Взаимоотношения грибов рода Trichoderma и возбудителя белой гнили растений

Секция: Биология и науки о жизни

Государственное учреждение образования «Средняя школа №11 г. Солигорска»

Республика Беларусь, Минская область,

; E-mail: *****@***ru

Взаимоотношения грибов рода Trichoderma и возбудителя белой гнили растений

Третьяков Дмитрий

Класс: 9

Республика Беларусь, Минская область, , кв. 96

; E-mail: *****@***ru

Научный руководитель: , учитель биологии ГУО «СШ №11 г. Солигорска»

Многочисленные микроскопические грибы являются паразитами дикорастущих и культурных растений, вызывая опасные заболевания и приводя к огромным потерям урожая.

В настоящее время многообещающей альтернативой химическому методу защиты растений от болезней является экологически чистый биологический способ защиты. Основа данного метода – использование организмов, выступающих естественными врагами возбудителей болезней растений. Одними из таких организмов уже давно положительно зарекомендовали себя почвенные сапротрофные грибы рода Trichoderma. Выступая естественными обитателями многих субстратов, быстро размножаясь в условиях культуры и природы, являясь непатогенными для растений, животных и человека, грибы рода Trichoderma представляют собой удобный объект для изучения и создания на основе их активных штаммов препаратов биоконтроля фитопатогенных микромицетов в фитоценозах [1, 2, 5, 6].

Многие антагонистически активные штаммы грибов рода Trichoderma уже стали базой для создания в Республике Беларусь и за рубежом безопасных для окружающей среды биопрепаратов защиты растений от болезней: ”Триходермин”, “Энпродерма”, “Canna аktrivator” и др.

Важной задачей микологов и фитопатологов, специалистов по защите растений от болезней на сегодняшний день является постоянный поиск новых антагонистически активных в отношении фитопатогенов штаммов грибов рода Trichoderma и создание на их основе новых эффективных биопрепаратов, а также расширение спектра действия уже имеющихся.

В связи с этим целью настоящих исследований явился поиск антагонистов возбудителя белой гнили растений (Sclerotinia sclerotiorum) среди грибов Trichoderma viride 434 и T. polysporum 407, антагонистическая активность которых к данному патогену ранее не изучалась. Подобные исследования и модельные эксперименты in vitro по выяснению взаимоотношений между грибами рода Trichoderma и фитопатогенами, определению антагонистической активности грибов рода Trichoderma являются прологом в процессе разработки биологических средств защиты растений от болезней [5, 6].

Обзор литературы показывает, что гриб S. sclerotiorum является опасным возбудителем белой гнили многих сельскохозяйственных растений как в период вегетации, так и при хранении, когда осуществление защиты химическими средствами проблематично. Существующие агротехнические и химические меры борьбы, направленные на максимальное снижение инфекции в почве, не всегда приносят желаемый эффект. Фитосанитарное состояние почвы в отношении S. sclerotiorum и других почвенных патогенов могут улучшить микромицеты-антагонисты, для которых мицелий или покоящиеся структуры патогена служат источником питания. Поэтому актуальным является поиск организмов, являющихся антагонистами грибу S. sclerotiorum с целью создания на их основе при дальнейших исследованиях биологических средств защиты растений от болезней [4].

Исследования проведены нами в гг. на кафедре ботаники Белорусского государственного университета и в ГУО “Средняя общеобразовательная школа г. Солигорска”.

Изолят гриба S. sclerotiorum (возбудителя белой гнили растений, получен из коллекции кафедры ботаники БГУ) и почвенных сапротрофных грибов рода Trichoderma (T. viride 434 и T. polysporum 407, получены из коллекции лаборатории микологии Института экспериментальной ботаники НАН Беларуси). Повторность в эксперименте 4-кратная. Данные эксперимента обработаны статистически и являются достоверными. В эксперименте использовали метод встречных колоний при одновременном посеве грибов на картофельно-глюкозную агаризованную среду [3, 7].

В результате проведенных исследований нами установлено, что оба изученных гриба рода Trichoderma явились антагонистами грибу S. sclerotiorum. Тип взаимоотношений между грибами T. viride 434 и S. sclerotiorum охарактеризован как взаимный антагонизм, а между T. polysporum 407 и патогеном – как территориальный антагонизм.

Наиболее сильное угнетение роста патогена осуществлял гриб T. viride 434. Показатель ингибирования роста патогена в этом случае составил от 68,0 % (5-е сут.) до 74,8 % (15 сут.). Отмечено увеличение показателя ингибирования с течение времени. Данный факт связан с тем, что гриб T. viride 434, обладая высокой скоростью роста, быстро колонизирует субстрат, угнетая фитопатоген. Гриб T. viride 434 нарастал на колонию патогена, занимая ее на 25 %. Кроме этого данный гриб интенсивно спорулировал на колонии патогена.

Гриб T. polysporum 407 наиболее сильно угнетал патоген на 5-е сут., после чего ингибирование снизилось до 29,3 % (15 сут.), что, вероятно, связано с медленным ростом колонии T. polysporum 407 в сравнении с фитопатогенном, который, благодаря большой скорости роста, быстро колонизирует субстрат, блокируя антагонист.

При взаимодействии с обоими грибами р. Trichoderma у патогена наблюдалась задержка в формировании склероциев. Так, в варианте с T. viride 434 полное формирование склероциев патогена отмечено на 10 сут., в варианте с T. polysporum 407 – на 8 сут., тогда как в контроле у патогена склероции сформировались за 7 сут.

Фитопатоген S. sclerotiorum в свою очередь влиял на рост антагонистов из рода Trichoderma. Наиболее сильное угнетение испытывал гриб T. polysporum 407. Оно наметилось уже на 5-е сут. (20,7 %) и нарастало до конца эксперимента (54,9 %). Для гриба T. viride 434 отмечено как ингибирование роста на 10-е и 15- сут. (52,4 %), так и стимуляция роста на 12, 2 % на 5-е сут. Явление угнетения фитопатогеном роста грибов рода Trichoderma необходимо учитывать при дальнейшей работе по созданию биопрепаратов. Окраска колоний и субстрата при культивировании грибов не изменилась в опыте по сравнению с контролем.

Совместное культивирование изучаемого фитопатогена и грибов T. viride 434 и T. polysporum 407, микроскопирование мицелия фитопатогена не позволило установить внедрения в его клетки гиф изучаемых грибов р. Тrichoderma. Поэтому можно предположить, что в основе антагонизма грибов р. Тrichoderma в отношении S. sclerotiorum лежит быстрая колонизация ими субстрата и (или) выделение антибиотиков.

Впервые выявленный высокоантагонистичный грибу S. sclerotiorum штамм T. viride 434 рекомендуется как перспективный в дальнейшей работе по созданию препаратов биоконтроля возбудителя белой гнили растений в агрофитоценозах.

Литература

1.  Александрова Trichoderma Pers.: Fr. // Новое в систематике и номенклатуре грибов / Под ред. , . – М.: Национальная академия микологии, Медицина для всех, 2003. – С. 219-275.

2.  Коломбет рода Trichoderma – продуценты биопрепаратов для растениеводства
// Микология сегодня. Т. 1. / Под ред. , – М.: Национальная академия микологии, 2007. С. 323-371.

3.  Микология. Методы экспериментального изучения микроскопических грибов: метод. указания к спецпрактикуму для студентов IV курса биол. фак. спец. 1“Биология” / Авторы-составители , , . – Мн.: БГУ, 2004. – 38 с.

4.  Мир растений / Под ред. . – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1991. – Т. 2: Грибы. – 475 с.

5.  Рудаков грибы, их биология и практическое значение. М.: Наука, 19с.

6.  Сейкетов рода Trichoderma и их использование в практике. – Алма-Ата: Наука, 1982. – 248 с.

7.  Cеменов среды для актиномицетов и грибов: Справочник. – М.: Агропромиздат, 1990. – 240 с.