Везде

ОСХН Российская сельскохозяйственная наука Russian Agricultural Sciences

  • ISSN (Print) 2500-2627
  • ISSN (Online) 3034-5820

Влияние салицилата хитозана на антагонистическую активность Bacillus subtilis в отношении возбудителя темно-бурой пятнистости Bipolaris sorokiniana

Вы можете
Код статьи
S2500262725010061-1
DOI
10.31857/S2500262725010061
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Новикова И. И.
  • Должность: кандидат биологических наук
  • Аффилиация: Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 1
Страницы
32-37
Аннотация
Исследования проводили с целью разработки способа усиления антагонистической активности штаммов Bacillus subtilis путем включения салицилата хитозана (CХ) в состав питательной среды при глубинном культивировании для повышения эффективности полифункциональных биопрепаратов на их основе. Оценивали влияние разных концентраций СХ (0,05 %; 0,1 %; 0,2 %; 0,5 %) на рост, развитие и антагонистическую активность исследуемых штаммов. Высокая антагонистическая активность изучаемых штаммов B. subtilis в отношении возбудителя темно-бурой пятнистости Bipolaris sorokiniana обеспечивала зону задержки роста гриба диаметром 41 мм и эффективное подавление прорастания конидий – до 52,0 %, по сравнению с контролем (87,1 %). Оптимальная концентрация СХ (0,05 и 0,1 %) для включения в среду повышает исходный уровень антагонистической активности на ~ 20 %, что подтверждает увеличение зоны задержки роста гриба с 41 мм до 45…47 мм с сохранением эффективности ингибирования конидий аскомицета (50,0 % и 45,0 %) соответственно. Повышение концентрации СХ в питательной среде до 0,2 % и 0,5 % привело к уменьшению диаметра зоны задержки роста гриба более чем в 2 раза до 17,5…17,7 мм. В этих вариантах штаммы B. subtilis практически не ингибировали прорастание конидий B. sorokinia. По-видимому, такая ситуация связана с прямым отрицательным действием СХ в этих концентрациях на рост и развитие культур, что подтверждает уменьшение титров бактериальных клеток в 10 раз – до 2,2…3,3 × 1010 КОЕ/мл, по сравнению с исходными 1,8…2,2 × 1011 КОЕ/мл.
Ключевые слова
штаммы Bacillus subtilis Bipolaris sorokiniana салицилат хитозана ангтагонистическая активность
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
13

Библиография

  1. 1. Новикова И. И. Микробиологическая защиты растений – основа фитосанитарной оптимизации агроэкосистем // Защита и карантин растений. 2017. № 4. С. 3–6.
  2. 2. Павлюшин В. А., Новикова И. И., Бойкова И. В. Микробиологическая защита растений в технологиях фитосанитарной оптимизации агроэкосистем: теория и практика // Сельскохозяйственная биология. 2020. № 55. С. 421–438. doi: 10.15389/agrobiology.2020.3.421rus.
  3. 3. Перспективы применения бактерий–продуцентов липопептидов для защиты растений (обзор) / И. В. Максимов, Б. П. Сингх, Е. А. Черепанова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2020. Т. 56. № 1. С. 19–34. doi: 10.31857/S055510 9920010134.
  4. 4. Induced systemic resistance by beneficial microbes / C. Pieterse, C. Zamioudis, R. L. Berendsen, et al. // Annu. Rev. Phytopathol. 2014. No. 52. P. 347–375. doi: 10.1146/annurev-phyto-082712-102340.
  5. 5. И. В. Максимов, С. В. Веселова, Т. В. Нужная и др. Стимулирующие рост растений бактерии в регуляции устойчивости растений к стрессовым факторам // Физиология растений. 2015. Т. 62. № 6. С. 763–775. doi: 10.7868/s0015330315060111.
  6. 6. Сидорова Т. М., Асатурова А. М., Хомяк А. И. Биологически активные метаболиты Bacillus subtilis и их роль в контроле фитопатогенных микроорганизмов (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 1. С. 29–37. doi: 10.15389/agrobiology.2018.1.29rus.
  7. 7. Drought-tolerant Bacillus megaterium isolated from semi-arid conditions induces systemic tolerance of wheat under drought conditions / U. Rashid, H. Yasmin, M. Hassan, et al. // Plant. Cell. Rep. 2022. V. 41. P. 549–569. doi: 10.1007/s00299-020-02640-x.
  8. 8. Lipopeptides; powerful antifungal weapons produced by Bacillus species: a review / T. Mahmood, A. Moosa, W. Ahmad, et al. // Plant protection. 2023. Vol. 7. No. 3. P. 605–614. doi: 10.33804/pp.007.03.4725.
  9. 9. Стимулирование защитных механизмов Solanum tuberosum бактериями Вacillus subtilis и хитоолигосахаридами при инфицировании Phytophthora infestans / Л. Г. Яруллина, Г. Ф. Бурханова, В. О. Цветков и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2022. T. 58. № 2. С. 185–194. doi: 10.31857/S0555109922020179.
  10. 10. Перспективы повышения биологической активности биопрепаратов на основе бактерий рода Bacillus и нанокомпозитов хитозана (обзор) / Л. Г. Яруллина, Ж. Н. Калацкая, Е. А. Черепанова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. Т. 59. № 5. С. 427–439. doi: 10.31857/s0555109923050185.
  11. 11. Оценка эффективности совместного применения хитозана и микробов-антагонистов в защите яровой мягкой пшеницы от болезней с использованием спектрометрического анализа / Л. Е. Колесников, И. И. Новикова, В. Г. Сурин и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. № 5. С. 546–552 doi: 10.1134/S0555109918050082.
  12. 12. Новикова И. И. Биологическое разнообразие микроорганизмов – основа для создания новых полифункциональных биопрепаратов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем // Вестник защиты растений. 2016. Т. 83. № 3. С. 120–122
  13. 13. Microbial metabolomics: essential definitions and the importance of cultivation conditions for utilizing Bacillus species as bionematicides / I. Horak, G. Engelbrecht, P. J. Jansen van Rensburg, et al. // J. Appl. Microbiol. 2019. Vol. 127. No. 2. P. 326–343. doi: 10.1111/jam.14218.
  14. 14. Фитосанитарный мониторинг болезней пшеницы в Северо-западном регионе в 2015 г. / Е. И. Гультяева, Е. Л. Шайдаюк, Н. П. Шипилова и др. // Защита и карантин растений. 2016. № 4. С. 29–31.
  15. 15. Synthesis and biological activity of metal chitosan complexes / P. S. Vlasov, A. A. Kiselev, N. S. Domnina, et al. // Russ J Appl Chem. 2009. No. 82. Р. 1675–1681. doi: 10.1134/s1070427209090298.
  16. 16. Инновационные гибридные иммуномодуляторы растений на основе хитозана и биоактивных антиоксидантов и прооксидантов / Э. В. Попова, Н. С. Домнина, C. В. Сокорнова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56. № 1. С. 158–170. doi: 10.15389/agrobiology.2021.1.158rus.
  17. 17. Федосеева Е. Н., Федосеев В. Б. Взаимодействие хитозана и бензойной кислоты в растворах и пленках // Высокомол. соед. 2011. Т. 53. № 11. С. 1900–1907.
  18. 18. Kumar J., Ramesh C. Progress of researches done to understand host-pathogen relationship for spot blotch pathogen of wheat // J. Wheat Res. 2011. Vol. 3. No. 1. URL: https://www.academia.edu/49063571/Progress_of_researches_done_to_understand_host_pathogen_relationship_for_spot_blotch_pathogen_of_wheat (дата обращения: 21.01.2025).
  19. 19. Antifungal potential of lipopeptides produced by the Bacillus siamensis Sh420 strain against Fusarium graminearum / H. Sarfaraz, T. Bowen, A. Maratab, et al. // ASM J. Microbiology Spectrum. 2024. Vol. 12. No. 4. URL: https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.04008–23 (дата обращения: 21.01.2025). doi.org/10.1128/spectrum.04008–23.
  20. 20. Marker assisted detection and LC–MS analysis of antimicrobial compounds in different Bacillus strains and their antifungal effect on Sclerotinia sclerotiorum / A. Farzand, A. Moosa, M. Zubair, et al. // Biological Control. 2019. No. 133. P. 91–102.
  21. 21. Хитин/Хитозан и его производные: фундаментальные и прикладные аспекты / В. П. Варламов, А. В. Ильина, Б. Ц. Шагдарова и др. // Успехи биологической химии. 2020. Т. 60. С. 317–368.
  22. 22. Antimicrobial effect of chitosan and nano-chitosan against some pathogens and spoilage microorganisms / W. M. Abdeltwab, Y. F. Abdelaliem, W. A. Metry, et al. // J. of Advanced Laboratory Research in Biology. 2019. Vol. 10. P. 8–15.
  23. 23. Study of the antibacterial effects of chitosans on Bacillus cereus (and its spores) by atomic force microscopy imaging and nanoindentation / J. C. Fernandes, P. Eaton, A. M. Gomes, et al. // Ultramicroscopy. 2009. Vol. 109. No. 8. P. 854–860.
  24. 24. Ингибирующее действие низкомолекулярного хитозана на рост бактерий с различными тинкториальными свойствами / В. П. Коробов, Б. Ц. Шагдарова, В. П. Варламов и др. // Микробиология. 2023. Т. 92. № 2. С. 197–203. doi: 10.31857/S0026365622600754.
  25. 25. Г. Э. Актуганов, В. Р. Сафина, Н. Ф. Галимзянова и др. Устойчивость к хитозану бактерий и микромицетов, различающихся по способности к продукции беклеточных хитиназ и хитозаназ // Микробиология. 2018. Т. 87. № 5. С. 599–609. doi: 10.1134/S0026365618050026.
  26. 26. Biocontrol potential of lipopeptides produced by the novel Bacillus subtilis strain Y17B against postharvest Alternaria fruit rot of cherry / T. Ahmad, F. Xing, C. Nie, et al. // Front Microbiol. 2023. No. 14. URL: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2023.1150217/full (дата обращения: 21.01.2025). doi.org/10.3389/fmicb.2023.1150217.
  27. 27. S-Y. Wang, D. D. Herrera-Balandrano, Y-X. Wang, et al. Biocontrol ability of the Bacillus amyloliquefaciens group, B. amyloliquefaciens, B. velezensis, B. nakamurai and B. siamensis, for the management of fungal postharvest diseases: a review // J Agric Food Chem. 2022. No. 70. P. 6591–6616.
  28. 28. Interaction of antimicrobial cyclic lipopeptides from Bacillus subtilis influences their effect on spore germination and membrane permeability in fungal plant pathogens / L. I. Hagberg, L. Novitsky, H. Hadj-Moussa, et al. // Fungal Biology. 2014. Vol. 118. No. 11. P. 855–886.
  29. 29. Novikova I. I., Shenin Y. D. Isolation, identification, and antifungal activity of a gamair complex formed by Bacillus subtilis M-22, a producer of a biopreparation for plant protection from mycoses and bacterioses // Applied Biochemistry and Microbiology. 2011. Vol. 47. No. 9. Р. 817–826. doi: 10.1134/S0003683811090031.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека