодные условия в Краснодарском

Поверхностное культивирование штамма

крае способствовали появлению первона-

осуществляли на жидких питательных

чальных симптомов фомоза на поверхно-

средах при температуре +25 °С в течение

сти листьев, черешках и стеблях растений

десяти суток в колбах Эрленмейера

подсолнечника, однако засушливые лет-

(250 мл) с объемом питательной среды

ние месяцы препятствовали дальнейшему

100 мл, высевая одинаковый агаровый

заражению, и развитие болезни не пре-

блок с моноконидиальной культуры

вышало 1–2 баллов [3].

штамма антагониста. Испытывали жид-

Одним из направлений исследований в

кие питательные среды: Рудакова, Чапе-

лаборатории биометода агротехнологиче-

ка, Викерхема и № 1, содержащие

ского отдела ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК яв-

углеводы и соединения азота, фосфора,

ляется разработка микробиологического

калия и магния, а также микроэлементы в

метода снижения вредоносности фомоза

разном соотношении.

подсолнечника, в ходе которого проведен

Учет роста гриба на жидких питатель-

ступенчатый скрининг штаммов антаго-

ных средах проводили по разработанной

нистов из рабочей коллекции лаборато-

нами шкале [7] (рис. 1):

рии к возбудителю болезни и выделены

0 – нет роста или только обрастание

наиболее перспективные из них: 11-1 Ba-

посевного блока;

cillus sp. и М-24 Penicillium sp. Штаммы

1 – рост мицелия отдельными колони-

нефитотоксичны, показали лучший за-

ями;

щитный и колонизирующий эффект на

2 – мицелиальная плёнка сплошная

жестком фоне искусственного заражения

складчатая толстая;

во влажной камере и в грунте [6; 7]. Кро-

3 – мицелиальная плёнка сплошная,

ме того, штаммы проявили высокую ро-

складчатая, толстая, с частичным оседа-

стостимулирующую

активность

по

нием вглубь среды.

109

По окончании культивирования опре-

Таблица 1

деляли сухой остаток мицелиальной мас-

Культуральная характеристика штамма

сы после высушивания при температуре

М-24 Penicillium sp. на десятые сутки

+105 °С до постоянного веса [12]. По-

культивирования на агаризированных

вторность в каждом опыте трехкратная.

питательных средах

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020 г.

Характеристика колонии

Диа-

цвет, со стороны

метр

Споро-

Среда

коло-

ноше-

рост колонии

лице-

обрат-

нии,

ние

вой

ной

мм

Средний, поро-

шистые, с тонкой

Желто

Кони-

бело

Светло

-

КСА

-желтой

-

зеле

диальное

краевой зоной, зеленый

-

66 × 66

ный

обильное

четко выражены

радиальные круги

Слабый, пороши-

0 баллов

1 балл

стые с широкой

Голу

Зеле-

Чапека

-

белой краевой

41 × 43

То же

бой

ный

зоной, с резным

краем

Сильный, поро-

шистые, с тонкой Голубо- Охря

Руда-

белой краевой

вато

-

-

но

кова

-

81 × 80

То же

зоной, четко

оливко- желтый

выражены ради-

вый

альные круги

Также обильный рост гриба антаго-

ниста отмечен на картофельно-сахароз-

ном агаре: колонии порошистые, с тонкой

2 балла

3 балла

бело-желтой краевой зоной и четко вы-

раженными радиальными кругами. Цвет с

Рисунок 1 – Рост штамма M-24 Penicilli-

лицевой стороны светло-зеленый, с об-

um sp. на жидких питательных средах в

ратной – желто-зеленый. Диаметр коло-

соответствии с разработанной шкалой

нии уступал диаметру на среде Рудакова

по баллам (ориг.)

и составил 66 × 66 мм. Конидиальное

(ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020 г.)

спороношение обильное.

Слабый рост гриба установлен на сре-

Результаты и обсуждение. Установ-

де Чапека: колонии порошистые, с более

лено влияние трех агаризированных пи-

широкой белой краевой зоной, чем на

тательных

сред

на

культуральные

предыдущих двух средах, но в отличие от

признаки штамма М-24 Penicillium sp . на

них – с резным краем и без радиальных

десятые сутки культивирования при тем-

кругов. Цвет с лицевой стороны голубой,

пературе +25 °С (табл. 1, рис. 2).

с обратной – зеленый. Диаметр колонии

Максимальный рост гриба отмечен на

из трех испытанных сред минимальный

среде Рудакова, на которой колонии за-

–

нимают наибольшую часть поверхности

41 × 43 мм. Конидиальное спороношение

обильное.

среды в ЧП. Колонии порошистые, с тон-

кой белой краевой зоной, с четко выра-

Таким образом, культуральные свой-

женными радиальными кругами. Цвет с

ства грибного штамма значительно коле-

лицевой стороны

бались в зависимости от питательной

голубовато-оливковый,

с обратной –

среды. На всех агаризированных средах

охряно-желтый. На этой

среде установлен максимальный диаметр

наблюдали обильное конидиальное спо-

колонии –

роношение. Сильный рост гриба и мак-

81 × 80 мм. Конидиальное спо-

роношение обильное.

симальный диаметр колоний (81 × 80 мм)

110

отмечен на среде Рудакова.

Таблица 2

Влияние сложных жидких питательных

сред на рост штамма-продуцента

микробиопрепарата M-24 Penicillium sp.

в условиях стационарного культивирования

при температуре +25 °С

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020 г.

Рост мицелия, балл/сухая мицелиальная масса,

г/100 мл среды

Штамм

сложная питательная среда

Чапека

Рудакова

Викерхема

№ 1

M-24

КСА

Penicillium 1/0,20 ± 0,04 3/1,44 ± 0,04

2/1,39 ± 0,04 2/1,34 ± 0,02

sp .

Установлено, что максимальный рост

гриба наблюдался на среде Рудакова, где

на десятые сутки стационарного выращи-

вания образовалась сплошная толстая

мицелиальная плёнка с обильным споро-

ношением. На средах № 1 и Викерхема

сформировалась сплошная тонкая мице-

лиальная плёнка со спороношением, а на

среде Чапека – отдельные колонии, кото-

Чапека

рые не срослись между собой и не обра-

зовали сплошную мицелиальную плёнку.

Масса сухого мицелия через десять суток

культивирования была максимальной на

среде Рудакова (1,44 г на 100 мл питатель-

ной среды против 0,20–1,39 г на других сре-

дах).

Заключение. Изучены культуральные

свойства перспективного штамма-проду-

цента микробиопрепарата M-24 Peni-

cillium sp. – сильный рост гриба и макси-

Рудакова

мальный диаметр колонии (81 × 80 мм)

отмечен на агаризированной среде Руда-

Рисунок 2 – Колонии штамма М-24

кова. Для разработки элементов техноло-

Penicillium sp. на агаризированных

гии производства микробиопрепарата в

питательных средах при температуре

препаративной форме смачивающийся

+25 °С, через 10 суток культивирования

порошок при поверхностном культивиро-

(ориг.)

вании гриба антагониста установлена оп-

(ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020 г.)

тимальная сложная жидкая питательная

среда – Рудакова, на которой сформиро-

Определена оптимальная жидкая пита-

валась толстая складчатая мицелиальная

тельная среда сложного состава для стаци-

пленка с обильным спороношением и с

онарного культивирования штамма M-24

максимальной массой сухого мицелия –

Penicillium sp. Испытаны среды Рудакова,

1,44 г на 100 мл питательной среды против

Чапека, Викерхема и № 1 (табл. 2).

0,20–1,39 г на других средах.

111

Список литературы

2011. – 80. – P. 203–210. DOI: 10.32604/phyton.

2011.80.203.

1. Index Fungorum Data bases: [Электронный ре-

3. Saukova S.L., Antonova T.S., Araslanova N.M.,

сурс]. ‒ Режим доступа: http://www.indexfungorum.

Ivebor M.V., Ryzhenko E.N., Borisenko O.M. Vliyanie

org/Names/NamesRecord.asp?RecordID=564757 (дата

klimaticheskikh usloviy na porazhenie fomozom liniy

обращения: 14.10.2023).

podsolnechnika // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. – 2023. –

2. Mirleau-Thebaud V., Scheiner J.D., Dayde J. In-

№ 3. – S. 59‒64. DOI: 10.28983/asj. y2023i3pp59-64.

fluence of soil tillage and Phoma macdonaldii on sun-4. Vypritskaya A.A., Vypritskiy A.S., Kuznetsov

flower ( Helianthus annuus L.) yield and oil quality //

A.A. Vidovoy sostav i vredonosnost' mikobioty semyan

Phyton-International Journal of Experimental Botany. –

podsolnechnika v Tambovskoy oblasti // Maslichnye

2011. – 80. – P. 203–210. DOI: 10.32604/phyton.

kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. – 2010. – Vyp. 1

2011.80.203.

(142–143). – S. 62–67.

3. Саукова С.Л., Антонова Т.С., Арасланова Н.М.,

Ивебор М.В., Рыженко Е.Н., Борисенко О.М.

5. Detsyna A.A., Khatnyanskiy V.I., Illarionova I.V.

Влия-

ние климатических условий на поражение фомозом

[i dr.]. Monitoring bolezney na sortakh podsolnechnika

линий подсолнечника // Аграрный научный журнал. –

selektsii VNIIMK // Maslichnye kul'tury. – 2021. – Vyp.

1 (185). – S. 67–72.

2023. – № 3. – С. 59‒64. DOI: 10.28983/asj.

6. Maslienko L.V., Voronkova A.Kh., Datsenko L.A.

y2023i3pp59-64.

[i dr.]. Pervichnyy skrining bakterial'nykh shtammov

4. Выприцкая А.А., Выприцкий А.С., Кузнецов А.А.

Видовой состав и вредоносность микобиоты семян

antagonistov

iz

kollektsii

laboratorii

biometoda

подсолнечника в Тамбовской области // Масличные

VNIIMK k vozbuditelyu fomoza podsolnechnika (chast'

культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. – 2010. – Вып.

2) // Maslichnye kul'tury. – 2020. – Vyp. 3 (183). – S.

1 (142–143). – С. 62–67.

107–113.

5. Децына А.А., Хатнянский В.И., Илларионова И.В.

7. Maslienko L.V., Voronkova A.KH., Efimtseva

[и др.]. Мониторинг болезней на сортах подсолнеч-

E.A., Datsenko L.A. Conditions for surface cultivation

ника селекции ВНИИМК // Масличные культуры. –

on liquid nutrient media of the producer strain of micro-

2021. – Вып. 1 (185). – С. 67–72.

biopreparation M-24 Penicillium sp., the antagonist of

6. Маслиенко Л.В., Воронкова А.Х., Даценко Л.А.

the sunflower phoma rot pathogen // IOP Confe-rence

[и др.]. Первичный скрининг бактериальных штам-

series: Earth and Environmental Science. – 2021. – V.

мов антагонистов из коллекции лаборатории биоме-

848.

– Art. 12119. DOI: 10.1088/1755-1315/

тода

ВНИИМК

к

возбудителю

фомоза

848/1/012119.

подсолнечника (часть 2) // Масличные культуры. –

8. Maslienko L.V., Efimtseva E.A., Datsenko L.A.

2020. – Вып. 3 (183). – С. 107–113.

Perspektivnye shtammy antagonisty vozbuditelya fomo-

7. Maslienko L.V., Voronkova A.KH., Efimtseva E.A.,

za na podsolnechnike: otsenka fitotoksichnosti i ros-

Datsenko L.A. Conditions for surface cultivation on liq-tostimuliruyushchey aktivnosti // Maslichnye kul'tury. –

uid nutrient media of the producer strain of microbio-

2023. – Vyp. 2 (194). – S. 101–106.

preparation M-24 Penicillium sp., the antagonist of the 9. Lysak V.V., Zhelvakova R.A., Fomina O.V.

sunflower phoma rot pathogen // IOP Confe-rence series:

Mikrobiologiya. Praktikum: posobie. – Minsk: BGU,

Earth and Environmental Science. – 2021. – V. 848. –

2015. – 115 s.

Art. 12119. DOI: 10.1088/1755-1315/ 848/1/012119.

10. Bilay V.I. Fuzarii. – Kiev: Naukova dumka,

8. Маслиенко Л.В., Ефимцева Е.А., Даценко Л.А.

1997. – 441 s.

Перспективные штаммы антагонисты возбудителя

11. Rudakov O.L. Mikofil'nye griby, ikh biologiya i

фомоза на подсолнечнике: оценка фитотоксичности

prakticheskoe znachenie. – M.: Nauka, 1981. – 160 s.

и ростостимулирующей активности // Масличные

12. GOST 12041-82 (66). Semena sel'skokho-

культуры. – 2023. – Вып. 2 (194). – С. 101–106.

zyaystvennykh kul'tur. Metody opredeleniya vlazhnosti.

9. Лысак В.В., Желвакова Р.А., Фомина О.В.

Sb. GOSTov. – M.: IPK Izdatel'stvo standartov, 2004. –

Микробиология. Практикум: пособие. – Минск: БГУ,

9 s.

2015. – 115 с.

10. Билай В.И. Фузарии. – Киев: Наукова думка,

1997. – 441 с.

Сведения об авторах

11. Рудаков О.Л. Микофильные грибы, их биология

и практическое значение. –

М.: Наука, 1981. – 160 с.

12. ГОСТ 12041-82 (66). Семена сельскохозяй-

Е.А. Ефимцева, мл. науч. сотр., аспирант

ственных культур. Методы определения влажности.

Л.В. Маслиенко, зав. лаб., гл. науч. сотр., д-р биол. наук

Сб. ГОСТов. – М.: ИПК Издательство стандартов,

Л.А. Дейнега, мл. науч. сотр., аспирант

2004. – 9 с.

References

Получено/Received

1. Index Fungorum Data Bases: [Elektronnyy

28.01.2024

resurs]. ‒ Rezhim dostupa: http://www.indexfungorum.

Получено после рецензии/Manuscript peer-reviewed

org/Names/NamesRecord.asp?RecordID=564757 (data

04.02.2024

obrashcheniya: 14.10.2023).

Получено после доработки/Manuscript revised

2. Mirleau-Thebaud V., Scheiner J.D., Dayde J. In-

09.02.2024

fluence of soil tillage and Phoma macdonaldii on sun-

Принято/Accepted

flower (Helianthus annuus L.) yield and oil quality //

13.03.2024

Phyton-International Journal of Experimental Botany. –

Manuscript on-line

30.05.2024

112