Эффективность бацикола на основе нового штамма Bacillus thuringiensis var. darmstadiensis № 25 против вредителей-фитофагов и фитопатогенов

Автор: Гришечкина С.Д., Ермолова В.П.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Экологические основы создания микробных препаратов

Статья в выпуске: 3 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Получение экологически чистой продукции - одна из важных задач сельского хозяйства. Для производства биологических препаратов, патогенных для насекомых-вреди-телей, используют микроорганизмы различного происхождения. Наибольший интерес представляют препараты, изготовленные на основе энтомопатогенных бактерий Bacillus thuringiensis (Bt), обладающих селективностью действия, безопасностью для человека, теплокровных животных, полезных насекомых и окружающей среды. В Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (ВКСМ, г. Cанкт-Петербург-Пушкин) хранятся бактерии Bt, у которых изучены культурально-морфологические, физиолого-биохимические, технологические, энтомоцидные и другие свойства. Один из приоритетных штаммов коллекции - B. thuringiensis var. darmstadiensis (BtH 10) № 25, служащий основой препарата бацикол, обладающего специфическим действием на жесткокрылых насекомых, а также антигрибной активностью по отношению к ряду фитопатогенных грибов. Штамм BtH 10 № 25 депонирован в коллекции ВКСМ под регистрационным номером RCAM 01490 (патент на изобретение № 2514023, 2014). Для получения качественного препарата с максимальным накоплением экзотоксина и высоким титром необходимо создать оптимальные условия культивирования и усовершенствовать рецептуры питательных сред для микроорганизмов-продуцентов. Цель наших исследований заключалась в том, чтобы подобрать питательные среды, отработать режимы культивирования (аэрация, температура, рН, дозы, формы и возраст посевного материала) штамма BtH 10 № 25 и определить его технологичность, энтомоцидную и антифунгальную активность, а также степень экзотоксинообразования на тест-объектах. Наилучшие показатели были получены на среде с гороховой мукой, заменяющей соевую: титр спор в культуральной жидкости - 4½10 9/мл, активность для комнатной мухи (содержание экзотоксина) в ЛК 50 - 3,1 мкл/г корма, ингибирующая активность для Fusarium oxysporum - 70,0 %, для Botrytis cinerea - 75,0 %. Установлено, что для накопления препарата можно использовать ячменную, овсяную муку и смеси соевой и ячменной муки. Оптимальное развитие культуры наблюдалось при соотношении объема среды к воздуху 1:30 и 1:15, рН питательной среды 6,65-7,20. В качестве посевного материала можно использовать культуральную жидкость и смыв споровой культуры. Лабораторная и полевая оценка препарата выявила его высокую эффективность против вредителей-фитофагов (79-100 %) и фитопатогенов (70-90 %). Так, активность штамма B. thuringiensis var. darmstadiensis № 25 против личинок листоедов на разных культурах в 1,3-1,4 раза превосходила активность штамма-прототипа B. thuringiensis var. darmstadiensis № 109.

Еще

Штамм, бацикол, питательные среды, эффективность

Короткий адрес: https://sciup.org/142133598

IDR: 142133598   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.3.361rus

Список литературы Эффективность бацикола на основе нового штамма Bacillus thuringiensis var. darmstadiensis № 25 против вредителей-фитофагов и фитопатогенов

  • Кандыбин Н.В., Патыка Т.И., Ермолова В.П., Патыка В.Ф. Микробиоконтроль численности насекомых и его доминанта Bacillus thuringiensis. СПб-Пушкин, 2009.
  • Смирнов О.В., Гришечкина С.Д. Полифункциональное действие Bacillus thuringiensis Berliner. Сельскохозяйственная биология, 2011, 3: 123-126.
  • Zhong C.H., Ellar D.J., Bishop A., Jonson C., Lin S.S., Hart E.R. Characterization of Bacillus thuringiensis delta-endotoxin which is toxic to insects in three orders. J. Invertebrate Pathol., 2000, 76: 131-139.
  • Yoshida S., Hiradate S., Tsukamoto T., Hatakeda K., Shirata A. Antimicrobial activity of culture filtrate of Bacillus amyloliquefaciens Rc-2 isolated from mulberry leaves. Phythopathol., 2001, 91: 181-187( ) DOI: 10.1094/PHYTO.2001.91.2.181
  • Knaak N., Rohr A., Fiuza L. In vitro effect of Bacillus thuringiensis strains and Cry proteins in phytopathogenic fungi of paddy rice-field. Brazil. J. Microbiol., 2007, 38(3): 526-530 ( ) DOI: 10.1590/S1517-83822007000300027
  • Mojica-Marin V., Luna-Olvera H., Sandoval-Coronado C., Pereyra-Abferer B., Moreles-Ramos L., Hernandez-Luna C., Alvardo-Gomez O. Antagonistic activity of selected strains of Bacillus thuringiensis against Rhizoctonia solani of chili pepper. Afr. J. Biotechnol., 2008, 7(9): 1271-1276.
  • Heydari A., Pessarakli M. A review on biological control of fungal plant pathogens using microbial antagonists. J. Biol. Sci., 2010, 1(4): 273-290 ( ) DOI: 10.3923/jbs.2010.273.290
  • Pane C., Villecco D., Campanile F., Zaccardelli M. Novel strains of Bacillus, isolated from compost and compost-amended soils, as biological control agents against soil-borne phytopathogenic fungi. Biol. Sci. Technol., 2012, 22(12): 1373-1388 ( ) DOI: 10.1080/09583157.2012.729143
  • Akram W., Mahboot A., Javed A. Bacillus thuringiensis strain 199 can induce systemic resistance in tomato agains Fusarium wilt. Eur. J. Microbiol. Immunol., 2013, 3: 275-280 ( ) DOI: 10.1556/EuJMI.3.2013.4.7
  • Tao A., Pang F., Huang S., Yu G., Li B., Wang T. Characterisation of endophytic Bacillus thuringiensis strains isolated from wheat plants as biocontrol agents against wheat flag smut. Biocontrol Sci. Tecnol., 2014, 24(8): 901-924 ( ) DOI: 10.1080/09583157.2014.904502
  • Аrora N., Agrawal N., Yerramilli V., Bhatnagar R.K. Biology and applications of Bacillus thuringiensis in intergrated pest anagement. Integated Management of Plant Pest and Distasis, 2007, 01: 227-244 ( ) DOI: 10.1007/978-1-4020-6061-8_9
  • Liu Q., Roh J.Y., Wang Y., Choi J.Y., Tao X.Y., Kim J.S., Je Y.H. Construction and characterisation of an antifungal recombinant Bacillus thuringiensis with an expanded host spectrum. J. Microbiol., 2012, 50(5): 874-877 ( ) DOI: 10.1007/s12275-012-2201-7
  • 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. Annals of Microbiology, 2007, 57(4): 481-494 ( ) DOI: 10.1007/BF03175344
  • Narayanasamy P. Mechanisms of action of bacterial biological control agents. In: Biological management of diseases of crops. Progress in Biological Control (Book 15). Springer, 2013: 295-429 ( ) DOI: 10.1007/978-94-007-6380-7_5
  • Гулий В.В., Лескова А.Я., Мурза В.И. Штерншис М.В., Иванов Г.М. Вопросы безопасности микробиологических препаратов для здоровья человека и окружающей среды. Информационный бюллетень ВПС МОББ, 1986, 7: 17-45.
  • Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Румянцев Г.И., Иванов С.И. Оценка ущерба здоровью человека как одно из приоритетных направлений экологии человека и инструмент обоснования управленческих решений. Гигиена и санитария, 2006, 5: 10-13.
  • Siegel J.P. The mammalian safety Bacillus thuringiensis based insecticides. J. Invertebrate Pathol., 2001, 77: 13-21 ( ) DOI: 10.1006/jipa.2000.5000
  • Кандыбин Н.В., Смирнов О.В., Барбашова Н.М. Новый энтомоцидный препарат со специфическим действием на жесткокрылых. Мат. Всерос. науч.-произв. совещания (Краснодар, 1994). Пущино, 1994, ч. 2: 179-181.
  • Гришечкина С.Д., Смирнов О.В., Кандыбин Н.В. Фунгистатическая активность различных подвидов Bacillus thuringiensis. Микология и фитопатология, 2002, 36(1): 58-62.
  • 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., Ермолова В.П., Стусь А.А. Восприимчивость рисового комарика (Cricotopus silvestris Fubr.) к микробным препаратам. Мат. Всес. конф. по микробным средствам защиты растений. Велегож, 1989: 310.
  • Тихонович И.А., Гришечкина С.Д., Ермолова В.П., Романова Т.А. Штамм Bacillus thuringiensis var. darmstadiensis № 25 в качестве средства комплексного воздействия на вредных жесткокрылых насекомых и фитопатогенные грибы. Патент. СПб, ГНУ ВНИИ сельскохозяйсвтенной микробиологии RU № 2514023 С1, 2014. Заявл. 26.12.12. Опубл. 27.04.14. Бюл. № 12.
  • Гришечкина С.Д., Ермолова В.П., Минина Г.Н., Сафронова В.И., Бологова Е.В. Методика. Коллекция штаммов бактерий -симбионтов вредных насекомых и грызунов, пригодных для биоконтроля численности вредителей сельскохозяйственных растений. СПб, 2014.
  • Методы экспериментальной микологии/Под ред. В.И. Билай. Киев, 1982.
  • Abbott W.S. A method for computing the effectiveness of insecticide. Econom. Entomol., 1925, 18: 265-287 ( ) DOI: 10.1093/jee/18.2.265a
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1973.
  • Дрегваль О.А., Черевач Н.В., Винников А.И. Подбор оптимальных режимов кислотности среды и аэрации при глубинном культивировании Bacillus thuringiensis и Baveria bassiana. Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Бiологiя, екологiя, 2010, 1(18): 15-19.
  • Icgen Y., Icgen B., Ozcengiz G. Regulation of crystal protein biosynthesis by Bacillus thuringiensis: I. Effects of mineral elements and pH. Res. Microbiol., 2002, 153(9): 599-604.
  • Барбашова Н.М., Чеверда М.Г. Влияние дозы и возраста посевного материала на развитие культуры Bacillus thuringiensis var. thuringiensis штамма 202. В сб.: Бактериальные средства и методы борьбы с насекомыми и грызунами. Л., 1972: 37-41.
Еще
Статья научная