Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Антибиотики против фитопатогенных ..сорганиэнов, выделенные из актипнотенцетов почв Казахстана

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Антибиотики против фитопатогенных ..сорганиэнов, выделенные из актипнотенцетов почв Казахстана"

ib Im

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НА УК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

. Институт микробиологии и вирусологии

На прасслс рукописи

ГСОЛОКОЛОВА НАТАЛЬЯ НИКОЛА!-ЗИЛ

АИТПШОТШСЗ ПРОТИВ ФПТСШ1ТСГЕ31Ш.ГС ГЗЖРСОРГЛИШПОР-, ВТТДЕЛШПИ.ТС ПЗ Л1СТГШСГ2Щ5?ГОВ ПОЧВ КАЗАХСТАНА '

03. 00. 07 - кг-пфоСколопхя

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученей стегкл-т кандидата биологически*.: иаутс

:¿

Алматы - i 99^

Работа шполнена в институте «икробиолопи и кирусо-сологии НАН РК Отдельные этали работы проведены в НИИ по изысканию ковш: гагшбжгшков РАМН.

Научные руководители:

Доктор биологических наук {д. к ветлупма! член-корреспондент АСН РК, доктор биологических каук, Профессор К. Л. ТУЛЕШСОВЛ.

Официальные оппоненты: доотор скологичесюсг наук, профессор Е. Т. НИКОТИНА кандидат биологических наук Т. Д. НУКАЕЕЗА

Ведущая организация: Казахский НИИ защиты растений

КАШ

Згщигга диссертации состоится « ма-^ил— {ддц. г. в_ часоь на заседании специализированного Ученого Совета Д53.2У.01 Института югкробиологии и вирусологии БАК РК по адресу: ЗДОЮО, Алнаты, ул. Богенбай Батыра, 103.

С диссертацией кспкко ознаксжиться в библиотеке Института »»агробиологии и вирусологам НАН РК.

Автореферат разослан "_"_1594 г.

Ученый секретарь спецжмзизированного Совета, доктор биологических наук

Н. А. АЙГХШ15НА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность тепы. Бактериальные, грибковые и вирусные заболевания растений наносят значительный ущерб сельскохозяйственному фоизводству. Несмотря на ежегодные затраты, направленные на борь-Sу с болезнями растений, в годы эпифит от кй гибнет до 80 X урогая и тсудкается качество седьскохозяйствениой продукции (Batra, 1982). 5 связи с необходимостью комплексной загзщты растений от порагзния )итопатсгенными ншфооргакгоыаын, значительную перспективу открыта микробиологические средства, в той числе антибиотики. йзбира-■ельность действия, Buecstan аэтявность по отнсееикю к фитспатогз-ш даст возможность применять их в магах концентрациях и избегать ¡акопления в продуктах уроаая и снегшей среде. Анткбиотгаси, по ¡равнения с хшическиш! препаратами, лучга пронккаэт в ткани »астений, менее токсичны, бистро разлагается и не загрязняют окру-вицзй среды (Missto о. а , 1977; Тудемисова и др., 1981; Berdy« 986).

Антибиотики, покиш терапевтического и профилактического ;ействия, обладает стимулирущими рост и развит кз растений войствада. Данное обстоятельство, отмеченное для многих известных дтибиотиков медицинского и немедицинского назначения, считают один из важных критериев, характеризующих э£фективность анткбиоти-еских препаратов (Шигаева. Тулемисова, 1977).

Вместе с тем, проблема возникновения резистентных форм микро-рганизмов к антибиотическим вео^сгвам ставит задачу подбора для • астениеводства таких антибиотиков, которые не применяется в меди-инской практике.

В настоящее время в практике отечественного растениеводства ля защиты растений от фитопатогенных грибов и бактерий применятся ограниченный набор антибиотиков - фитобактериомицин (ФЕЙ), итолавин 100 (аналог ФБМ) и трихотецин. В Казахстане остро опушатся недостаток экологически безвредных средств для защиты расте-ий от заболеваний, особенно в условиях закрытого грунта Поэтому зиск специальных антибиотических препаратов для защиты растений г возбудителей болезней весьма актуален и приобретает особую зна-амость в связи с решением экологических проблем.

Цель работы - поиск и изучение продуцентов антибиотиков для здиты растений от фитопатогенных микроорганизмов среди стрептоми-jtob и актиномицетов редких родов, выделенных из почв Казахстана

Задачи исследования включали:

2. Изучение антагонистических свойств стрептомицетов и акти-номицетов редких родов в отношении фитопатогенных грибов и бактерий.

2. Отбор наиболее активных антагонистов и определение их систематического положения.

3. Шделение и идентификация антибиотиков, образуемых отоб-рашьага антагонистами.

4. Сравнительное изучение антибактериальной и противогрибковой активности выделенных антибиотиков.

б. Шучение ростстимулируюших свойств антибиотиков.

Научная новизна и практическая значимость. При сравнительном исследовании акттотцетов разного систематического положения, выделенных из почв Казахстана, наибольшее количество антагонистов фитопатогенных микроорганизмов (Fusarium solanl, Botrytis cinerea, Rhizoctonia solanl 23} В - возбудителей ториевых гнилей сельскохозяйственных растений и Bacterium carotovorum 19 - возбудителя слизистого бактериоза ¡сапусты) выявлено среди культур рода Streptomyces. Антагонистические свойства актиномицетов редких родов (Aotlnomadura, Micromonospora, Streptosporanglum и др.) в отношении фитопатогеков выражены значительно слабее. Предполагается, что это связано с кх малой численностью в исследованных почвах и менее активным участием в конкуренции за субстрат.

Наиболее активные антагонисты по совокупности изученных признаков отнесены к вида<& S. wedroorensis (продуцент гептаена Я 248), S. vendargus (продуцент антрахинона N 2183), S. baarnensis (продуцент? антибиотического комплекса, включающего адеопентаен N 400' (IV) и близкий к кнколютеину антибиотик N 4004 (I). Обоснован! сходство продуцента полипептидного антибиотика N 622 (II) с S. tu-meraacerans и S. . capuensls. К стрептомицетам серии Coeurulescem отнесен продуцент антибиотического комплекса, содержащего компо цент полипептидной природы N 731 (IV), к культурам со II типо клеточной стенки - продуцент комплексного антибиотика N 696 и тетраена и антибактериального компонента

Шлучеяы новые природные антибиотики - пигменты: N 2167 - ан тибкотик из группы хинонов, продуцируемый Actinomabura sp., пп ИМиВ 2167 и голубой антибиотик-пигмент N 731 (V) из Streptomyce sp., вт. ЙМиВ 731, новизна которых доказана на основе сопоставле ния со всеми известными антибиотиками-пигментами при использован»

- з -

соотьютерноД базы данных биологически активных веезств, paopsCo-ганноЯ Д. Верди.

Сравнительное изучение спектра действия выделенных внтибга>ти-юв показам), что наибольшей активностью к бактериальным вовбудн-*елям заболевания растений обладает антибиотик - антраходон ¡! !181, к грибковым - полкеиовьй антибиотик t! 248 и' полипептднкЯ шткбиотик N 622 (II). Антибактериальная н алтифунг&вьная актиз-юсть in vitro данных антибиотиков не уступает такввой ©Si, а ак-•ибиотисов N 248 и 622 (II) - превосходи? активность трихотецчна, фикеняешх для заигян растений от фэтопатоштых ¡япсрооргаиизюв. впервые- обоснована возможность использования антибиотиков - гага-!ов (NN 2167 и 2181) против бактериальных возбудителей заболеваний >астеиий (рода Bacterlura, Pseudorronas, Bacillus, Coryrmbacterius).

На проростках пвеницы выявлено ростотимулируюпгее действта ¡сследованньк антибиотгаюв. Стимулирующий эффеют на рост растений [аиболее выражен у полипептидяых антибиотиков NN 622 (И) и 731 IV) и антибиотика, близкого к миколэтеину N 4004 (I); стимудиру©-сий аффект органотропного действия - у антибиотика - хинока Н !167, полиеновых антибиотиков NN 4004 (IV) и 248 я антибиотн-а-пигмента W 731 (V).

На вагциту выносятся положения:

О наибольшей частоте встречаемости антагонистов фитопатогеи-1ых микроорганизмов среди стрептомицетов.

О новых антибиотиках, высокоактивных против возбудителей бо-гезней растений.

О ростстимулирующих свойствах полипептидных, полиеновых шгги-иотиков и новых природных антибиотиков-пигментов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесовз-ой конференции "Пути повышения эффективности микробиологической орьбы с вредителями и болезнями растений" (Велегон, 1986), конвенции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Кишинев, 1988), II сесоюзном семинаре "Актуальные направления поиска антибиотиков" Алма-Ата, 1989), конференции молодых ученых и специалистов Тиыи-язевской сельскохозяйственной академии (Москва, 1900), биологи-еской шквузовской конференции молодых ученых КазГУ (Алма-Ата, 991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 129 странная машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы,

5 глав экспериментальной части, заключения и выводов. 6 работе 10 таблиц, 12 рисунков н 2 схемы. Список литературы включает 174 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований служили 800 итаммов актиномицетов из ' рода Streptomyces и 188 штаммов актиномицетов из редких родов со I (Micromonospora), III (Actinomadura, Streptosporanglum) и IV (но-зг&рдшкодобные органиаш) типаыи клеточной стенки, ввделенных в лаборатория антибиотиков Института микробиологии и вирусологии HAH РЕ на селективных средах с антибиотиками и без них (контроль)л).

Антагонистические свойства актиномицетов определяли методом зтряха иа органическом агаре 2 Раузе и минеральной среде Чапека (Егоров, 1986). В качестве тест-микроорганизмов использовали фито-яагогенныэ грибы, вызывающие корневые гнили сельскохозяйственных растений - Botrytis cinerea, Fusarium solanl, Rhizoctonia solanl 231 В и Bacterium carotovorum 19 - возбудителя слизистого бактериоза капуста

Для установления систематического положения отобранных штаммов актиномицетов изучали культурально-морфологические свойств? (Гаувв и др., 1983) к биохимические признаки (Becker е. а . 1964; Lschaval 1er, Lochovalier, 1970).

Биосинтез антибштиков осуществляли глубинным методом на круговой качалка при t - 28 С на органических средах с соевой муко! - Ац, 5339, сахарозная. Антибиотики извлекали из культуральног гадкое?» и шщэлкя продуцентов экстракционным методом. Антибакте-¡рк&яьиуо активность антибиотиков определяли методом диффузии i агар» антифунгальнув - методом серийных разведений (Дмитриева, Се шков, 1955). Антимикробный спектр антибиоттюв определяли в отно ееннн 42 тест-аикроорганнзмов - фитопатогенных бактерий и грибов стандартных грашолояительных и граыотрмцательных бактерий, дроя я©й, дровяэподобиых грибов, дерматофитов. Использованы, в основном кшфоорганкзш т коллекции лаборатории антибиотиков ИМиВ HAH PK.

Групповую КБэитвфйкацию антибиотиков проводили по антимикроб

а) Актиномицеты выделены и идентифицированы к. б. н.. С. Ш. Хохга иуратовой, я. б. и. S. A. Рдаяановой и Т. Е Компанеец.

- EJ,-

оиу cnsiwpy.; тон!Юслой!!ой1 хроматографии si' сшярофотоие?-ии. Препараты антибиотиков хроыатографирюкшг' на n.nacTraiaa Silufol" марон R и UV 254 (Avaller, Чеко-Слош:з!Я). Антибиотики бнарукивалн визуально, бгюавтографичесга! if по свечению а УФ-све-е. Отдельные компоненты антибиотиков накапливает «гтодом лрепара-ивной хроматографии на пластинах "Si lufol" каргплИг Спектры пог-окенип антибиотиков в этаноле, 0,1 н соляной кяслэтэ и 0,02 и ед-ом натре измеряли на спектрофотометрах "Specord1f.140" и "Specord V VIS" (ГДР).

Стг<ул)фуиэд!в свойстэа антибиотиков 'лзучалш на секэнах пташ-ы по. ранге - описанной кетодкиэ (Тулемлсова и др., 1981). Статистическая обрабопса результатов эксперимента проводилась по обцэпри-ят!~( в биологии-методам (Ласин, 1690).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОВСУЕДЕШЕ

1. Поиск актиномицетов-антагонистоз фитопатогеплня микроорганизмов-

В процессе направленного поиска продуцентов алтибиотгаюв для ашиты растете в- отношении1:возбудителей корневых гнилей сельскохо-яйственных растений-(Fus. soient, Botr. cinerea, Rh 1г. sol ял 1 231 ) и возбудителя- слизистого бактериоза капусты (Bact. carotovorum 9) были изучены-антагонксгические свойства 800 итгшов стрептоыи-зтов и 188 штаммов актиномицетов редгаи родов. Показано, что ал-агонистические свойства актиномицетов редких родов в отношении зученных возбудителей- заболеваний растений, по сравнении со трептомицетами, выражены значительно слабее.

Из 800 штаммов стрептомицетов антагонисты составляли БЗ Z. нтагонистические свойства стрептомицетов наиболее выратаны в от-ошении Bact. carotovorum 19 (44.8 Z), Rhiz. solani 231 В (42,0 X), otr. cinerea (34,0 l) ив меньшей степени - Fus. solani (19,0 S), з 70 штаммов актиномицетов рода Actinomadura 32,9 % обладали ан-згонистическими-свойствами; рост Botr. cinerea подавляли 5,7 % гаммов, Fus.- solani - 7,2 X, Rhiz. solani 231 В - 8,6 X, Bact. arotovorum-19 - 17,2 X. У 6 штаммов актиномицетов рода treptosporangium антагонистические свойства в отношении изученных итопатогенных микроорганизмов не выявлены. Изучение антагонисти-эских свойств актиномицетов рода Micromonospora показало, что

- б -

29,2 X стазов являются антагонистам Bact. carotovorum 19, в от-иозанни фитопатогекиых грибов исследованные штаыш неактивны. Среда кокардгюподобньа иикрооргашгаыов антагонисты составляли 23,9 X, у которых антагонистический свойства наиболее выражены по отноез-нта к Bact. carotovorum 19 (20,9 %); роет Bat г. cinerea подавляли 0 Z штаммов, Fus. solani - 6 Z, Rhiz. solani 231 В - 4,5 Z.

2. Отбор штачмов ектикошцетов-ангагомистов фитопвтогаших ш-кроорганизшв и определение их сиетекатичеасого полоконкя

В ревудьтате кз учеши антибиотических свойств штатов актино-шдагог рода Streptoreyces и редких родов, отобрано 7 штаммов,обла-йсаезп пасокой ипчаяостьэ в относзник фитопатогенных микроорганизмов. Определено скстематическое потоке¡пю продуцентов антнбио-на основание изучения культураяыго-морфологических н бкохи-кических свойств. ffirsisi 248 наиболее близок к S. wedmorensis, ETCKii 622 - к S. tusramacerans и S. cepuensis, штамм 2181 - а S. vondargus, шиж 400 i - к ■ S. baarnensis. Шгаым 731 отнесен к етрзгггощцзтаы серия Coarulescens. Штаны 2167 отнесен к роду AciinoKKiurE, игами 698 - к культурам со II типом клеточной стенки,

3. 2.гдолгнко иетиьнш в отношении фитопатогеннах ¡акрооргенкошв антибиотиков к их идентификация *)

ипу-тг^ условия биосинтеза антибиотиков. продуцируемых отоб-рйхньгл; стажем шстииокицотов. Оптимальными средам; для биосинте-ва SüTKÖKOTüiOB Ki* 522 , 733 , 4004 являются среда NN 696, 2181 - 5333, Ш 246, 2167 - сахарозная. Разработаны ьетоды ввделэнкя антибиотиков. Уста^озлзко, что антибиотики NU 248, 622 , 731, 2167 содеркагся в кудьтуральной кгдгсостн и 5 мицелии продуцента, ат;?;;-бготики Ш 696 , 2181, 4004 - в шцйяк;:. Данные ТСХ на силуфолг с пскмвдувдей биоавтографяей по!;азали, что антибиотики NU 731 и 4004 является ыногокомповектыми. Определена групповая принадлеглюстг получении« снгьОкотияов (табл. 1). Антибиотики Щ 2167 и 2181 отнесена К 5ЖК0ШШ (Ttenson, 1071) , t;7,; 622 (И) и 731 (IV) - к полк-пептадаы (Еопьбски и др., 1969; Obojska, 1973; Егоров, 1987), Ш

и) Ефокаок благодарность за по?«'оее> в идентификации елтнбио-TKtiOB к. б. н. Р. Е Федоровой, д. б. н. Г. С. Катруха (ШШ по изыекашя лобок ен?»йг.от53<ов РАМН), к. б. п. Л. П. Трекояниковой и ¡с б. я. XL Е Кап1ггк;;ой (ИМлВ НЛП PK).

Кщшкг&апацйя адтабпэ'Епсз

tó ! аятжЗго-! Дрояунант тика !

'Аяждкроб- ¡Cnesïp поглодашя, ! Hi в спетс:^ ! 11ЕЭЕга$шацгя !ямй сдэдтп iXtxzо., пи , ЦП ,(И) „(Н).( 17) t

2167 Actinoaadura

sp., ШТ. î-ЛпВ 2157 Г^.Г"

3181

S.vendargus,

Bïï. 1£!дВ 2I8Ï

Celtio гр.

2аГ7,495 ( St ОН) 290* 503 (0,Ша иаОН)

259,233»342, 433 { Et 03)

0,32 СП)

ЫОЕНа SESOS

731 (17) streütoayoes I*,JT,S.<S., 235 ( 2t0H) зр. ,1гг. шаВ 731

731 (У) То sa

622 (П) БлззкаЗ к s.tu- Г*", Г",к.(3

юааоогапз a S.ca- Гро Duensis .аг.Е'^В 522

4004 (I) Б.ЪаагаепзЮ op., ЦТ. EisВ 4001

гр.

Нваэтора rf 251, 622 ( St ОН)

4004(1У) То sa

ГРо

гр.

ГРо

2-10, 237 ( Et 03; ОД а Ш1)

254„ 2Û2 (StOH)

273,205,317,331.

349,231,403 (BtúH)

0,22;0,23 (I) Дв?развш>а О (I), (Д) Шз.-аиза?ад

О {1)1 о, 13 (Ш

HosaS голубой а&» гг&эетз-швква*

0,6 (В)

О CD» (Ю

248 S.wedraoroasls., шт. EisВ 240

6SS Культура со П и» . ГР.

ооц кдаточаоЗ Г*", Va, квбв

._отата

350, зео, -ici CBfcOH) (

2Ш, 202, 3I6(StoH) 0; 05S3 <Ю

0^1),(Ii) 5 0,52

i

-si

I

Б^ЗШ £5 K2S0-

Ддгоншк&за Ssins^a

ñauase saspaaaa s адтабакуарг&аш-го ачаябштнка

Прьчзчаюя: I, Cuossoî: зкзрофэрu-assaaw 20:1 (I), хзрс^ора-бзиаоз-сзгаЕзл 30:20:7 (П), вч!ро1аЕ9^ззта12Коа-1»яа 2:1:1 (И), (10:18:7:3). 2. Г*" - 8раа

похоатазЕ^э бажмрля, ТГ гсгиэгр'ЭДжщЕ^з йетарпз, s.ö» ° хкогэадуе^оЁчигка öacrspia, гр. - гргбц

- в -

248 и 4004 (IV) - ►к толиеновш антибиотикам - из группы гептаено] и адоопентаенов, соответственно (Ветлугина, Никитина, 1980). Антибиотик N 696 предсуа&ляет собой комплекс тетраена и антибактери ального компонента Антибиотик 4004 (I) по фнзико-химически: свойствам близок к противогрибковому антибиотику миколютеин; (Sornitz, Voodside, 1955). Установлено, что голубой антибиотик пигмент N 731 (V) по спектру поглощения (Дмакс. 251, 62?, им), хро катографическоыу поведению и узкому спектру антибактериальное действия (Corynebactoríutn R - 372, Mycobacterium rubrum, Micrococ cus luteus АТСС 9341) отличается от всех известных антнбиоти ков-пигментов. На рис. 1 представлен спектр поглощения пигмента видимой области, снятый в этаноле.

ШЗ ТОО ]\,т

Ркс. 1. Спектр поглощения антибиотика H 731 (V) в этаноле

Установлено, что индикаторный антибиотик-пигмент N 2167, прс аудируемый АсИпог^ига зр. шт. ИМиВ 2167, является новым природш соединением т группы хинонов. В масс-спектре антибиотика обнар: вены пики двух молекулярных ионов с т/е (массовыми числами) 472 258. По спектру поглощения (Дмакс. 287, 495 нм (Ш); 290, 503 1 (0,02 и МаОН) и антимикробному спектру (грамполокительные и гр: ^отрицательные бактерии) антибиотик N 2167 отличается от всех и; вестных антиЗиотиков-хинонов, что было показано при использован компьютерной базы данных биологически активных веществ, разраб' тайной 0, Верди. Спектр поглощения антибиотика N 2167 (в этанол

представлен на рис, 2.

Рис. 2. Спектр поглощения антибиотика М 2167 в этаноле

4. Сравнительная характеристика антибиотических свойств

новых антибиотиков Сравнительное изучение антибиотических свойств выделенных антибиотиков показало, что в отношении Bact. caro'tovorum 19 -возбудителя слизистого бактериоза капусты, Bact. carotovorurii й Bact. carotovorura darusa - возбудителей гнилей растений найболео активны антибиотики N 2181 и 65 - новый ант i Я га т i nt- п иг к<э нт (PbitfA-пова, 1991), МПК которых 1,1 и 1,7 ккг/мл, соответственно. В отйо-аении Ps, aeruginosa. Вас. subtilis АГСС 6633 и Corynebacteriu'm ft - 372, вызывающих заболевания типа гнилей и поракаюздех сосудисту» систему растений, наибольшую активность проявил антибиотик N 2181 (МПК. 0,5; 1,6; 0,2 мкг/мл, соответственно). В результате проведенных исследований, выявлена группа высокоактивных антибиотиков в отношении Фитолатогенных бактерий: NN 2181 и 2167 - хиноиы, М 65 -новый пигмент, N 622 (II) - полипептзд и И 696 (I), ЙПК от 0,2 до 5,9 мкг/мл. Установлено, что на!йолее активным по отношению к изученным бактериальным возбудителям заболеваний растений йвлйетсй аитибиотик-антрахинои N 2181, Изученные антибактериальные антйбйй-тики отличается мишенью действия от используемого в растение-

водстве и не уступают ему по антибиотической активности (антибиотик N 2181), Впервые показана возмокность использования антиби-от12ЮЗ-хшонов.(Ш 2181 и 2167) против бактериальных возбудителей ваболзваний растений (рода Bacterium, Pseudomonas, Bacillus, Coryrohacterium). Ib данным НИН по изысканию новых антибиотшмв РАШ штйкотшш-хшганы NN 2181 и 2167 нетоксичны.

Сравнительное изучение антибиотических свойств противогрибковых антибиотиков показало (табл. 2), что в отношении грибов рода Fusarium - возбудктелэ^гнилей и трахеомикозного увядания растений какболее шстивев антибиотик N 622 (И), в отношении отдельных видов рода - полиековые антибиотики NN 248, G96 (II), 4004 (IV), Ш1К oï 0,3 до 4,6 ют/ lui; по отновения к возбудителю ризоктониоза -' шгтибшшз? NN 622 (II) и 4004 (I) - МЛК не более 0,3 ют/мл. К возбудителя корнееда и гнилей растений Rhiz. aderholdil антибиотик N 248 облодаз? наибольшей активностью (МЛК - 1,1 ыкг/мл). В от none нии Botr. cinerea я Botr. allí i 219 В - возбудителей серой гнили, Vert, dahlias - возбудителя вертициллезного увядания. Helm sativum 162 В - возбудителя гнили и гельыинтоспориоза, Sel. libortisna - возбудителя белой гнили растений высокоактивны антибиотики KJ 622 (II) и 248 (ШК 0.1-0,5 ыкг/мл). Против возбудителя {¿учнкстой росы винограда - Oïdium tuckerl Bork, наиболее активен ßHTjiöso'mt H 248 (ШК - 1,1 (жг/ыл).

Тшаш образом, в результате нашх исследований определена группа EiiCOKoastTHBHtáx антибиотиков в отношении фитопвтогенных грибов. Наиболее aimmuwm по отношению к изученным грибковым возбудителям заболеваний растений являются полипептидный антибиотик N 622 (II) я гептаен II 248.

По данным литература, действие полиеновых антибиотиков на фи-топатогенныэ гркбц изучено недостаточно. В известной нам литераторе нет сведений о подавлении полиенами Oidium tuckerl Berk. - возбудители заболевания винограда, за исключением ауреофунгина, используемого в растениеводстве Индии (Gukapure o.a. 1984). Поэтов описанные кагги полиеновыа антибиотики {Ш1 248 и 4004 (IV)), подавляющие рост данного фитопатогека, представляют несомненно интерес в защите растений.

Аитифунгальная активность in vitro изученных антибиотиков не уступает активности СБН, а антибиотиков NN 248, 622 (II) - превосходит активность трихотецина, применяемых для защиты растени( от фнтопатогенньк грибов. Описанные антибиотики характеризуются

ksxszuoan* aszzäzo'izsan a osiacaasa ^atocatoraiasix rpzöos

j üu^ia-^sas Eoaoiß^aaa EOEcaarpamsi.tsr/as

Fusarium solam 43,9 0 25,7 0,3 0 3,3 1,1 1,1

Fusarium oxysporupt-1 0 0 >100 0,5 0 13,3 0,4 >100

Fusarium oxysporurrr-2 0 0 >100 1.5 0 0 40,0 >100

Fusarium oxysporum var. solani = - -> - - - 10,0 -

Fusarium oxysporurn var. mal an i 0 - - - - 10,0 -

Fusarium bulbigenuni var. 0 0 >IC0 '4,3 0 0 10,0 90,0

blasticola

Fusarium spp. 0 0 >IC0 1.5 0 0 10,0 >100

Rhizoctonia solani 231 B 9,8 0 23 „7 0,3 0,3 0 3,3 1.7

Rhizoctonia adorholdll 0 0 4,2 - «, 1,1 30,0

Botrytis cinerea >109 0 0,9 0,3 0 3,3 0,1 90,0

Botrytis allil 218 B 0 0 17,3 0,3 0 3,3 0,4 90,0

Verticilliuadahlieö >I(XJ 0 • 17,0 0,3 0 13,3 0,4 >100

Hölminthosporiur.i sativum 152 ß >100 0 3,0 0,5 0 3*3 0,4 90,0

Sclerotinia liberticna >XC3 0 25,7 0,3 0 1,1 0,4 90,0

Qidiua tuckori Bark. >103 26,7 0 3(3 1,1 >IC0

P'noacpsis 0 0 «=■ 1, - 1,1

разнообразием антимикробного спектра, а некоторые отличаются маши.*) действия от ®БМ и трихотецина

Б. Изучение ростстимулирущих свойств антибиотиков

В результате изучения ростстимулирущих свойств полученных антибиотиков установлено, что в малых дозах (0,1; 0,01; 0,001 дог/мл) ряд антибиотиков обладает способностью стимулировать рост растений пшеницы: отмечается ускорение роста стеблей и корней; другие оказывают органотропное действие - стимулируют рост корней или стеблей (табл. 3). Стимулирующий эффект на рост растений наиболее выражен у полилептидных антибиотиков NN 622 (II), 731 (IV) и антибиотика, близкого к школюгеину N 4004 (I). Стимулирующий эф- ' фект органотропного действия; на стебли проростков пшеницы отмечен у антибиотика-хшюиа N 2167, полиеновых антибиотиков NN 4004 (IV) и 248; на корни проростков пшеницы - у антибиотика-пигмента N 731 (V) и антибиотика H 731 (I).

Tai сим образом, в результате проведенных исследований расширен круг роетстимуляруюдих агентов среди антибиотиков. Сочетание антимикробного действия npoTîm возбудителей болезней растений и свойств, сткмулирукцих рост растений, подчеркивает перспективность полученных антибиотиков для растениеводства

ВЫВОДЫ

1. Изучены антагонистические свойства 988 культур актиномице-тов (роды Streptoroyces, Actinomadura, Streptosporangrium и др.), выделенных из почв Казахстана. Наибольшее количество антагонистов к фитопатогекным грибам - возбудителям корневых гнилей сельскохозяйственных растений (Fusarium solani, Botrytis cinerea, Rhizoctoc nia solani 231 В) и Bacterium carotovorum 19 (возбудителю слизистого бактериоза капусты) выявлено среди стрептомицетов. Антаго-нкстглее;..:« свойства актиномицетов редгак родов в отношении фито-па'Уогенов выражены значительно слабее.

2. Высокоактивные антагонисты по культурально-морфологическим и биохимическим признакам отнесены к видам: S. wedmorensis (штамм 248), S. vendargus (штамм 2181), S. baarnensis (штамм 4004); штамм 622 близок к S. tumamacerans и S. capuensis; штамм 731 отнесен к стрептомицетам серии Coerulescens, гаташ 2167 - к роду Actinomadura, Епакм 696 - к культурам со И типом клеточной стенки.

Таблвда 3 Влияние аатнбкотЕ5ов аа рост шявшщн (шэщватрагщя I иг/нл)

Аятнбио-тик

■5

2167

1СГ ХСГ6

731 (I) ИГ4 1СГГ 1СГ6

731(17) 1СГ4 1£Г5 1£Г®

731 (7) ХСГ4 1СГ5 ХСГ6

622 (П) ХСГ4 ХСГ5 ХО"6

40Ш ШХСГ4 ХСГ5 ХСГ6

ХСГ5 ХСГ6

248

Х(Г° ХСГ6

Корень ? Стебель !Воздуо- Шрярос* в дина, ;арнроо*[длина, {прирост!^:^!«0^®»

I ? 1 Г г I_

10,0 10,1 9,9 10,8 Х0,2 Х0,0 9,9 10,6

9.8 10,9

9.9 9,9

Х0,8

9.7

9.8 10,0 10,9 10,0

9,4 20,0

9.9 9,4 9,9 9Д 9,9

0,1

0,2

0,9 0,3 0,1

0,7

1,0

0,9

ОД Х,0 ОД

ОД

12,9 13,3 12,5 12,0 11,7 П,3 12,3 13,1 11,7 12,0 12,0 Х1,7 13,3 Х2,0 11,9 Х3„2 Х2,9 12,5 Х2„0 Х2,6 23,3 12,0 Х2„7 ХЗД 12*0

0,9 1,3 0,5

0,3 1Д

Х,3

Х,3 0,9 0,5

0,6 х,з

0,7

ХД

0,23 0,24 0,22 0,23 0,22 0,22 0,22 0,24 0,22 0,24 0,22 0,22 0„24 ОрЗВ 0,22 0,23 0,24 0,22 0,22 0,23 0,23 0,22 0,23 0,23 0,22

0,01 0,00

0,01

0,СЗ

0,03

0,01 0,СЗ

0,01 0,01

0,01 0,01

3. На основании изучения физико-химических свойств и антимикробного спектра действия выделенные антибиотики отнесены: к хино-нам - NN 2167 и 2181; полипептидам - NN 622 (II) и 731 (IV); поли-еновш антибиотикам - NN 248. 4004 (IV). Антибиотик N 696 представляет собой комплекс тетраена и антибактериального компонента, антибиотик N 4004 (I) - близок к противогрибковому антибиотику миколютеину.

А. Установлено, что антибиотик-хинон N 2167 и голубой антибиотик-пигмент 731 (V) по физико-химическим свойствам и спектру антимикробного действия отличаются от всех известных антибиотиков-пигментов и являются новыми природными соединениями.

6. Наибольшей антибактериальной активностью (p. Bacterium, Pseudomonas, Bacillus, Corynebactertum) обладает антибиотик антра-хияон N 2181. противогрибковой (р. Fusarium, Rhizoctonia,Botrytis, VerttctIlium, Helminthosporlum, Sclerotinia, Oïdium) - полиеновый антибиотик N 248 и полипептидный антибиотик N 622 (И). Обоснована возможность использования антибиотиков-хинонов (NN 2181 и 2167) против бактериальных возбудителей заболеваний растений, полиенов (NN 248 и 4004 (IV)) - возбудителя мучнистой росы винограда

6. На проростках пшеницы выявлены ростстимулирущие свойства изученных антибиотиков. .Стимулирующий эффект на рост растений наиболее выражен у полипептидных антибиотиков NN 622 (II) и 731 (IV) и антибиотика, близкого к миколютеину N 4004 ( I), стимулирующий эффект органотропного действия - у антибиотика-хинона N 2167, полиеновых антибиотиков NN 4004 (IV) и 248 и антибиотика-пигмента >1 731 (V).

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Адиятова Я. Ф. , Колоколова IL К , Ветлугина Л А., Тулемисова К. А, Актифунгальная активность актиномицетов, выделенных из чернозема Кустанайской области//Деп. рук. ВИНИТИ. - 1985.- N 3678.-85.-4 с.

2. Адиятова 8. Ф. , Колоколова а Е , Ветлугина JL А., Тулемисова К. А. Антибиотическая активность актиномицетов - антагонистов фито-патогенных грибов //Тез. докл. Всес. конф. "Пути повышения эффективности микробиологической борьбы с вредителями и болезнями растений". - Велегож, 1986. - С. 19.

3. Адиятова Ж. Ф., Колоколова Е Е , Ветлугина А А. Антибиотическая активность актиномицетов, выделенных из почв свекловичного

- 16 - • • севооборота с применением гербицидов //Изв. АН КазССР. Сер. бнол. -1986. - N 4. - С. 47-50.

4. Адиятова а. Ф.. Хомамуратова С. Ш., Шзкиев С. И , Рымжмюэа 3.А., музапбаров Е, Колоколова Н.а , Ветлугина Л.А. Антибиотические свойства редко встречающихся форм актююмицетов, выделенных из почв Казахстана //Изв. АН КазССР. Сер. С иол. -1988. -М 4. -С. 53-56.

Б. Адиятова Я. Ф., Колоколова Е Е , Ветлугина Л. А. Изучение антибиотической активности актиномицетов, выделенных из почв Алма-Атинской и Кзыл-Ординской областей //Изв. АН КазССР. Сэр. Оиол. -1988. - N 6. - С. 75-77.

6. Адиятова и. Ф., Хогамуратова С. П1, Колоколова Н. Е , Кайиа-зарова М.)'. , Ветлугина Л. А. Влияние гербицидов и навоза на антагонистические свойства почвенных актиномицетов //Труды ЙМиВ АН КазССР. - 1988. - Т. 33. - С. 166-170.

7. Адиятова X Ф., Хокамуратова С. П1, Кологаэлояа Е Е , Кайна-зарова Я И , Ветлугина л. А. Влияние .некоторых гербицидов ка антибиотические свойства актиномицетов //Тез. докл. конф. "Мякроорга-низмы в сельском хозяйстве". - Кишинев, 1988. - С. 147-148.

8. Треножникова А П., Адиятова й. Ф.,. Колоколова Е Е , Вэтлу-' гнна Л. А. Антифунгальная активность антрациклиновых антибиотиков //Труды ИШВ АН КазССР. - 1989. - Т. 35. - С. 22-28.

9. Колоколова Е Е Актияомицеты - антагонисты ф;гго патогенных микроорганизмов, выделенные кэ почв юкных областей Казахстана //Труды ИМиВ АН КазССР. - 1989. - Т. 36. - С. 61-64.

10. Колоколова Е Е Антагонистические свойства культур актиномицетов из редких родов против фитопатогенных микроорганизмов //Тез. докл. II Всес. семинара "Актуальные направления поиска антибиотиков". - Алма-Ата, 1989. - С. 21.

11. Колоколова ЕЕ „ йжиев С.01 Актиномидаты - антагонисты возбудителя мучнистой росы винограда. Там гэ. С. 22.

12. Колоколова Е Е Поиск микробиологических средств защиты растений от микрофитопатогенов //Тез. докл. конф. молодых учэкых и спец. Тимирязевской с.-х. академии. - Москва, 3990.

13. Колоколова Е Е Поиск микробиологических средств защиты растений от фитопатогенов //Тез. докл. биол. меивуз. конфь шлодых ученых КазГУ. - Алма-Ата, 1991. - С. 25.

14. Колоколова Е Е , Юзкиев С. Ш. , Тулемисова К А. Поиск продуцентов антибиотических веце'ств против фитопатогенных микроорганизмов //Труды ШиВ НАН РК. - (в печати).

- 1б_ -

Наталья Николаевна ~Колоколова "^аза^стал топырактарьшдарц агегиномицеттерден белшп алынган антибиотиктердщ фитопато-генд1к иикроарганизмдерге acepi".

Тужырым

Казахстан гопырагынан бел!Н1п ашнган, стрептомицеттер кэк актиномицеттердщ сирек кеэдесеин туыстарынын iспиде ауыл варуашылыц вс1кд1ктериин, тамыр mipiTy коздыррышгарына (Fusarium solanl, Botrytis oinerea, Rhizootonia solanl) дэне капустаныц иырымты бактериовын чоэдыррышына (Bacterium caroto-vorun 19) корары белеендшкп антагонистер бар екен! аныцтал- ' да У^астыршшан антибнотиктердщ антагонист i к белсендиич хшондар, полипептидтер, полмендер каца пигменттердщ яуз1луш коигамасьи ететш корсет¡лген.

Антвбкотикгерде антимикробтын белсендшклен 61 pre всуге яеы беруш касиет ацыкталкаи, ол онн ос!мд!к шаруашшрынын бодашарына пайдаванура мумк1нд1к беред!.

Summary

Matalia Nikolaevna Kolokolova "Antibiotics against phito-pathogenic microorganisms isolated from soil actinomycetes in Kazakhstan".

Of streptomycetes and actinomycetes or rare genera Isolated from soils in Kazakhstan highly active antagonists to pathogens of root rots of. plants (Fusarium solanl, Botrytis cineroa, Rhizoctonia solani) and to pathogens of cabbege bacterial wilt (Bacterium carotovorum 19) have been revealed. The antagonistic activity has been shown to be induced by formation of antibiotics which were identified as quinones, polypeptides, polyenes and new pigments.

Along with the antimicrobial activity growth - stimulate properties have been detected in antibiotics. The fact is indicative of their perspectivity for crop production.