Секвенирование генома штамма Bacillus thuringiensis var. Darmstadiensis 56 и изучение инсектицидной активности биологического препарата на его основе

Секвенирование генома штамма Bacillus thuringiensis var. Darmstadiensis 56 и изучение инсектицидной активности биологического препарата на его основе

Автор: Белоусова М.Е., Гришечкина С.Д., Ермолова В.П., Антонец К.С., Марданов А.В., Ракитин А.Л., Белецкий А.В., Равин Н.В., Нижников А.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Картофелеводство: болезни и защита растений

Статья в выпуске: 1 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

Полифункциональные микробиологические препараты перспективны в использовании для защиты растений, поскольку обладают многоплановым действием, включающим ростостимулирующий эффект, комплексную антифунгальную и инсектицидную активность. Один из ключевых микроорганизмов, используемых в качестве основы для создания биологических препаратов, - грамположительная спорообразующая бактерия Bacillus thuringiensis (Bt). Высокая специфичность действия и экологическая безопасность препаратов на основе Bt способствуют поддержанию биоценотического равновесия и позволяют сократить количество обработок, а также получить экологически чистую продукцию. Во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии был выделен и селектирован штамм Bacillu s thuringiensis var . darmstadiensis 56 (BtH10 56), в лабораторных условиях проявлявший инсектицидное действие на личиночные стадии листогрызущих насекомых-вредителей, ростостимулирующую активность в отношении картофеля и других сельскохозяйственных культур, а также антифунгальный эффект против ряда фитопатогенных грибов...

Еще

Инсектицидная активность, экзотоксин, эндотоксин, токсин cry, колорадский жук

Короткий адрес: https://sciup.org/142223790

IDR: 142223790   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.1.87rus

Список литературы Секвенирование генома штамма Bacillus thuringiensis var. Darmstadiensis 56 и изучение инсектицидной активности биологического препарата на его основе

  • Arora N., Agrawal N., Yerramilli V., Bhatnagar R.K. Biology and applications of Bacillus thuringiensis in integrated pest management. In: General concepts in integrated pest and disease management, vol. 1 /A. Ciancio, K.G. Mukerji (eds.). Springer, Berlin, 2010: 227-244 ( ). DOI: 10.1007/978-1-4020-6061-8_9
  • Martin P.A.W., Travers R.S. Worldwide abundance and distribution of Bacillus thuringiensis isolates. Appl. Environ. Microbiol., 1989, 55(10): 2437-2442.
  • Bravo A., Likitvivatanavong S., Gill S.S., Soberón M. Bacillus thuringiensis: A story of a successful bioinsecticide. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2011, 41(7): 423-31 ( ). DOI: 10.1016/j.ibmb.2011.02.006
  • Cooping L.G. The manual of biocontrol agents: A World Compendium. British Crop Protection Council, Alton, 2009.
  • Soberón M., Gill S.S., Bravo A. Signaling versus punching hole: how do Bacillus thuringiensis toxins kill insect midgut cells? Cell. Mol. Life Sci., 2009, 66(8): 1337-1349 ( ). DOI: 10.1007/s00018-008-8330-9
  • Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. М., 2018.
  • Кандыбин Н.В., Патыка Т.И. Ермолова В.И., Патыка В.Ф. Микробиоконтроль численности насекомых и его доминанта Bacillus thuringiensis. СПб-Пушкин, 2009.
  • Malovichko Y.V., Nizhnikov A.A., Antonets K.S. Repertoire of the Bacillus thuringiensis virulence factors unrelated to major classes of protein toxins and its role in specificity of host-pathogen interactions. toxins, 2019, 11(6): 347 ( ).
  • DOI: 10.3390/toxins11060347
  • Кандыбин Н.В. Поисковые и прикладные исследования ВНИИСХМ в области микробиометода борьбы с грызунами и насекомыми. В сб.: Сельскохозяйственная микробиология в ХIХ-ХХI веках. СПб, 2001: 91-92.
  • Кандыбин Н.В., Тихонович И.А. Микробиометод защиты растений от колорадского жука (Характеристика биопрепаратов битоксибациллин, бацинол и актинин - экологически безопасных средств защиты картофеля и других пасленовых культур от вредителя). В сб.: Современные системы защиты и новые направления в повышении устойчивости картофеля к колорадскому жуку. М., 2000: 50-54.
  • Krieg A., de Barjac H., Bonnefoi A. A new serotype of Bacillus thuringiensis isolated in Germany: Bacillus thuringiensis var. darmstadiensis. Journal of Invertebrate Pathology, 1968, 10(2): 428-430 (
  • DOI: 10.1016/0022-2011(68)90104-3)
  • van Frankenhuyzen K., Gringorten J.L., Gauthier D., Milne R.E., Masson L., Peferoen M. Toxicity of activated Cryl proteins from Bacillus thuringiensis to six forest lepidoptera and Bombyx mori. Journal of Invertebrate Pathology, 1993, 62(3): 295-301 ( ).
  • DOI: 10.1006/jipa.1993.1116
  • Fiuza L.M., Knaak N., da Silva R.F.P., Henriques J.A.P. Receptors and lethal effect of Bacillus thuringiensis insecticidal crystal proteins to the Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera, Noctuidae). International Scholarly Research Notices Microbiology, 2013, 2013: 940284 ( ).
  • DOI: 10.1155/2013/940284
  • Гришечкина С.Д., Ермолова В.П., Романова Т.А., Нижников А.А. Поиск природных изолятов Bacillus thuringiensis для создания экологически безопасных биологических препаратов. Сельскохозяйственная биология, 2018, 53(5): 1062-1069 ( ).
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2018.5.1062rus
  • Тихонович И.А., Ермолова В.П., Гришечкина С.Д., Романова Т.А., Нижников А.А., Антонец К.С. Штамм Bacillus thuringiensis var. darmstadiensis 56 в качестве полифункционального средства для растениеводства. Патент 2692655 (РФ), МПК C 12 N 1/00. ФГБНУ ВНИИСХМ (РФ) № 2017143084. Заявл. 11.12.2017. Опубл. 25.06.2019. Бюл. № 18.
  • Черкашин В.И. Фитосанитарный мониторинг и защита картофеля от колорадского жука и фитофтороза. Картофель и овощи, 2001, 3: 42-44.
  • Martin M. Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads. EMBnet Journal, 2011, 17(1): 10-12 ( ).
  • DOI: 10.14806/ej.17.1.200
  • Koren S., Walenz B.P., Berlin K., Miller J.R., Bergman N.H., Phillippy A.M. Canu: scalable and accurate long-read assembly via adaptive k-mer weighting and repeat separation. Genome Research, 2017, 27(5): 722-736 ( ).
  • DOI: 10.1101/gr.215087.116
  • Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., Lesin V.M., Nikolenko S.I., Pham S., Prjibelski A.D., Pyshkin A.V., Sirotkin A.V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M.A., Pevzner P.A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. Journal of Computational Biology, 2012, 19(5): 455-477 ( ).
  • DOI: 10.1089/cmb.2012.0021
  • Cao M.D., Nguyen S.H., Ganesamoorthy D., Elliott A.G., Cooper M.A., Coin L.J. Scaffolding and completing genome assemblies in real-time with nanopore sequencing. Nature Communications, 2017, 8: 14515 ( ).
  • DOI: 10.1038/ncomms14515
  • Ермолова В.П., Гришечкина С.Д., Антонец К.С. Выделение и идентификация культур Bacillus thuringiensis var. thuringiensis и var. darmstadiensis, а также методология оценки их патогенных свойств, селекции и хранения: Практическое руководство /Под ред. А.А. Нижникова. СПб, 2018.
  • Abbott W.S. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ. Entomol., 1925, 18: 265-267.
  • Mongkolthanaruk W. Classification of Bacillus beneficial substances related to plants, humans and animals. J. Microbiol. Biotechnol., 2012, 22(12): 1597-1604 ( ).
  • DOI: 10.4014/jmb.1204.04013
  • Palma L., Muñoz D., Berry C., Murillo J., Caballer P. Bacillus thuringiensis toxins: an overview of their biocidal activity. toxins, 2014, 6(12): 3296-3325 ( ).
  • DOI: 10.3390/toxins6123296
  • Pardo-López L., Soberón M., Bravo A. Bacillus thuringiensis insecticidal three-domain Cry toxins: mode of action, insect resistance and consequences for crop protection. FEMS Microbiology Reviews, 2013, 37(1): 3-22 ( ).
  • DOI: 10.1111/j.1574-6976.2012.00341.x
  • Herrero S., Borja M., Ferré J. Extent of variation of the Bacillus thuringiensis toxin reservoir: the case of the geranium bronze, Cacyreus marshalli Butler (Lepidoptera: Lycaenidae). Applied and Environmental Microbiology, 2002, 68(8): 4090-4094 ( ).
  • DOI: 10.1128/AEM.68.8.4090-4094.2002
  • Santoso D., Chaidamsari T., Wiryadiputra S., de Maagd R.A. Activity of Bacillus thuringiensis toxins against cocoa pod borer larvae. Pest Management Science, 2004, 60(8): 735-738 ( ).
  • DOI: 10.1002/ps.927
  • Azizoglu U. Bacillus thuringiensis as a biofertilizer and biostimulator: a mini-review of the little-known plant growth-promoting properties of Bt. Current Microbiology, 2019, 76(11): 1379-1385 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00284-019-01705-9
  • Armada E., Probanza A., Roldán A., Azcón R. Native plant growth promoting bacteria Bacillus thuringiensis and mixed or individual mycorrhizal species improved drought tolerance and oxidative metabolism in Lavandula dentata plants. Journal of Plant Physiology, 2016, 192: 1-12 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2015.11.007
  • Raddadi N., Cherif A., Boudabous A., Daffonchio D. Screening of plant growth promoting traits of Bacillus thuringiensis. Annals of Microbiology, 2008, 58(1): 47-52 ( ).
  • DOI: 10.1007/BF03179444
  • Zhao X., Kuipers O.P. Identification and classification of known and putative antimicrobial compounds produced by a wide variety of Bacillales species. BMC Genomics, 2016, 17(1): 882 ( ).
  • DOI: 10.1186/s12864-016-3224-y
  • van Frankenhuyzen K. Cross-order and cross-phylum activity of Bacillus thuringiensis pesticidal proteins. Journal of Invertebrate Pathology, 2013, 114(1): 76-85 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jip.2013.05.010
  • Levinson B.L., Kasyan K.J., Chiu S.S., Currier T.C., González J.M. Identification of beta-exotoxin production, plasmids encoding beta-exotoxin, and a new exotoxin in Bacillus thuringiensis by using high-performance liquid chromatography. Journal of Bacteriology, 1990, 172(6): 3172-3179 ( ).
  • DOI: 10.1128/jb.172.6.3172-3179.1990
  • Прищепа Л.И., Микульская Н.И., Канапацкая В.А., Евстигнеева Н.В., Касперович Е.В., Безрученко Н.Н., Войтка Д.В. Биологические средства защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней. Минск, 2000.
  • Долженко Т.В. Битоксибациллин для эффективного контроля численности фитофагов. Агро XXI, 2013, 7-9: 20-22.
  • Wu S.-J., Dean D.H. Functional significance of loops in the receptor binding domain of Bacillus thuringiensis CryIIIA δ-endotoxin. Journal of Molecular Biology, 1996, 255(4): 628-640 ( ).
  • DOI: 10.1006/jmbi.1996.0052
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp