Bacillus thuringiensis из природных субстратов в Ленинградской области: выделение и идентификация

Бесплатный доступ

В настоящее время кристаллообразующие бациллы группы thuringiensis рассматриваются в качестве основы современного производства микробных инсектицидов. Их характеризуют высокие адаптивные возможности, что обусловливает широкое распространение этих аэробных спорообразующих бактерий в природе. Одни и те же разновидности Bacillus thuringiensis были выделены на разных континентах независимо от наличия и распространения насекомого-хозяина этого энтомопатогена. В разных странах ученые занимаются поиском и выделением Bacillus thuringiensis. В представленной статье изложены результаты выделения B. thuringiensis из природных субстратов в Ленинградской области. Были собраны 24 образца почвы, лесной подстилки, воды, ила, больные и погибшие насекомые и пр. Методом истощающегося мазка проводили рассев образцов из разных субстратов на рыбный агар. После просмотра свыше 3000 выросших колоний по морфологическим признакам отобрали 62 культуры. Микроскопирование мазков с использованием черного анилинового красителя показало, что 12 из 62 изученных изолятов наряду со спорами образуют кристаллические эндотоксины разной формы. Выделенные микроорганизмы отбирали по признакам энтомо- и ларвицидности и идентифицировали по схемам H. De Barjac, A.A. Bonnefoi (1968), а также O. Lysenko (1985). Исследования позволили классифицировать выделенные бациллы в качестве B. thuringiensis и объединить их в три сероварианта - Н1 (var. thuringiensis, изоляты №№ 12, 20, 40, 41), Н3а3в (var. kurstaki, изоляты №№ 15, 29, 49) и Н14 (var. israelensis, изоляты №№ 14, 25, 33, 38, 44). По биологической характеристике (образование ацетилметилкарбинола, лецитиназы, пигмента, β-экзотоксина, формирование пленки на мясопептонном бульоне, использование сахарозы, маннозы, целлобиозы, салицина; расщепление крахмала; протеолитическая активность) они близки к типовым штаммам. Изоляты имеют высокую продуктивность, энтомоцидность, ларвицидность и перспективны в качестве продуцентов биопрепаратов энтомо-ларвицидного действия. Титры изолятов серовариантов BtH1, BtH3a3b и BtH14 варьировали в пределах соответственно 2,42×109-2,78×109; 1,85×109-2,15×109 и 2,65×109-3,28×109 КОЕ/мл. Изоляты №№ 12, 41 сероварианта BtH1 по активности для личинок колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say соответствуют эталонному штамму BtH1 с ЛК50 0,19 %. Энтомоцидная активность изолятов №№ 15, 29 и 49 сероварианта BtH3a3b, выраженная в ЛК50 для гусениц 2-го возраста мельничной огневки Ephestia kuehniella, составляла соответственно 0,88; 0,82 и 0,92 % при ЛК50 эталонного штамма BtH3a3b 0,86 %. Изоляты №№ 33, 44 сероварианта BtH14 по титру не уступали, а по активности несколько превосходили эталонный штамм. У изолятов №№ 33, 44 значение ЛК50 для личинок 4-го возраста комаров Aedes aegypti составило 0,17×10-3 и 0,16×10-3 % при величине 0,18×10-3 % у эталонного штамма BtH14

Еще

Выделение, идентификация

Короткий адрес: https://sciup.org/142133654

IDR: 142133654   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.1.128rus

Список литературы Bacillus thuringiensis из природных субстратов в Ленинградской области: выделение и идентификация

  • Логинова Л.Г., Храпцова Г.И., Головина М.Г. Термофильные бактерии горячих источников Камчатки. Микробиология, 1976, 45(6): 1087-1091.
  • Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е., Мозгова Н.П. Биологическая активность почв в условиях агротехногенного загрязнения на Крайнем Севере. Л., 1984: 120.
  • Quesada-Moraga E., Garcia-Tovar E., Valverde-Garcia P., Santiago-Alvarez C. Isolation, geographical diversity and insecticidal activity of Bacillus thuringiensis from soils in Spain. Microbiol. Res., 2004, 159: 59-71 ( ) DOI: 10.1016/j.micres.2004.01.011
  • Das J., Dangar T.K. Diversity of Bacillus thuringiensis in the rice field soils of different ecologies in India. Indian J. Microbiol., 2007, 47: 364-368 ( ) DOI: 10.1007/s12088-007-0065-z
  • Ramalakshmi A., Udayasuriyan V. Diversity of Bacillus thuringiensis isolated from Western Ghats of Tamil Nadu state, India. Curr. Microbiol., 2010, 61: 13-18 ( ) DOI: 10.1007/s00284-009-9569-6
  • Patel K.D., Bhanshali F., Ingle S.S. Diversity and characterization of Bacillus thuringiensis isolates from alluvial soils of Mahi River basin, India. J. Adv. Dev. Res., 2011, 2: 14-20.
  • Chatterjee S.N., Bhattacharya T., Dangar T.K., Chandra G. Ecology and diversity of Bacillus thuringiensis in soil environment. African Journal of Biotechnology, 2007, 6(13): 1587-1591.
  • Chen F.-C., Tsai M.-C., Peng C.-H., Chak K.-F. Dissection of cry gene profiles of Bacillus thuringiensis isolates in Taiwan. Curr. Microbiol., 2004, 48: 270-275 ( ) DOI: 10.1007/s00284-003-4195-1
  • Arrieta G., Espinoza A.M. Characterization of a Bacillus thuringiensis strain collection isolated from diverse Costa Rican Natural ecosystems. Rev. Biol. Trop., 2006, 54: 13-27 ( ) DOI: 10.15517/rbt.v54i1.13981
  • Патыка В.Ф., Патыка Т.И. Экология Bacillus thuringiensis. Киев, 2007.
  • Ал-Хамада А.Д. Выделение энтомопатогенов Bacillus thuringiensis (BT) из региона Deir Ezzor Сирии и их биотестирование. Вестник защиты растений, 2009, 4: 54-62.
  • Lee D.W., Je Y.H., Koh Y.H. Bacillus thuringiensis isolates from Korean forest environments. J. Asia Pac. Entomol., 2012, 15: 237-239 ( ) DOI: 10.1016/j.aspen.2011.12.005
  • Patel K.D., Bhanshali F.C., Chaudhary A.V., Ingle S.S. A new enrichment method for isolation of Bacillus thuringiensis from diverse sample types. Appl. Biochem. Biotechnol., 2013, 170: 58-66 ( ) DOI: 10.1007/s12010-013-0145-y
  • Кандыбин Н.В., Патыка Т.И., Ермолова В.П., Патыка В.Ф. Микробиоконтроль численности насекомых и его доминанта Bacillus thuringiensis. СПб-Пушкин, 2009.
  • Головко А.Э., Голышин П.Н., Рябченко Н.Ф. Роль Bacillus thuringiensis в природных биоценозах. Микробиология, 1993, 55(3): 104-110.
  • Lee I.H., Je Y.H., Chang J.H., Roh J.Y., Oh H.W., Lee S.G., Shin S.C., Boo K.S. Isolation and characterization of a Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki strain toxic to Spodoptera exigua and Culex pipiens. Curr. Microbiol., 2001, 43: 284-287 ( ) DOI: 10.1007/s002840010302
  • Li M.S., Je Y.H., Lee I.H., Chang J.H., Roh J.Y., Kim H.S., Oh H.W., Boo K.S. Isolation and characterization of a strain of Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki containing a new δ-endotoxin gene. Curr. Microbiol., 2002, 45: 299-302 ( ) DOI: 10.1007/s00284-002-3755-0
  • Margalith Y., Ben-Dov E. Biological control by Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. In: Insect pest management: techniques for environmental protection/J.E. Rechcigl, N.A. Rechcigl (eds.). CRC Press, Boca Raton, FL, 2000: 243-301.
  • Armengol G., Hernandez J., Velez J.G., Orduz S. Long-lasting effects of a Bacillus thuringiensis serovar israelensis experimental tablet formulation for Aedes aegypti (Diptera:Culicidae) control. J. Econ. Entomol., 2006, 99: 1590-1595.
  • Arango J.A., Romero M., Orduz S. Diversity of Bacillus thuringiensis strains from Colombia with insecticidal activity against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera:Noctuidae). J. Appl. Microbiol., 2002, 92: 466-474 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-2672.2002.01545.x
  • Bai C., Vick A.B., Yi S-X. Characterization of a new Bacillus thuringiensis isolate highly active against Cochylis hospes. Curr. Microbiol., 2002, 44: 280-285 ( ) DOI: 10.1007/s00284-001-0003-y
  • Choi Y.S., Cho E.S., Je Y.H., Roh J.Y., Chang J.H., Li M.S., Seo S.J., Sohn H.D., Jin B.R. Isolation and characterization of a strain of Bacillus thuringiensis subsp. morrisoni PG-14 encoding δ-endotoxin Cry1Ac. Curr. Microbiol., 2004, 48: 47-50 ( ) DOI: 10.1007/s00284-003-4102-9
  • Al-Momani F., Obeidat M., Saasoun I., Mequam M. Serotyping of Bacillus thuringiensis isolates, their distribution in different Jordanian habitats and pathogenecity in Drosophila melanogaster. World J. Microbiol. Biotechnol., 2004, 20: 749-753.
  • Биопрепараты в сельском хозяйстве. Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве. М., 2005.
  • Ермолова В.П., Кандыбин Н.В. К вопросу регионального производства биопрепаратов на основе Bacillus thuringiensis. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений -основа стабилизации агроэкосистем». Краснодар, 2006, вып. 4: 255-256.
  • Кандыбин Н.В. Фундаментальные и прикладные исследования микробиометода защиты растений от вредителей: состояние и перспективы. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений -основа стабилизации агроэкосистем». Краснодар, 2006, вып. 4: 32-44.
  • Dave S.R., Dave R.H. Isolation and characterization of Bacillus thuringiensis for Acid red 119 dye decolourisation. Biores. Technol., 2009, 100: 249-253 ( ) DOI: 10.1016/j.biortech.2008.05.019
  • Patel K.D., Ingle S.S. Molecular characterization of novel serovars of Bacillus thuringiensis isolates from India. Indian J. Microbiol., 2012, 52(3): 332-336 ( ) DOI: 10.1007/s12088-011-0240-0
  • Khoury M.E., Azzouz H., Chavanieu A., Abdelmalak N., Chopineau J., Awad M.K. Isolation and characterization of a new Bacillus thuringiensis strain Lip harboring a new cry1Aa gene highly toxic to Ephestia kuehniella (Lepidoptera:Pyralidae) larvae. Arch. Microbiol., 2014, 196(6): 435-444 ( ) DOI: 10.1007/s00203-014-0981-3
  • Мельникова Е.А. О патогенности Bacillus thuringiensis и препаратов на их основе для теплокровных организмов. В сб.: Энтомопатогенные бактерии и их роль в защите растений. Новосибирск, 1987: 118-131.
  • Raddadi N., Cherif A., Ouzari H., Marzorati M., Brusetti L., Boudabous A., Daffonchio D. Bacillus thuringiensis beyond insect biocontrol: plant growth promotion and biosafety of polyvalent strains. Ann. Microbiol., 2007, 57(4): 481-494 ( ) DOI: 10.1007/BF03175344
  • Smirnoff U.A. The formation of crystals in Bacillus thuringiensis var thuringiensis Berliner before sporulation of temperature inculcation. J. Insect Pathol., 1965, 2: 242-250.
  • De Barjac H., Bonnefoi A.A. Classification of strains of Bacillus thuringiensis Berliner with a key of their differentiation. Invert. Pathol., 1968, 11: 335-337.
  • Lysenko O. Nonsporeforming bacteria pathogenic to insect: incidence and mechanisms. Am. Rev. Microbiol., 1985, 39: 217-224.
  • Abbot W.S. A method for computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ. Entomol., 1925, 18: 265-267.
  • Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М., 1972: 139-142.
  • Методические указания по применению и методам контроля качества инсектицидного микробиологического средства «Бактицид». М., 2001.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1973.
Еще
Статья научная