Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРИБОВ РОДА TRICHODERMA В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ПРЕПАРАТОВ ФУНГИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ'

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРИБОВ РОДА TRICHODERMA В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ПРЕПАРАТОВ ФУНГИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
9
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
антагонистическая активность / биологическая защита растений / грибковые заболевания растений / фунгициды / Alternaria / Aspergillus / Mucor / Rhizopus / Trichoderma / antagonistic activity / biological plant protection / fungal plant diseases / fungicides / Alternaria / Aspergillus / Mucor / Rhizopus / Trichoderma

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Екатерина Геннадьевна Абрамова, Светлана Владимировна Кирьянова, Анна Александровна Толкачева, Оксана Юрьевна Мальцева, Дмитрий Александрович Черенков

Для обеспечения устойчивого развития сельскохозяйственной отрасли современные исследования в этой области должны ориентироваться на создание и применение эффективных и экологически безопасных средств защиты растений от грибковых болезней. Современные сельскохозяйственные технологии позволяют создавать биопрепараты на основе микроорганизмов, эффективных в борьбе с фитопатогенами. Такие биопрепараты являются инновационным и перспективным решением для сельскохозяйственных производителей, стремящихся к устойчивому и экологически безопасному производству. В настоящее время особое внимание уделено разработке и использованию биопрепаратов на основе микромицетов рода Trichoderma, имеющих широкий спектр антагонистической активности против фитопатогенов. Однако необходимость индивидуального подбора штаммов Trichoderma с высокой антагонистической активностью для создания биофунгицидов представляется актуальной задачей. Цель исследования заключается в изучении антагонистической активности различных штаммов Trichoderma по отношению к фитопатогенам и оценке их потенциала для дальнейшего использования в качестве биопрепаратов в сельском хозяйстве. Подобрана оптимальная питательная среда, обеспечивающая максимальное накопление спор Trichoderma, методом двойных (встречных) культур изучена их антагонистическая активность по отношению к грибам родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor. Статистическая обработка полученных результатов проводилась методом дисперсионного анализа. Особое внимание уделено исследованию антагонистической активности консорциумов штаммов Trichoderma и оценке их потенциала для разработки эффективного биопрепарата.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Екатерина Геннадьевна Абрамова, Светлана Владимировна Кирьянова, Анна Александровна Толкачева, Оксана Юрьевна Мальцева, Дмитрий Александрович Черенков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF USING FUNGI OF THE GENUS TRICHODERMA FOR THE DEVELOPMENT OF A FUNGICIDAL PREPARATION

To ensure the sustainable development of the agricultural sector, modern research in this field must focus on creating and applying effective and environmentally safe means of protecting plants from fungal diseases. Advanced agricultural technologies enable the development of biopreparations based on microorganisms that are effective in combating phytopathogens. These biopreparations represent an innovative and promising solution for agricultural producers seeking sustainable and environmentally friendly production practices. Currently, particular attention is given to the development and use of biopreparations based on micromycetes of the Trichoderma genus, known for their broad spectrum of antagonistic activity against phytopathogens. However, the necessity of individually selecting Trichoderma strains with high antagonistic activity for the creation of biofungicides remains a pressing issue. The aim of this study is to investigate the antagonistic activity of various Trichoderma strains against phytopathogens and evaluate their potential for further use as biopreparations in agriculture. An optimal nutrient medium was selected to maximize spore production in Trichoderma. The antagonistic activity of Trichoderma strains against fungi of the genera Aspergillus, Rhizopus, Alternaria, and Mucor was assessed using the dual-culture method. Statistical analysis of the results was performed using variance analysis. Special attention was paid to studying the antagonistic activity of Trichoderma strain consortia and evaluating their potential for developing an effective biopreparation.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРИБОВ РОДА TRICHODERMA В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ПРЕПАРАТОВ ФУНГИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ»

УДК 579.64, 632.4, 632.9

Е. Г. Абрамова1, С. В. Кирьянова2, А. А. Толкачева1, О. Ю. Мальцева1, Д. А. Черенков1,2

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРИБОВ РОДА TRICHODERMA В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ПРЕПАРАТОВ ФУНГИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ

1 Воронежский государственный университет инженерных технологий,

Воронеж, Россия

2 Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград, Россия Поступила в редакцию 02.05.2024 г. Принята к публикации 09.09.2024 г. doi: 10.5922/vestniknat-2024-4-8

109

Для цитирования: Абрамова Е. Г., Кирьянова С. В., Толкачева А. А., Мальцева О. Ю., Черенков Д. А. Оценка эффективности применения грибов рода Trichoderma в качестве основы препаратов фунгицидного действия // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки. 2024. № 4. С. 109-122. doi: 10.5922/vestniknat-2024-4-8.

Для обеспечения устойчивого развития сельскохозяйственной отрасли современные исследования в этой области должны ориентироваться на создание и применение эффективных и экологически безопасных средств защиты растений от грибковых болезней. Современные сельскохозяйственные технологии позволяют создавать биопрепараты на основе микроорганизмов, эффективных в борьбе с фитопатогенами. Такие биопрепараты являются инновационным и перспективным решением для сельскохозяйственных производителей, стремящихся к устойчивому и экологически безопасному производству. В настоящее время особое внимание уделено разработке и использованию биопрепаратов на основе микромицетов рода Trichoderma, имеющих широкий спектр антагонистической активности против фитопатогенов. Однако необходимость индивидуального подбора штаммов Trichoderma с высокой антагонистической активностью для создания биофунгицидов представляется актуальной задачей. Цель исследования заключается в изучении антагонистической активности различных штаммов Trichoderma по отношению к фитопатогенам и оценке их потенциала для дальнейшего использования в качестве биопрепаратов в сельском хозяйстве. Подобрана оптимальная питательная среда, обеспечивающая максимальное накопление спор Trichoderma, методом двойных (встречных) культур изучена их антагонистическая активность по отношению к грибам родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaría и Mucor. Статистическая обработка полученных результатов проводилась методом дисперсионного анализа. Особое внимание уделено исследованию антагонистической активности консорциумов штаммов Trichoderma и оценке их потенциала для разработки эффективного биопрепарата.

Ключевые слова: антагонистическая активность, биологическая защита растений, грибковые заболевания растений, фунгициды, Alternaria, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Trichoderma

© Абрамова Е. Г., Кирьянова С. В., Толкачева А. А., Мальцева О. Ю., Черенков Д. А., 2024

110

Введение

В последние десятилетия сельскохозяйственный сектор все больше внимания уделяет экологически безопасным методам решения проблемы устойчивости фитопатогенов к химическим веществам [1; 2]. Благодаря развитию современных сельскохозяйственных технологий стало возможным создавать все более эффективные и экологически безопасные препараты для защиты растений от вредителей и болезней [2; 3].

Одно из наиболее значительных достижений в этой области — появление биопрепаратов на основе микроорганизмов, которые способны уничтожать патогенные микроорганизмы и повышать продуктивность растений [3]. Использование распространенных в почве микромицетов рода Trichoderma, которые проявляют широкий спектр антагонистической активности в отношении различных патогенных организмов, входит в число наиболее перспективных направлений в разработке биологических фунгицидов [4 — 7].

Решающее значение для создания биопрепаратов, способных обеспечить эффективный и экологически безопасный контроль над грибковыми заболеваниями в сельскохозяйственных системах, имеет подбор штаммов с высокой антагонистической активностью и установление оптимальных условий их культивирования [6 — 9]. Это так же актуально и для грибов рода Trichoderma. Специфика их состоит в том, что каждый штамм гриба обладает особенностями, влияющими на способность к борьбе с определенными фитопатогенами [10 — 12]. Поэтому важнейшая задача в разработке препарата с фунгицидным действием — изучение антагонистической активности не только отдельных штаммов грибов рода Trichoderma, но и консорциумов на их основе [13; 14].

Ключевой составляющей разработки препарата на основе грибов рода Trichoderma наряду с высокой скоростью роста является достижение максимального спорообразования с целью дальнейшего получения продуцента в виде споровой массы, пригодной для длительного хранения [3]. Реализация этой задачи находится в прямой зависимости от подбора питательной среды, которая должна обеспечить максимальное накопление споровой массы в ходе культивирования. Оптимальной питательная среда считается при условии накопления спор в культуре не менее 1х 109 КОЕ/мл [9; 15].

Исходя из вышесказанного, целью данного исследования мы ставим подбор оптимальной питательной среды, обеспечивающей накопление спор не менее 1х 109 КОЕ/мл; изучение антагонистической активности штаммов микромицетов рода Trichoderma (T. longibrachiatum, T. harzianum и T. asperellum) и их консорциумов по отношению к грибам родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaría и Mucor, вызывающим заболевания сельскохозяйственных растений, для оценки перспективы их дальнейшего использования в качестве биопрепарата для защиты растений.

Материалы и методы исследований

В качестве основных объектов исследования использовали штаммы микромицетов рода ТпсНойвтша (Г longibrachiatum, T. harzianum, T. as-perellum), обладающих антагонистической активностью в отношении

многих фитопатогенов. В качестве тест-культур выступали грибы родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor. Штаммы микроорганизмов были получены из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ). Микроорганизмы культивировались на среде сусло-агар при температурах, указанных для каждого штамма на сайте коллекции. Перед проведением экспериментов по совместному культивированию было не более трех пересевов культур.

Для культивирования грибов рода Trichoderma с целью получения биопрепаратов для растениеводства использовали жидкую среду Чапека, картофельно-сахарозный бульон и жидкое сусло.

Посев триходермы производили внесением в колбы в асептических условиях суспензии спор из расчета 1 % от объема питательной среды и помещали в шейкер-культиватор при 27 °С, 180 об/мин на 72 ч. В дальнейшем определяли показатели динамики спорообразования исследуемых штаммов с помощью камеры Горяева через определенные промежутки времени (3—12 сут) с момента посева.

Антагонистические свойства микромицетов T. longibrachiatum, T. har-zianum и T. asperellum по отношению к грибам родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor изучали методом встречных (двойных) культур на твердой картофельно-сахарозной питательной среде [5]. Двойные культуры инкубировались при температуре 27 ± 0,5 °С, учет проводили на 3-и, 5-е и 10-е сут культивирования. Отмечали рост тест-гриба, степень ингибирования роста мицелия гриба и антагониста по площади, занимаемой исследуемой культурой, характер их взаимодействия. Все опыты проводились в трех повторностях.

Достоверность результатов исследования обеспечивается статистической обработкой данных методом дисперсионного анализа.

111

Результаты и их обсуждение Исследование динамики спорообразования

Результаты эксперимента по определению динамики спорообразования культур грибов рода Trichoderma представлены на рисунках 1—3.

На приведенных графиках видно, что динамика спорообразования у разных видов микромицетов рода Trichoderma на жидких питательных средах при одинаковых условиях культивирования различна и особенно четко проявляется к моменту начала спороношения. Наиболее быстрое начало роста (на 2-е сут) и формирование спороношения (на 3 — 4 сут) отмечается для всех культур на сусле. Меньшая степень спороношения отмечена на картофельно-сахарозном бульоне, слабое спороношение для всех культур грибов выявлено на среде Чапека.

На приведенных графиках также видно, что при глубинном культивировании грибов рода Trichoderma с целью получения биопрепарата на основе спор, наиболее интенсивное спороношение отмечается на 6 — 7 сут роста культуры. В последующие дни замечено уменьшение количества спор вследствие их прорастания с образованием мицелия. На 10 — 12 сут наблюдается постепенное угнетение культуры вследствие уменьшения концентрации питательных веществ в среде.

112

Динамика спорообразования

Т. 1опд'1ЬгасЫсЛит

123456789 10 11 12

Продолжительность культивирования, сутки

Рис. 1. Динамика спорообразования Т. ¡ощйггосЫаШт

Рис. 2. Динамика спорообразования Т. asperellum

Рис. 3. Динамика спорообразования Т. harzianum

После анализа и обобщения данных по глубинному культивированию грибов рода Trichoderma можно выделить следующие характеристики процесса:

— оптимальной питательной средой, обеспечивающей максимальное накопление спор в процессе культивирование является сусло;

— продолжительность культивирования составляет от 4 до 7 сут;

— максимальное количество спор наблюдается на 6—7 сут с начала культивирования;

— максимальный титр спор находится в пределах 1*108 — 7x109 КОЕ/мл.

Изучение антагонистической активности грибов рода Trichoderma

Антагонистическая активность грибов T. harzianum T. longibrachiatum и T. asperellum по отношению к грибам родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor представлена на рисунках 4—6.

113

Рис. 4. Антагонистическая активность грибов T. harzianum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

Aspergillus A) T.lonqlbrachlatum Rhizopus Б) T.longlbrachlatum Alternarlaß) T.longlbrachlatum Mucor r)T.longlbrachlatum

Рис. 5. Антагонистическая активность грибов T. longibrachiatum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

Рис. 6. Антагонистическая активность грибов T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

На рисунках видно, что при совместном культивировании грибов-антагонистов p.Trichoderma и Aspergillus, а также Rhizopus, Alternaría и Mucor на пятый день опыта наблюдается образование четкой границы сдерживания роста тест-культуры, интенсивное развитие и спороношение грибов рода Trichoderma. В последующие дни прослеживалось нарастание антагониста на колонии тест-культур и постепенное их угнетение (рис. 7-9).

114

Aspergillus Д) T.harzianunt Rhizopus Б)T.harzianum Aiternana ß)Tnarzianum Mucor ¡ JT.haizianum

Рис. 7. Антагонистическая активность грибов T. harzianum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Aspergillus A) bngibrachiatum Rhizopus Б) T.lonqibrachiatunt AlternanaB) T.lonqibrachiatum Mucor r)T.longibrachiatum

Рис. 8. Антагонистическая активность грибов T. longibrachiatum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Рис. 9. Антагонистическая активность грибов T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Интересно, что использованные культуры грибов ТпсНойвгта проявляют антагонистические свойства по отношению к тест-культурам разной степени интенсивности, как видно по различным значениям площади, занимаемой культурой-антагонистом на чашке с агаризованной средой (табл. 1).

Таблица 1

Антагонистическая активность грибов рода Trichoderma

Культура-антагонист Время, сут Площадь, занимаемая антагонистом, %

Aspergillus Rhizopus Alternaria Mucor

Trichoderma harzianum 3 44 ± 3,6 50 ± 2,6 50 ± 2,3 68 ± 3,4

5 68 ± 3,5 61 ± 2,8 98 ± 1,0 75 ± 1,9

10 75 ± 1,6 98 ± 1,0 99 ± 1,0 95 ± 2,5

Trichoderma longibrachiatum 3 22 ± 2,4 43 ± 3,4 96 ± 1,6 71 ± 1,3

5 45 ± 3,4 56 ± 3,5 97 ± 1,3 75 ± 1,7

10 66 ± 3,0 75 ± 1,8 99 ± 1,0 81 ± 1,1

Trichoderma asperellum 3 75 ± 3,3 37 ± 2,4 93 ± 2,1 56 ± 4,2

5 ± 0,4 81 ± 1,2 43 ± 4,6 99 ± 1,0 68 ± 3,5

10 ± 0,9 84 ± 1,6 50 ± 1,8 99 ± 1,0 93 ± 4,4

115

Как показывают данные, приведенные в таблице, все исследованные грибы рода Trichoderma обладают антагонистической активностью против тест-культур грибов родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor.

Следует отметить, что все штаммы-антагонисты в большей степени оказывают ингибирующее действие на патогены рода Alternaria и Mucor, в меньшей — на Aspergillus и Rhizopus.

Из таблицы также видно, что каждый отдельный штамм гриба-антагониста проявляет антагонистические свойства разной степени интенсивности. Так, отмечено, что Trichoderma harzianum проявляет наиболее сильный антагонизм против грибов родов Rhizopus, Alternaria и Mucor и более умеренный против Aspergillus. Trichoderma longibrachiatum демонстрирует сильный антагонизм к Mucor и Alternaria и умеренный к Aspergillus и Rhizopus. Trichoderma asperellum проявляет сильный антагонизм к культурам грибов родов Aspergillus, Alternaria и Mucor, и более умеренный антагонизм к грибам р. Rhizopus.

Любопытной является антагонистическая активность консорциумов грибов Trichoderma, полученных слиянием культуральнных жидкостей в различных комбинациях, на тест-культуры Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor. Результаты исследования ее представлены на рисунках 10—13.

На приведенных рисунках видно, что консорциумы грибов-антагонистов р. Trichoderma проявляют антагонистические свойства аналогично с монокультурами: на пятый день происходит образование четкой границы сдерживания роста тест-культуры, наблюдается интенсивное развитие и спороношение грибов рода Trichoderma. В последующие дни отмечается нарастание антагониста на колонии тест-культур и постепенное их угнетение (рис. 14 — 17).

116

Рис. 10. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum/ T. longibrachiatum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

Рис. 11. Антагонистическая активность консорциума грибов T. longibrachiatum / T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

Рис. 12. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum/ T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria;

г — Mucor, 5-е сут роста

Aspergillus Л) Trichoderma Rhizopus Б) Trcchodemta Alternaria В) Trichodetma Mucor Г) Tnchoderma

Рис. 13. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum / T. longibrachiatum / T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 5-е сут роста

Рис. 14. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum/ T. longibrachiatum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

117

Aspergillus A) Trlchodema RbliOfWS 6) Tnchodernw Alternaría в) Trichioderma Mucor Г) Tiicltoderina

Рис. 15. Антагонистическая активность консорциума грибов T. longibrachiatum / T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Asperglïus A) Trichoderma Rhizopus Б) Trichoctemna Alternarla ß) Trichoderma Mucor Г) Trichoderma

Рис. 1б. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum/ T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Aspergillus A) Trichoderma Rhizopus Б) Trichoderma Alternarla В) Trichoderma Mucor Г) Trichoderma

Рис. 17. Антагонистическая активность консорциума грибов T. harzianum/ T. longibrachiatum / T. asperellum против: а — Aspergillus; б — Rhizopus; в — Alternaria; г — Mucor, 10-е сут роста

Так же, как и монокультуры, консорциумы грибов ТпсНойвттл проявляют антагонистические свойства по отношению к тест-культурам с разной степенью интенсивности, как видно по различным значениям площади, занимаемой культурой-антагонистом на чашке с агаризован-ной средой (табл. 2).

Таблица 2

Антагонистическая активность консорциумов грибов рода Trichoderma

118

Смесь культур-антагонистов Время, сут Площадь, занимаемая антагонистом, %

Aspergillus Rhizopus Alternaria Mucor

Trichoderma longibrachiatum Trichoderma harzianum 3 75 ± 2,5 20 ± 1,1 80 ± 1,6 70 ± 2,7

5 75 ± 2,3 30 ± 1,3 80 ± 1,2 75 ± 5,0

10 65 ± 2,6 98 ± 1,0 90 ± 1,1 99 ± 1,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Trichoderma longibrachiatum Trichoderma asperellum 3 80 ± 1,9 30 ± 1,7 75 ± 4,9 45 ± 2,4

5 82 ± 2,3 85 ± 2,4 80 ± 2,6 75 ± 4,9

10 85 ± 1,5 98 ± 1,0 99 ± 1,0 95 ± 3,6

Trichoderma harzianum Trichoderma asperellum 3 30 ± 3,4 10 ± 0,2 60 ± 3,5 10 ± 0,7

5 45 ± 2,6 65 ± 1,1 88 ± 4,3 60 ± 4,2

10 40 ± 2,1 90 ± 1,4 100 ± 1,0 60 ± 3,9

Trichoderma longibrachiatum Trichoderma asperellum Trichoderma harzianum 3 35 ± 3,2 30 ± 2,7 60 ± 4,9 25 ± 2,2

5 50 ± 3,5 60 ± 1,9 90 ± 3,0 70 ± 3,1

10 53 ± 2,4 95 ± 1,5 100 ± 1,0 98 ± 1,0

Из таблицы видно, что все исследованные смеси культур, как и монокультуры, обладают антагонистической активностью в разной степени.

Смесь культур Trichoderma longibrachiatum и Trichoderma harzianum проявляет сильный антагонизм против Rhizopus, Mucor, Alternaria; умеренный антагонизм против Aspergillus. Антагонистическая активность смеси относитешльно монокультур выше для Rhizopus на 11,5 %, для Mucor — на 11 % и ниже для Aspergillus на 5,5 %, для Alternaria — на 9 %.

Смесь культур Trichoderma longibrachiatum и Trichoderma asperellum проявляет сильный антагонизм против Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Alternaria. Антагонистическая активность смеси относительно монокультур выше для Aspergillus на 10 %, для Rhizopus — на 35,5 %, для Mucor — на 8 %, а для Alternaria без изменений.

Смесь культур Trichoderma harzianum и Trichoderma asperellum проявляет сильный антагонизм против Rhizopus, Alternaria; умеренный антагонизм против Aspergillus, Mucor. Антагонистическая активность смеси относительно монокультур выше для Rhizopus на 16 %, для Alternaria — на 1 % ниже для Aspergillus на 39,5 %, для Mucor — на 34 %.

Смесь культур Trichoderma longibrachiatum, Trichoderma asperellum и Trichoderma harzianum проявляет сильный антагонизм против Rhizopus, Mucor, Alternaria; умеренный антагонизм против Aspergillus. Антагонистическая активность смеси относительно монокультур выше для Rhizopus на 20,6 %, для Mucor — на 8,3 %, для Alternaria — на 1 % и ниже для Aspergillus на 22 %.

Среди исследованных смесей наибольшую антагонистическую активность (в среднем на 8,7 % выше, чем для других консорциумов) проявляет двойная культура Trichoderma longibrachiatum — Trichoderma asperellum.

Выводы

1. Оптимальной питательной средой, обеспечивающей максимальное накопление спор в процессе культивирования, является сусло (максимальный титр спор находится в пределах 1х 108 — 7х 109 КОЕ/мл).

2. Продолжительность культивирования составляет от 4 до 7 сут, при этом максимальное количество спор наблюдается на 6 — 7 сут с начала культивирования.

3. Использованные монокультуры и консорциумы грибов рода Trichoderma обладают разной степенью антагонистической активности по отношению к тест-культурам грибов родов Aspergillus, Rhizopus, Alternaria и Mucor.

4. Среди исследованных монокультур наибольшую антагонистическую активность проявляет Trichoderma longibrachiatum.

5. Консорциумы микромицетов Trichoderma имеют более высокую антагонистическую активность по сравнению с монокультурами.

6. Среди исследованных консорциумов наибольшую антагонистическую активность проявляет двойная культура Trichoderma longibrachiatum — Trichoderma asperellum.

119

Список литературы

1. Damalas C. A., Koutroubas S. Current Status and Recent Developments in Biopesticide Use // Agriculture (Switzerland). 2018. Vol. 8, № 1. Р. 13. https://doi. org/10.3390/agriculture8010013.

2. Давлетбаев И. М. Биологические препараты для растениеводства // XV Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии : сб. материалов конф. Казань, 2016.

3. Новикова И. И., Титова Ю. А., Бойкова И. В. и др. Биологическое обоснование оптимизации препаративных форм биопрепаратов на основе микробов-антагонистов для контроля популяций фитопатогенных грибов и бактерий — возбудителей болезней растений // Вестник защиты растений. 2017. № 3 (93). С. 16 — 23. EDN: WUKMGX.

4. Guzman-Guzman P., Porras-Troncoso M. D. et al. Trichoderma Species: Versatile Plant Symbionts // Phytopathology. 2019. Vol. 109 (1). P. 6 — 16. doi: 10.1094/PHY-T0-07-18-0218-RVW.

5. Srivastava M., Vipul K., Mohamad S. et al. Trichoderma — a potential and effective bio fungicide and alternative source against notable phytopathogens: A review // African Journal of Agricultural Research. 2016. Vol. 11, iss. 5. P. 310 — 316. https://doi. org/10.5897/AJAR2015.9568.

6. Oliveira R., Chagas L., Martins A. et al. Trichoderma in the phytopathogenic bio-control // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2022. Vol. 28, № 4. P. 717 — 724.

7. Alfiky A., Weisskopf L. Deciphering Trichoderma-Plant-Pathogen Interactions for Better Development of Biocontrol Applications // J Fungi (Basel). 2021. № 7 (1). Р. 61. doi: 10.3390/jof7010061.

8. Hermosa R., Rubio M. B., Cardoza R. E. et al. The contribution of Trichoderma to balancing the costs of plant growth and defense//Int Microbiol. 2013. Vol. 16 (2). Р. 69 — 80. doi: 10.2436/20.1501.01.181.

120

9. Singh A., Mohammad S., Mukesh S. et al. Optimal Physical Parameters for Growth of Trichoderma Species at Varying pH, Temperature and Agitation // Virology and Mycology. 2014. Vol. 3. P. 1 — 7. doi: 10.4172/2161-0517.1000127.

10. Шарипова Д. А., Ветрова М. А., Масютин Я. А. и др. Исследование антагонизма различных штаммов грибов рода Trichoderma и грибковых фитопатогенов // Башкирский химический журнал. 2013. № 4. С. 83 — 85. EDN: RVLKKF.

11. Богданов А. И., Титова Ю. А. Антагонистическая активность штаммов trichoderma asperellum — продуцентов мультиконверсионных биопрепаратов // Вестник защиты растений. 2014. № 1. С. 48—52. EDN: RXTDRZ.

12. Матчанова Д. Ш. Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты биологически активных веществ // Молодой ученый. 2017. № 3 (137). С. 230 — 233. E DN: XQZDVL.

13. Hao D., Lang B., Wang Y. et al. Designing synthetic consortia of Trichoderma strains that improve antagonistic activities against pathogens and cucumber seedling growth // Microb Cell Fact. 2022. № 21 (1). Р. 234. doi: 10.1186/s12934-022-01959-2.

14. Домрачева Л. И., Стариков П. А., Ковина А. Л., Ашихмина Т. Я. Использование микромицетов рода Trichoderma и консорциумов на их основе в агробиотех-нологии (обзор) // Теорeтическая и прикладная экология. 2024. № 1. С. 5 — 18. doi: 10.25750/1995-4301-2024-1-006-018. EDN: JAUPNA.

15. Зиганшин Д. Д., Сироткин А. С. Особенности глубинного и поверхностного культивирования грибов Trichoderma для получения биопрепаратов на основе клеток гриба // Вестник Казанского технологического университета. 2017. № 10. С. 155—158. EDN: YPCKDZ.

Об авторах

Екатерина Геннадьевна Абрамова — студ., Воронежский государственный университет инженерных технологий, Россия. E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0009-3669-3228 SPIN-код: 8345-6420

Светлана Владимировна Кирьянова — студ., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Россия. E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0002-1214-0337

Анна Александровна Толкачева — мл. науч. сотр., Воронежский государственный университет инженерных технологий, Россия. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0003-0725-6482 SPIN-код: 3621-2463

Оксана Юрьевна Мальцева — канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный университет инженерных технологий, Россия. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-3815-123Х SPIN-код: 2670-4258

Дмитрий Александрович Черенков — д-р биол. наук, проф., Воронежский государственный университет инженерных технологий, Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Россия. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-8564-8919 SPIN-код: 4196-4407

E. G. Abramova1, S. V. Kiryanova2, A. A. Tolkacheva1, O. Yu. Maltseva1, D. A. Cherenkov1,2

ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF USING FUNGI OF THE GENUS TRICHODERMA FOR THE DEVELOPMENT OF A FUNGICIDAL PREPARATION

121

1 Voronezh State University of Engineering Technologies, Voronezh, Russia 2 Immanuel Kant Baltic Federal University, Kaliningrad, Russia Received 05 May 2024 Accepted 09 September 2024 doi: 10.5922/vestniknat-2024-4-8

To cite this article: Abramova E. G., Kiryanova S. V., Tolkacheva A. A., Maltseva O. Yu., Cherenkov D. A., 2024, Assessment of the possibility of using fungi of the genus Trichoderma for the development of a fungicidal preparation, Vestnik of Immanuel Kant Baltic Federal University. Series: Natural and Medical Sciences, № 4. P. 109—122. doi: 10.5922/vestniknat-2024-4-8.

To ensure the sustainable development of the agricultural sector, modern research in this field must focus on creating and applying effective and environmentally safe means of protecting plants from fungal diseases. Advanced agricultural technologies enable the development of biopreparations based on microorganisms that are effective in combating phytopathogens. These biopreparations represent an innovative and promising solution for agricultural producers seeking sustainable and environmentally friendly production practices. Currently, particular attention is given to the development and use of biopreparations based on micromycetes of the Trichoderma genus, known for their broad spectrum of antagonistic activity against phytopathogens. However, the necessity of individually selecting Trichoderma strains with high antagonistic activity for the creation of biofungicides remains a pressing issue. The aim of this study is to investigate the antagonistic activity of various Trichoderma strains against phytopathogens and evaluate their potential for further use as biopreparations in agriculture. An optimal nutrient medium was selected to maximize spore production in Trichoderma. The antagonistic activity of Trichoderma strains against fungi of the genera Aspergillus, Rhizo-pus, Alternaria, and Mucor was assessed using the dual-culture method. Statistical analysis of the results was performed using variance analysis. Special attention was paid to studying the antagonistic activity of Trichoderma strain consortia and evaluating their potential for developing an effective biopreparation.

Keywords: antagonistic activity, biological plant protection, fungal plant diseases, fungicides, Alternaria, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Trichoderma

122

The authors

Ekaterina G. Abramova, Student, Voronezh State University of Engineering Technologies, Russia.

E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0009-3669-3228 SPIN-Kog: 8345-6420

Svetlana V. Kiryanova, Student, Immanuel Kant Baltic Federal University, Russia. E-mail: [email protected] ORCID: 0009-0002-1214-0337

Anna A. Tolkacheva, Junior Researcher, Voronezh State University of Engineering Technologies, Russia.

E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0003-0725-6482 SPIN-Kog: 3621-2463

Dr Oksana Yu. Maltseva, Associate Professor, Voronezh State University of Engineering Technologies, Russia. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-3815-123X SPIN-Kog: 2670-4258

Prof. Dmitry A. Cherenkov, Voronezh State University of Engineering Technologies, Kant Baltic Federal University, Russia. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-8564-8919 SPIN-Kog: 4196-4407

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.