Антагонистические штаммы Bacillus subtilis cohn как агенты биоконтроля грибов рода Fusarium link

Кутлубердина, Диана Ренатовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Антагонистические штаммы Bacillus subtilis cohn как агенты биоконтроля грибов рода Fusarium link
ВАК РФ 03.02.03, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Антагонистические штаммы Bacillus subtilis cohn как агенты биоконтроля грибов рода Fusarium link"

Ü04618802

На правах рукописи

КУТЛУБЕРДИНА ДИАНА РЕНАТОВНА

АНТАГОНИСТИЧЕСКИЕ ШТАММЫ BACILLUS SUBTILIS COHN КАК АГЕНТЫ БИОКОНТРОЛЯ ГРИБОВ РОДА FUSARIUM LINK

03.02.03 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 3 ЛЕН 20W

САРАТОВ-2010

004618802

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Хайруллин Рамиль Магзинурович

доктор биологических наук, профессор Тихомирова Елена Ивановна

кандидат биологических наук Ксенофонтова Оксана Юрьевна

Ведущая организация:

Учрежде1ше Российской академии паук

Институт биологии

Уфимского научного центра РАН

Защита диссертации состоится: 23 декабря 2010 г в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.04 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410005, Саратов, ул. Соколовая, 335, диссертационный зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова».

Автореферат диссертации разослан 22 ноября 2010 г. и размещен на сайте: www.sgau.ru

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1, ученому секретарю диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Л.В. Карпунина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Микробный антагонизм, сущность которого заключается в подавлении одних видов микроорганизмов другими, хорошо известен как природное явление и используется в различных целях в медицине, ветеринарии и растениеводстве (Малик, Панин, 2001; Недорезков, 2003; Мелентьев, 2007; Похиленко, Перелыгин, 2007). В последнее время большое внимание уделяется изучению механизмов биоконтроля возбудителей различных заболеваний растений с помощью микробов-антагонистов и разработке на их основе способов регуляции болезнеустойчивости и продуктивности сельскохозяйственных культур (Кожемяков, Тимофеева, 2007; Монастырский, 200В).

Среди микробов-антагонистов хорошо известны бактерии Bacillus subtilis Cohn, способные подавлять развитие различных микроорганизмов - патогенов растений (Недорезков, 2003). Известно, что некоторые виды грибных фитопатогенов опасны способностью не только снижать продуктивность растения, но и ухудшать качество продукции. К таким фитопатогенам относятся грибы рода Fusarium Link, вызывающие фузариоз колоса злаков, который может приводить к накоплению в зерне фузариогоксинов и вызывать алиментарные токсикозы человека и животных (Грушко, Линченко, Хан, 2005). Поражение зерна пшеницы фузариозом в последние годы возрастает, равно как и тенденция загрязнения продовольствия микотоксинами (Kononenko, Burkin, 2006; Безбородова, Подчезерцева, 2009; Монастырский, Першакова, Кузнецова, 2009). Проблема снижения распространенности фузариоза не теряет остроту из-за «неподатливости» вызывающих его грибов к искоренению химическими фунгицидами (Тютерев, 2006). В связи с вышесказанным актуальным является изучение природных механизмов регуляции плотности популяции фитопатогенов рода Fusarium, эффективными агентами биоконтроля которых могут выступать антагонистические бактерии В. subtilis благодаря их способности продуцировать антибиотики (Thimon et al., 1992) и/или фунгистатичные ферменты (Мелентьев, 2007). Значительный интерес среди таких бактерий представляют эндофитные штаммы, способные заселять внутренние растительные ткани и препятствовать внедрению фитопатогенов без существенного вреда для растения-хозяина (Chen, Bauske, Musson, 1995).

Целью работы являлось изучение биологических свойств эндофитных

антагонистических штаммов В. subtilis vi обоснование возможности их использования как агентов биоконтроля грибов рода Fusarium, заражающих зерно яровой пшешщы.

Для достижения цели были решены следующие задачи:

1. Оценить распространенность и выявить основные виды грибов рода Fusarium, встречающихся в семенах яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) в Республике Башкортостан.

2. Изучить особенности взаимоотношений антагонистических эндофитных штаммов бактерий В. subtilis с грибами рода Fusarium.

3. Определить влияние клеток антагонистических бактерий В. subtilis, а также антибиотиков итурина и сурфакгина на спороношение грибов рода Fusarium.

4. Выявить влияние бактерий-антагонистов на формирование устойчивости пшеницы к фитотоксичиым метаболитам грибов рода Fusarium.

5. Определить перспективный штамм В. subtilis для разработки препарата против фузариозной инфекции зерна и оценить его безопасность.

6. Оценить эффективность применения перспективного штамма В. subtilis в качестве основы препарата для биоконтроля фузариозной инфекции зерна пшеницы.

F. avenaceum (Fr.) Sacc. и F. sporotrichioides. Выявлено, что подавление роста грибов рода Fusarium бактериями В. subtilis связано с ингибированием прорастания грибных конидий. Впервые показана способность антагонистических штаммов В. subtilis повышать устойчивость пшеницы к действию фитотоксинов грибов рода Fusarium. Изучено влияние инокуляции семян пшеницы препаратом нового штамма эндофитных бактерий В. subtilis 11РН на распространенность и видовой состав фузариевых грибов в зерне пшеницы и показана эффективность его применения в качестве основы биопрепарата для биоконтроля фузариозной инфекции зерна. Показано, что обработка семян изученными биопрепаратами, а также системным фунгицидом на основе тебуконазола приводит к преобладанию в инфицированном зерне нового урожая видов F. sporotrichioides и F. роае в сравнении с другими.

Практическая значимость работы. Исследования взаимоотношений эндофитных антагонистических штаммов В. subtilis с грибами рода Fusarium позволяют разрабатывать новые способы и средства экологически безопасного биоконтроля указанных грибов. Штамм В. subtilis 11РН может быть использован в качестве основы препарата для биоконтроля фузариозной инфекции зерна пшеницы, не уступающего по эффективности химшеским фунгицидам на основе тебуконазола и рекомендуемого для включения в план регистрационных испытаний пестицидов на территории Российской Федерации. Изоляты грибов рода Fusarium, выделенные из зерна пшеницы, репродуцированной в разных зонах республики, используются сотрудниками лаборатории биотехнологии научно-образовательного центра Башкирского ГАУ для микробиологических разработок, а также студентами при выполнении курсовых и дипломных работ. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам «Сельскохозяйственная микробиология», «Биотехнология в растениеводстве», «Фитопатология», а также проведении лабораторно-практических занятий.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. В Республике Башкортостан в зерне яровой пшеницы наиболее распространенными и доминирующими являются виды F. sporotrichioides и F. роае'. Вид F. sporotrichioides представлен генетически разнородными изолятами, не формирующими популяции, характерные для одной природно-сельскохозяйственной зоны или однородные внутри зоны. В отличие от этого вид F. роае представлен

однородными популяциями, характерными для определенной зоны.

2. Устойчивость фитопатогенных грибов рода Fusarium к антагонистическим штаммам В. subtilis видоспецифичиа, также как и специфична антагонистическая активность эндофитных представителей В. subtilis к этим грибам.

3. Эндофитные штаммы В. subtilis способны повышать устойчивость пшеницы к фитотоксичным метаболитам грибов рода Fusarium.

4. Антагонистический штамм В. subtilis 11 PH является не вирулентным, не токсичным и не токсигенным и может служить основой нового препарата для защиты яровой пшеницы от фузариозной инфекции зерна, не уступающего по биологической эффективности химическим фунгицидам раксил или террасил.

5. Обработка семян яровой пшеницы биопрепаратами на основе штамма В. subtilis 11РН или штаммов Pseudomonasßuorescens (бинорам), а также химическим фунгицидом на основе тебуконазола (раксил, террасил) повышает встречаемость в зерне нового урожая видов F. sporotrichioides и F. роае в сравнении с другими видами грибов рода Fusarium.

Работа выполнена в Башкирском ГАУ в рамках заказа Минсельхоза России за счет средств Федерального бюджета по теме «Разработка полифункциональных биофунгицидов для растениеводства» (№ госрегистрации 01200853490).

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на: II Всероссийской конференции «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (Сапкт-Петербург, 2008); IV Межрегиональной конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой» (Саратов, 2008); Междисциплинарном микологическом форуме «Иммунопатология, аллергология, инфектология» (Москва, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2009); Всероссийской научной школе для молодежи «Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды» (Киров, 2009); Всероссийской конференции «Проблемы и перспективы изучения естественных и антропогенных систем Урала и прилегающих регионов» (Стерлитамак, 2010).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 13 работ, из которых 3 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав: обзора литературы и экспериментальной части, включающей объекты и методы исследований, результаты исследований и их обсуждение; а также заключения, выводов и списка использованных литературных источников. Работа изложена на 147 страницах, содержит 9 рисунков, 25 таблиц. Список использованных литературных источников включает 285 наименований, в том числе 173 зарубежных.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Объекты, материалы и методы исследования В работе использовали 20 новых антагонистических штаммов В. subtilis, выделенных сотрудниками лаборатории биотехнологии Башкирского ГАУ из внутренних тканей визуально здоровых растений пшеницы; 3 штамма В. subtilis 11ВМ, В. subtilis 11В и В. subtilis 26Д, предоставленные обществом с ограниченной ответственностью научно-производственяым предприятием «БИОФОРТ»; штамм В. subtilis Ml, полученный из коллекции Башкирского ГАУ; 11 видов грибов Fusarium роае, F. sporotrichioides, F. avenaceum, F. graminearum Schwabe, F. culmorum (W.G.Sm.) Sacc., F. acuminatum, F. tricinctum, F. equiseti, F. solani (Mart.) Sacc., F. sambucinum Fuckel, F. oxysporum Schltdl., выделенные из зерна мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.), репродуцированной в северной и южной лесостепи, а также предуральской степи Республики Башкортостан; а также штаммы F. avenaceum 45, F. culmorum 63, F. graminearum 68, F. sambucinum 480, F. oxysporum 80, F. solani 55, F. sporotrichioides 57, полученные из коллекции Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии, г. С.-Пб-Пушкин.

Фитоэкспертизу семян проводили по методу H.A. Наумовой (1970) и J. de Tempe (1961), отбирая зерно в фазу полной спелости (Иващенко, Шипилова, 2004). Виды грибов устанавливали по таксономии В. Герлаха (Gerlach, Nirenberg, 1982) и К. Буса (Booth, 1979). Распространенность и частоту встречаемости видов определяли согласно работе Н.П. Шипиловой с соавт. (1998). Зараженность оценивали по методике Дж. Пилат (Pelhate, 1979). ДНК экстрагировали смесью хлороформа с октанолом (Мироненко, Булат, 2002). ПЦР проводили в термоциклере РТС-150 MiniCycler (MJ Research, Watertown, Mass.), используя ДНК-полимеразу T. aquaticus (McPherson et al., 1995). Электрофорез проводили в приборах Sub-Cell GT WIDI MINI

(Bio-Rad, США). Гели документировали при помощи видеосистемы («АО ДНК-технология», Россия, программа Gel Imager 2). Фитотоксичные метаболиты грибов получали, культивируя их в колбах с жидкой средой Чапека при 25°С на шейкере BIOSAN ES-20. Фитотоксичность культурального фильтрата (КФ) оценивали, проращивая в нем семена и анализируя всхожесть и размеры проростков пшеницы. Антагонизм штаммов В. subtilis изучали методом агаровых блоков (Нетрусов, 2005). Токсико-гигиеническую оценку штамма В. subtilis 11РН проводили в ФГУ «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» Роспотребнадзора по заказу Башкирского ГАУ. Влияние В. subtilis на рост растений определяли, обрабатывая семена спорами бактерий и проращивая на влажной фильтровальной бумаге в темноте. У проростков измеряли длину главного корня и надземной части. Экспериментальный образец препарата на основе штамма В. subtilis 11РН (1 млрд. КОЕ в 1 мл) получали, используя газо-вихревой биореактор «БИОК» (ЗАО «Саяны», Новосибирск). Расход препарата составлял 1 л, рабочей жидкости - 10 л на 1 т семян. Эталоном служили фунгициды раксил (Bayer, Германия) и террасил. Препарат бинорам (Pseudomonas Jluorescens 7Г, 7Г2К, 17-2) предоставлен ООО «Алсико-Агропром» (Москва). Семена обрабатывали вручную за неделю до посева по рекомендациям фирм-изготовителей. Делянки (1 кв. м., 3 повтора) засевали вручную. Результаты обрабатывали с помощью статистических программ Microsoft Office.

Результаты исследований н их обсуждение Распространенность и основные виды грибов рода Fusarium, встречающихся в зерне яровой пшеницы в Республике Башкортостан. Для изучения взаимоотношений эндофитных антагонистических штаммов бактерий В. subtilis с грибами рода Fusarium первоначально была проведена оценка распространенности этих фитопатогенов в зерне пшеницы, а также выявлены основные виды, инфицирующие семена. Так как территория республики крайне неоднородна по климатическим условиям, анализировались образцы зерна пшеницы, репродуцированной в трех разных зонах республики. Установлено, что северная лесостепь является самой неблагополучной зоной по распространенности фузариоза зерна (средняя зараженность 17%, табл. 1). По ходу продвижения на более засушливый юг республики заселенность зерна снижалась, примерно до равной

Таблица 1 - Распространенность фузариозной инфекции в зерне яровой пшеницы

Район Сорт Зараженность образца, %

2007 | 2008 | 2009 | Средняя

Северная лесостепь

Благовещенский Омская 35 11 16 14 14

Иглшгский Башкирская 26 13 18 12 14

Казахстанская 10 11 14 16 14

Татышлинский Омская 35 14 18 22 18

Омская 36 26 28 28 27

Среднее значение 15 19 18 17

Южная лесостепь

Аургазинский Омская 35 6 10 8 8

Казахстанская 10 4 9 9 1

Дюртюлинский Омская 35 21 14 18 18

Башкирская 24 19 2 7 9

Воронежская 12 11 16 5 11

Казахстанская 10 8 2 2 4

Ирень 6 8 6 7

Жница 4 10 6 7

Илишевский Омская 35 17 14 16 16

Казахстанская 10 3 12 9 8

Ирень 2 0 4 2

Башкирская 26 18 8 12 13

Кармаскалинекий Омская 35 17 6 9 11

Башкирская 24 13 17 12 14

Башкирская 26 11 14 14 13

Симбирка 9 9 7 8

Казахстанская 10 8 8 10 9

Кушнаренковский Казахстанская 10 36 17 14 22

Уфимский Омская 35 12 10 11 11

Башкирская 26 8 14 17 13

Казахстанская 10 12 22 11 15

Чекмагушевский Московская 35 11 ^ 13 8 11

Среднее значение 12 11 10 11

Предуральская степь

Благоварский Омская 35 10 14 7 10

Давлекановский Омская 35 2 2 4 3

Мелеузовский Башкирская 26 14 22 9 15

Казахстанская 10 9 14 10 11

Стерлитамакский Омская 35 2 8 4 5

Симбирка 5 22 6 11

Саратовская 55 4 10 6 7

Чишминский Омская 35 13 26 10 16

Казахстанская 10 9 14 14 12

Экада 70 16 10 20 15

Симбирка 4 20 6 10

Башкирская 26 16 18 4 13

Башкирская 24 12 8 10 10

Среднее значение 9 14 8 11

Средняя 12 15 12 13

степени (11%) в южной лесостепи и предуральской степной зоне. Наибольшая распространенность фузариоза наблюдалась в Дюртюлинском (южная лесостепь) и Чишминском (предуральская степь) районах. Это, вероятно, связано с тем, что местом репродукции анализируемой партии зерна в первом районе служил государственный сортоиспытательный участок, во втором - опытное хозяйство Башкирского НИИСХ, в которых возделываются множество сортов пшеницы из разных регионов страны, что вместе с семенами может привносить и агрессивный фитопатогенный комплекс. Зараженность зерна сильно варьировала в зависимости от сорта пшетщы, например в 2007 г в южной лесостепи от 2% до 36%. Эти данные согласуются с работами О.А. Монастырского с соавт. (2003), Т.К. Шешеговой и А.В. Хариной (2008), И.Б. Абловой (2008) и подтверждают выводы о различии сортов по восприимчивости к фузариозу колоса.

Во всех районах преобладала скрытая форма заражения зерновок (внешне здоровые, всхожие, хорошо выполненные семена, имели нормальный блеск, налет гриба отсутствовал).

При анализе видового состава идентифицировано 11 видов грибов, в том числе 3 (F. acuminatum, F. tricinctum, F. equiseti) — ранее не были описаны, как инфекция зерна яровой пшеницы на территории республики. Поэтому можно сделать вывод о существенном разнообразии видов Fusarium, поражающих зерно на территории республики. Наиболее часто зерновки заселяли F. sporotrichioides и F. роаг, продуценты особо опасных фузариотоксинов Т-2 и ниваленола (Гагкаева Гаврилова, Левитин, 2008). Средняя частота встречаемости их в партиях зерна составляла 82% и 70%, соответственно. Во вторую, умеренную по частоте встречаемости группу входили виды F. avenaceum (47%), F. graminearum (41%), F. acuminatum (29%), F. culmorum (12%). Другие виды (F. tricinctum, F. sambucinum, F. oxysporum, F. equiseti) встречались еще реже. По сравнению с прошлым десятилетием, когда явная зараженность зерна не превышала 1-2% (Пирязева, 2001), наметилась тенденция ее роста, также как и смена видового разнообразия грибов рода Fusarium, вызывающих эту инфекцию.

Известно, что микроорганизмы интенсивнее развиваются на травмированных семенах в сравнении с семенами крупной фракции (Оробинский, 2006). Анализ фракций зерна разных размеров (проход через сито 2,2 мм и остаток на сите), выявил,

что зараженность мелкого зерна, как правило, используемого как фуражное, оказалась примерно в два раза выше, чем семенного и продовольственного (табл. 2). Эта закономерность проявлялась у разных сортов пшеницы, репродуцированной в различных районах южной лесостепи республики.

Таблица 2 - Сравнительная характеристика зараженности зерна фузариозом

Район Сорт Зараженность фузариозом, %

мелкое зерно (менее 2,2 мм) крупное зерно (более 2,2 мм)

Илишевский Омская 35 17 8

Уфимский Омская 35 12 7

Дюртюлинский Омская 35 21 10

Кармаскалинский Омская 35 17 13

Кушнаренковский Казахстанская 10 36 17

Дюртюлинский Башкирская 24 19 10

Кармаскалинский Башкирская 24 13 9

Средняя 19 11

Внутривидовая изменчивость F. sporotricltioides и F. роае. Выявлено, что у ДНК всех идентифицированных нами по культурально-морфологнческнм признакам изолятов F. sporolrichioídes и F. роае имелись четкие фрагменты амплификации, соответствующие видам. В 90-х годах появилось сообщение (Torp, Langseth, 1999) о выявлении новой разновидности F. роае - F. роае «powdery» («порошистый») в странах северной Европы. Позднее она получила видовой статус по фамилии норвежского миколога Лангсета (W. Langseth) - F. langsethiae Torp et Nirenberg. По составу метаболитов этот гриб сходен с F. sporotrichioides, а по морфологии - с F. роае (Torp, Langseth, 1999; Torp, Nirenberg, 2004). Это предполагало возможность инфицирования семян пшеницы указанным новым видом. Однако согласно ДНК-анализа в исследованных образцах зерна вид F. langsethiae не обнаружен.

Методом RAPD-анализа с использованием семи разных десятичленных праймеров со случайной последовательностью (Operon Technologies, Inc. Alameda, СА) выявлен значительный внутривидовой полиморфизм у представителей F. sporotrichioides. У изолятов F. роае внутривидовое разнообразие проявлялось слабее. Изоляты, выделенные в одной зоне, были сходны между собой (рис. 1). Популяции северной лесостепи и предуральской степи отличались друг от друга. Изоляты южной лесостепи распределились равномерно по вышеупомянутым кластерам, не образуя отдельного.

М 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Рис. 1. Внутрипопуляционный полиморфизм штаммов F. роае в северной лесостепи республики. 1-15 - номера изолятов. М - маркеры размера ДНК

Е.С. Квашнина (1978) описала у F. роае «экологические модификации» изолятов, формирующиеся при адаптации к окружающей среде. Эти данные, а также наши результаты свидетельствуют, что географический фактор является одним из определяющих в формировании структуры популяции F. роае. По-видимому, повсеместное распространение и отсутствие строгой зональной приуроченности вида F. sporotrichioides объясняется его лучшей приспособленностью к экологическим нишам и отсутствием высокой специфичности к видам хозяев, в то время как вид F. роае, в основном, выделяется только из злаковых растений (Гагкаева, Гаврилова, Левитин, 2008).

Взаимоотношения антагонистических штаммов В. subtilis с грибами рода Fusarium. Известно, что фузариоз зерна опасен наличием в нем микотоксинов. Применение химических фунгицидов позволяет частично решить проблему борьбы с фузариозом колоса, однако, в свою очередь, возникает проблема загрязнения зерна пестицидами. Одним из выходов из такой ситуации может быть применение биопрепаратов на основе бактерий-антагонистов. Ранее в лаборатории биотехнологии Башкирского ГАУ из внутренних тканей яровой пшеницы, произрастающей в Республике Башкортостан, были выделены эндофитные штаммы В. subtilis, которые прошли отбор по признаку антагонизма к фитопатогенным грибам (Хайруллин и др., 2008). Поэтому представлялись актуальными анализ взаимоотношений бактерий-антагонистов с изолятами грибов рода Fusarium и оценка возможности использования перспективных штаммов как агентов биоконтроля фузариоза зерна. Установлено, что штаммы В. subtilis проявляли различную степень антагонизма к фузариевым грибам, а

последние, в свою очередь, различались чувствительностью к продуцентам антибиотиков. Из 23 штаммов бактерий 3 (ПРИ, 49РН и 89РН) проявляли наивысшую антагонистическую активность против всех исследованных в работе видов грибов Fusarium. Вторую (среднюю по степени антагонизма) группу составили штаммы 121РН, 161РН. 162РН. 832РН, ЦВМ, 922РН. К штаммам с низкой активностью отнесены НТ, НТ2, Ml, 871РН, 11В. Штамм В. subtilis 141РН оказался самым слабым антагонистом. Изучение морфологии грибов на границе зоны подавления роста показало, что бациллы способны подавлять прорастание конидий и угнетать рост мицелия. Выявлено, что один и тот же штамм В. subtilis действует на рост мицелия разных видов грибов неодинаково. Под влиянием метаболитов штамма 121РН у F. sporotrichioides наблюдались утолщения, искривления и разрушения мицелиальных нитей. У F. avenaceum (рис. 2) наблюдалось неполное разделение мицелия на короткие сегменты, а также его деградация.

А Б

Рис. 2. Влияние антагонистических бактерий на развитие мицелия гриба К ауепасеит: А - контроль, Б - К ауепасеит + В. 5иЫШ5 121РН

У гриба F. роае было хорошо заметно истончение и сильное искривление нитей мицелия, а у F. graminearum на мицелии образовывались вздутия. Взаимодействие грибов со штаммом, проявляющим невысокую антагонистическую активность (В. subtilis 141РН) не приводили к каким-либо заметным изменениям в структуре мицелия даже вблизи бактериальных клеток.

В ходе исследований возникло предположение, что антибиотические метаболиты бацилл, как стресс-факторы, могут стимулировать образование конидий у фузарий. В связи с этим изучали действие клеток (методом агаровых блоков) штамма В. subtilis 89РН к основным видам фузариевых грибов, а также чистых антибиотиков итурин и сурфактин (Sigma, США, метод бумажных дисков), продуцируемых

бактериями Bacillus на спорообразование F. sporotrichioides и F. avenaceum. В качестве «эталона сравнения» оценивали действие «голодного агара» и непрерывного улырдфиолетового света (УФО). На 3-й день микроконидии наблюдали во всех вариантах опыта (табл. 3), единичные макроконидии - на среде с антибиотиками и под действием УФО. Действие клеток бацилл, сопоставимые с «эталонами сравнения» отчетливо проявилось на 5-й день, когда в указанных вариантах проявились типичные макроконидии. В случае с действием бактерий на развитие гриба F. avenaceum типичные макроконидии на 5-е сутки появились в вариантах с использованием УФО и живых клеток В. subiilis 89РН. Таким образом, метаболиты высокоантагонистичных штаммов В. subtilis способны не только подавлять рост мицелия фузариевых грибов, но и активизировать процесс образования макроконидий.

Таблица 3 - Скорость образования конидий грибом F. sporotrichioides

Дни Контроль Голодный агар УФО В. subtilis 89РН Сурфактин Итурин

1 Посев гриба

2 Нет конидий

3 МК* МК МК, единичные МАК МК МК, единичные МАК

4 МК МК, развитие МАК** Типичные МК и MAKj МК, единичные МАК

5 МК, единичные МАК Типичные МК и МАК МК, единичные МАК

Примечание: * - микроконидии, ** - макроконидии.

Протекторный эффект эндофитных штаммов В. subtilis при действии фитотоксичных метаболитов грибов рода Fusarium на проростки пшеницы

Ранее исследованиями сотрудников лаборатории биотехнологии Башкирского ГАУ (Мубинов, 2007) было показано, что эндофитные штаммы В. subtilis могут проявлять на растениях антистрессовый эффект. В связи с этим мы изучали протекторный эффект эндофитов при действии на проростки пшеницы фитотоксичных метаболитов грибов рода Fusarium как стрессовых агентов. Метаболиты всех видов грибов обладали фитотоксичностыо, которая проявлялась в торможении прорастания семян, ингибировании роста и развития проростков. Самым сильным ингибитором роста был изолят F. sporotrichioides, снижавший всхожесть семян на 35% по сравнению с контролем. Рост корней на неразведенном КФ снижался

почти в 4 раза, а колеоптилей - в 2 раза по сравнению с контролем. Фитотоксины КФ роае в 4 раза ингибировали рост корней проростков, но не влияли на рост колеоптилей. Аналогично, КФ К gramínearum и К тепасгит оказались более токсичными для корней и в меньшей степени для колеоптилей. При разбавлении КФ наблюдалось закономерное увеличение всхожести семян и размеров проростков, как и повышение эффективности протекторного действия бактерий, спорами которых предварительно обрабатывали семена. Так, например, при использовании штамма В. $иЫШ$ 11РН корни проростков, растущих на концентрированном КФ К <п>епасеит были длиннее, чем у необработанных проростков на 16%, а колеоптили - на 36%. Наилучшее фитопротекторное действие по отношению к метаболитам Р. роаг отмечено у штамма В. $иЫШз 26Д, под действием которого длина корней и колеоптилей при выращивании проростков на разбавленном КФ достигали значений у контрольных семян, необработанных КФ и спорами бацилл. Несмотря на то, что Р. 5р0Г01псЬ101Ые5 и К роае являются представителями одной секции 8рого1ЫсЫе11а, первый вид оказался более токсичным для проростков пшеницы, чем второй. Это может быть связано с тем, что Т-2 токсин, синтезируемый $рого1псЫо1с1е$, является наиболее токсичным по отношению к растениям пшеницы по сравнению с токсинами, продуцируемыми К роае.

Токспко-гигиеническая оценка штамма В.шМ/и 11РН. При токсико-гигиенической оценке штамма изучались вирулентность, токсичность и токсигенность, способность к диссеминации в организме, дисбиотическое влияние, действие на иммунную систему, местное раздражающее действие. Установлено, что штамм В. зиЫШз 11РН относится к группе не вирулентных, не токсичных и не токсигенных. Оценка способности штамма к диссеминации в организме показала, что поведенческие реакции подопытных и контрольных животных существенно не различались, отмечалась лишь некоторая тенденция к снижению показателя норкового рефлекса в подопытной группе. Клеточный состав периферической крови также не имел достоверных колебаний. В сыворотке крови подопытной группы крыс выявлено возрастание ферментативной активности щелочной фосфатазы, что свидетельствует об активации детоксикационных процессов в гепатоцитах и может быть связано с усилением реакций метаболизма чужеродных белков и обеспечением гомеостаза. Днссеминация микроорганизма во внутренние органы не обнаружена.

Установлено, что продолжительное введение культуры штамма не оказывает влияния на кишечную микрофлору. Количественный и качественный состав микробиоценоза, выделенного из кишечника животных, не имел существенных различий с фоновыми данными и микрофлорой контрольной группы. Выявлено, что штамм обладает слабым аллергенным действием. При этом не отмечается местный раздражающий эффект на слизистые оболочки глаз при контакте с клетками бактерий. Согласно заключения Уфимского НИИ МТиЭЧ Роспотребнадзора штамм является безопасным по основным параметрам, определяемым в такого рода исследованиях и может быть использован в качестве промышленного при соблюдении норм и правил санитарного законодательства.

Эффективность применения препарата на основе штамма В. subtilis lll'II для биоконтроля фузариоза зерна. Б связи с высокой антагонистической активностью штамма В. subtilis 11 PH к грибам рода Fusarium, на основании его токсико-гигиенической оценки, а также способности подавлять распространение вредоносного для пшеницы гриба TUletia caries (DC.)Tul (Хайруллин и др., 2009) мы изучали возможность его использования в качестве действующей основы препарата для биоконтроля фузариоза зерна яровой пшеницы в условиях республики. Для этого семена с самой высокой степенью заражения фузариозом (17% в 2007 г и 28% в 2008 г) обрабатывали препаратом, содержащим споры штамма в концентрации 1 млрд. КОЕ/мл и высевали в трех разных природно-сельскохозяйственных зонах. При исходно одинаковой зараженности семян распространенность инфекции в зерне нового урожая и эффективность препарата зависели от зоны (табл. 4).

Таблица 4 — Влияние препаратов на распространенность грибов рода Fusarium в зерне исследованных сортов пшеницы в 2008 г (%)

Варианты

Зоны Контроль Раксил Бинорам (Pseudomonas fluorescens) В. subtilis И PH

Северная лесостепь 12 9 16 7

Южная лесостепь 14 11 8 7

Предуральская степь 10 5 12 7

В предуральской степи эффективнее было применение препарата раксил, в южной лесостепи - биопрепаратов, а в северной - нового препарата на основе штаммам В. 5иЬИИв 11РН.

В 2009 г опыты повторяли (табл. 5), включая обработку колоса после цветения пшеницы. Эффективность обработки семян и колоса была несущественно выше, чем только обработка семян. В предуральской степи применение биопрепарата не уступало фунгицидам по эффективности снижения фуазриозной инфекции, а в северной лесостепи - на 40% превышало её.

Таблица 5 - Влияние препаратов на распространенность грибов рода Fusarium в зерне исследованных сортов пшеницы в 2009 г (%)

Зоны Контроль (вода) Препарат

семена семена + колос Террасил Террасил + фоликур В. subtitis 11РН В. subtilis 11РН + В. subtilis 11РН

СЛ* 20 21 15 14 11 10

ПС 5 7 4 3 4 3

Примечание: * - северная лесостепь; ** - предуральская степь.

Урожайность зерна пшеницы на делянках, где семена были обработаны препаратом на основе штамма В. зиЬИШ 11РН, была выше, чем на контрольных и, в среднем, практически одинакова, что и при обработке семян химическим эталоном (табл. 6). Таким образом, экспериментальный микробиологический препарат представляется перспективным для регистрационных испытаний с целью включения его в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации.

Таблица 6 - Влияние обработки семян препаратами на урожайность пшеницы (г/м2)

Зона | Контроль | Раксил | В. subtilis 11РН

Башкирская-26, 2008 г

Северная лесостепь 160±9 212±11 212±7

Южная лесостепь 155±10 155±12 213±8

Предуральская степь 165±13 170±10 182±12

Среднее значение 160 179 202

Казахстанская-10, 2008 г

Северная лесостепь 161±11 220±7 200±7

Южная лесостепь 180±11 153±8 183±13

Предуральская степь 186±13 253±8 223±8

Среднее значение 176 209 202

Омская-36, 2009 г

Северная лесостепь 215±14 275±13 285±8

Предуральская степь 300±11 311±6 320±9

Среднее значение 258 293 303

Влияние бактериального препарата на структуру фузарнозного фитопатогенного комплекса в зерне пшеницы. Применение эндофитных штаммов бактерий, способных проникать внутрь тканей растений и подавлять в них развитие фитопатогенов вплоть до созревания зерна (Недорезков, 2003) как агентов биоконтроля может менять видовой состав грибов в зерне нового урожая. В связи с этим мы исследовали встречаемость разных видов грибов Fusarium в репродуцированных семенах (рис. 3). При обработке семян препаратом на основе В. subtilis 11Н встречаемость грибов F. роае и F.sporotrichioides увеличилась до 83%, химическим препаратом террасил - до 70%, тогда как в контроле соотношение этих двух видов с другими было 1:1. Аналогичная закономерность наблюдалась также и при двукратной обработке растений, первоначально протравливанием семян, а затем опрыскиванием колоса. Согласно данным польских исследователей (Plaskowska, Chrzanowska-Drozdz, 2009), обработка семян твердой пшеницы фунгицидами также приводит к элиминации в зерне одних видов и повышает распространение других видов грибов, в том числе и рода Fusarium. Мы полагаем, что к такому результату могут привести, как изначальные различия в токсичности фунгицидов и метаболитов бактерий для разных видов грибов, так и особенности биологии последних, связанные со способами распространения, развития на поверхности колонизируемых тканей, а также высокой генетической гетерогенностью, формирующей устойчивость популяции к меняющимся условиям среды.

0 , -1—,.......-IS

Контроль Террасил В. subtilis 11 PH

И Доминирующие виды □ Другие виды

Рис. 3. Влияние обработки семян пшеницы сорта Омская 36 препаратами на встречаемость грибов рода Fusarium в зерне нового урожая. Серый фон - доминирующие виды; белый фон - другие виды

ВЫВОДЫ

1. Выявлено 11 видов грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы, из которых по распространенности доминируют два: F. sporotrichioides и F. роае. 3 вида грибов -F. acuminatum, F. tricirtctum, F. equiseli ранее не выявлялись в зерне яровой пшеницы на территории республики и описаны впервые. В исследованных зонах региона гриб F. sporotrichioides формирует генетически не однородные популяции, в то время как вид F. роае формирует популяции, характерные для определенной зоны.

2. Установлено, что штаммы В. subtilis проявляют различную степень антагонистической активности по отношению к грибам рода Fusarium, а последние, в свою очередь, различаются чувствительностью к штаммам бактерий. Среди изученных штаммов В. subtilis выделено три (11РН, 49РН и 89РН), проявляющие наивысшую антагонистическую активность против всех исследованных видов грибов.

3. Показано, что бактерии В. subtilis высокоантагонистичные к фузариевым грибам, а также антибиотики итурин и сурфактин ускоряют in vitro на 1-2 дня образование макроконидий у F. avenaceum и F. sporotrichioides.

4. Впервые обнаружено, что обработка зерна пшеницы эндофитными штаммами бактерий В. subtilis повышает всхожесть семян и снижает степень ингибирования роста проростков при действии на них фитотоксичных метаболитов грибов рода Fusarium.

5. Установлено, что штамм В. subtilis 11 PH является не вирулентным, не токсичным и не токсигенным для животных, что позволяет его использовать в практических целях.

6. Обработка семян пшеницы препаратом спор штамма В, subtilis 11РН снижает, в среднем, на 42% распространение фузариозной инфекции зерна и на 18% повышает урожайность по сравнению с контролем (обработка семян водой), что не уступает по биологической эффективности применению фунгицидов раксил или террасил.

7. Установлено, что обработка семян яровой пшеницы микробиологическими препаратами па основе штамма В. subtilis 11РН или штаммов P. fluorescens (бинорам), также как и фунгицидами раксил и террасил меняет структуру популяции грибов рода Fusarium в зерне нового урожая, повышая степень распространенности и доминирование видов F. sporotrichioides и F. роае.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кутлубердина Д.Р. Видовое разнообразие грибов рода Fusarium в южной лесостепи Республики Башкортостан в связи с вопросом производства экологически безопасной сельскохозяйстветюй продукции / Д.Р. Кутлубердина // Актуальные проблемы биологии и экологии: Материалы докладов XV Всероссийской молодежной научной конференции, 14-18 апреля, 2008. - Сыктывкар, 2008. - С. 152-153.

2. Кутлубердина Д.Р. Зараженность разных фракций зерна пшеницы грибами рода Fusarium и их видовой состав в южной лесостепи Республики Башкортостан / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам: Материалы второй Всероссийской конференции, 29 сентября -2 октября, 2008. - С.-Пб. -2008. - С. 61-62.

3. Кутлубердина Д.Р. Антагонистические взаимоотношения эндофитных бактерий Bacillus subtilis с грибами рода Fusarium / Д.Р. Кутлубердина, A.A. Егоршина, P.M. Хайруллин // Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой: Материалы IV межрегиональной конференции молодых ученых, 14-16 октября, 2008. - Саратов. - 2008. - С. 16.

4. Хайруллин P.M. Распространенность грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы в южной лесостепи Республики Башкортостан / P.M. Хайруллин, Д.Р. Кутлубердина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2008. -№12.-С. 32-36.

5. Кутлубердина Д.Р. Видовой состав и зараженность разных фракций зерна пшеницы грибами рода Fusarium в южной лесостепи Республики Башкортостан / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2009. - №1. - С. 24-29.

6. Кутлубердина Д.Р. Эндофитные штаммы Bacillus subtilis повышают устойчивость растений к токсинам Fusarium avenaceum / Д.Р. Кутлубердина, A.A. Егоршина, P.M. Хайруллин // Симбиоз Россия 2009: Материалы И Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов с международным участием, 25-29 мая 2009 г. - Пермь, 2009. - С. 39-41.

7. Лукьянцев М.А. Оптимизация состава питательной среды для продукции фунгицидных и фунгистатических веществ эндофитным антагонистом Bacillus subtilis 49РН / М.А. Лукьянцев, A.A. Егоршина, Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Симбиоз Россия 2009: Материалы И Всероссийского конгресса студентов и

аспирантов-биологов с международным участием, 25-29 мая 2009 г. — Пермь, 2009. -С. 39-41.

8. Кутлубердина Д.Р. Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы эндофитным штаммом Bacillus sublilis на численность и видовой состав фитопатогенных грибов рода Fusarium / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Иммунопатология, аллергология, инфектология: Материалы Междисциплинарного микологического форума. М. - 2009. - №1. - С. 89-90.

9. Кутлубердина Д.Р. Изучение генетической структуры популяций фитопатогенных грибов рода Fusarium, распространенных в регионе Южного Урала / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин, Н.В. Мироненко //Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 1-2 декабря, 2009. - Киров, 2009. - С. 29-32.

10. Кутлубердина Д.Р. Сравнительная эффективность обработки семян и колоса биоцунгидидом на основе эндофитного штамма Bacillus subtilis 11 PH против фузариоза / Д.Р. Кутлубердина // Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды: Материалы Всероссийской научной школы для молодежи. Часть 3, 30 ноября - 5 декабря, 2009. -Киров, 2010.-С. 62-64.

11. Кутлубердина Д.Р. Токсическое влияние фильтрата культуралыюй жидкости грибов рода Fusarium на семена пшеницы / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Иммунопатология, аллергология, инфектология: Материалы Междисциплинарного микологического форума. М. - 2010. - №1. - С. 56-57.

12. Кутлубердина Д.Р. Устойчивость растений к токсинам грибов рода Fusarium, распространенных на колосе яровой пшеницы в регионе Южного Урала, за счет эндофитных штаммов Bacillus subtilis II Проблемы и перспективы изучения естественных и антропогешшх экосистем Урала и прилегающих регионов: Материалы Всероссийской конференции, 21-22 мая 2010г. - Стерлитамах, 2010. -С. 105-110.

13. Кутлубердина Д.Р. Испытание эндофитного штамма Bacillus subtilis 11РН против фузариоза колоса яровой пшеницы / Д.Р. Кутлубердина, P.M. Хайруллин // Теоретическая и прикладная экологи». -2010. — №2. - С. 58-64.

Автор выражает искрешпою благодарность к.б.н., в.н.с. Н.П. Шипиловой (Всероссийский инсптгут защиты растений, С.-Пб.-Пунпаш) за неоценимую помощь в консультации по идентификации грибов рода Fusarium; д.б.н., проф. Н.В. Мироненко (Всероссийский институт защиты растешгй, С.-ГТб.-Пушкин) - в проведении молекулярно-генетических исследований; к.б.н., зав. лаб. В.И. Сафроновой (Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, С.-Пб.-Пушкин) - за предоставленные штаммы грибов рода Fusarium.

Подписано в печать 17.11.2010. Формат бумаги 60x84'/, 6 Усл. печ. л. 1,28. Бумага офсетная. Печать трафаретная Гарнитура «Тайме». Заказ 697. Тираж 100 экз.

Типография ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кутлубердина, Диана Ренатовна

Сокращения и условные обозначения

Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ !

1.1. Антагонистические бактерии Bacillus subtilis Cohn как потенциальные агенты биоконтроля

1.2. Грибы рода Fusarium - наиболее опасные фитопатогены зерновых культур

1.3. Биология возбудителей, распространение и вредоносность фузариоза колоса

1.4. Токсины как продуценты алиментарных микотоксикозов

1.5. Обоснование возможности биоконтроля грибов рода Fusarium антагонистическими бактериями Bacillus

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТА ЛЬ АЯ ЧАСТЬ

2.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.1. Объект исследования и питательные среды

2.1.2. Выделение из семян и хранение культур грибов рода Fusarium

2.1.3. Идентификация видов рода Fusarium, основанная на морфолого-культуральных признаках

2.1.4. Молекулярно-генетические методы оценки внутривидовой изменчивости, генетического сходства и расстояния между видами

2.1.4.1. Выделение ядерной ДНК грибов

2.1.4.2. ПЦР - анализ с видоспецифичными праймерами

2.1.4.3. RAPD-анализ

2.1.4.4. УП-ПЦР анализ

2.1.4.5. Электрофорез

2.1.5. Определение антагонистической активности штаммов В. subtilis in vitro

2.1.6. Определение активности протеаз штаммов В. subtilis

2.1.7. Оценка влияния эндофитных штаммов на рост растений

2.1.8. Изучение фитотоксичности культурального фильтрата грибов рода Fusarium ^

2.1.9. Методы определения культурально-морфологических и физиологических свойств штамма В. subtilis 11РН и его 5 ] токсико-гигиеническая оценка

2.1.10. Оценка биологической эффективности применения препарата на основе штамма В. subtilis 11РН ^

2.1.11. Статистическая обработка результатов 52 2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И PIX ОБСУЖДЕНИЕ

2.2.1. Распространенность грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы в Республике Башкортостан

2.2.2. Зараженность разных фракций зерна пшеницы грибами рода tusarium

2.2.3. Внутривидовой полиморфизм токсигенных грибов

F. sporotrichioides и F. роае ^

2.2.4. Взаимоотношения антагонистических эндофитных штаммов В. subtilis с грибами рода Fusarium

2.2.5. Анализ протеиназной активности В. subtilis 11РН

2.2.6. Влияние штамма В. subtilis 11РН на скорость образования конидий у грибов рода Fusarium ^

2.2.7. Протекторный эффект эндофитных штаммов В. subtilis на проростки пшеницы при действии фитотоксинов грибов рода Fusarium ^ ^

2.2.8. Культурально-морфологические и физиолого-биохимические признаки штамма В. subtilis 11 PH

2.2.9. Токсико-гигиеническая оценка штамма В. subtilis 11РН ^qq

2.2.10. Эффективность применения препарата на основе штамма В. subtilis 11РН для биоконтроля фузариоза зерна

2.2.11. Влияние бактериального препарата на видовой состав грибов цо рода Fusarium в зерне пшеницы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Антагонистические штаммы Bacillus subtilis cohn как агенты биоконтроля грибов рода Fusarium link"

Среди микробов-антагонистов хорошо известны бактерии Bacillus subtilis Cohn, способные подавлять развитие различных микроорганизмов -патогенов растений (Недорезков, 2003). Известно, что некоторые виды грибных фитопатогенов опасны способностью не только снижать продуктивность растения, но и ухудшать качество продукции. К таким фитопатогенам относятся грибы рода Fusarium Link, вызывающие фузариоз колоса злаков, который может приводить к накоплению в зерне фузариотоксинов и вызывать алиментарные токсикозы человека и животных (Грушко, Линченко, Хан, 2005). Поражение зерна пшеницы фузариозом в последние годы возрастает, равно как и тенденция загрязнения продовольствия микотоксинами (Kononenko, Burkin, 2006; Безбородова, Подчезерцева 2009; Монастырский, Першакова, Кузнецова, 2009). Проблема снижения распространенности фузариоза не теряет остроту из-за «неподатливости» вызывающих его грибов к искоренению химическими фунгицидами (Тютерев, 2006). В связи с вышесказанным актуальным является изучение природных механизмов регуляции плотности популяции фитопатогенов рода Fusarium, эффективными агентами биоконтроля которых могут выступать антагонистические бактерии В. subtilis благодаря их способности продуцировать антибиотики (Surface-active properties., 1992) и/или фунгистатичные ферменты (Мелентьев, 2007). Значительный интерес среди таких бактерий представляют эндофитные штаммы, способные заселять внутренние растительные ткани и препятствовать внедрению фитопатогенов без существенного вреда для растения-хозяина (Chen, Bauske, Musson, 1995).

Целью работы являлось изучение биологических свойств эндофитных антагонистических штаммов В. subtilis и обоснование возможности их использования как агентов биоконтроля грибов рода Fusarium, заражающих зерно яровой пшеницы.

Для достижения цели были решены следующие задачи-.

3. Определить влияние клеток антагонистических бактерий В. subtilis, а также антибиотиков итурина и сурфактина на спороношение грибов рода Fusarium.

4. Выявить влияние бактерий-антагонистов на формирование устойчивости пшеницы к фитотоксичным метаболитам грибов рода Fusarium.

Научная новизна. Исследованы особенности взаимоотношений антагонистических штаммов бактерий В. subtilis, выделенных из внутренних тканей пшеницы, с грибами рода Fusarium, заражающими зерно этой же культуры. В зерне пшеницы, репродуцированном в Республике Башкортостан, идентифицировано 11 видов грибов рода Fusarium, 3 из которых (F. acuminatum (Ellis&Everh), F. tricinctum (Corda) Sacc.), F. equiseti (Corda) Sacc.) ранее не были описаны в указанном регионе как возбудители фузариоза. Выявлено, что самыми распространенными и доминирующими видами в структуре фитопатогенного комплекса этих грибов, формирующегося в зерне пшеницы, являются F. sporotrichioides (Sherb.), представленный генетически разнородными изолятами, и F. роае (Peck.) Wollenw., представленный однородными популяциями, характерными для определенной зоны. Выявлено, что штаммы В. subtilis проявляют различную степень антагонистической активности по отношению к фузариевым грибам, а последние, в свою очередь, различаются чувствительностью к бактериям -продуцентам антибиотических веществ. Показано, что высоко антагонистические штаммы В. subtilis, а также антибиотики итурин и сурфактин ускоряют образование макроконидий у F. avenaceum и F. sporotrichioides. Выявлено, что подавление роста грибов рода Fusarium бактериями В. subtilis связано с ингибированием прорастания грибных конидий. Впервые показана способность антагонистических штаммов В. subtilis повышать устойчивость пшеницы к действию фитотоксинов грибов рода Fusarium. Изучено влияние инокуляции семян пшеницы препаратом нового штамма эндофитных бактерий В. subtilis 11РН на распространенность и видовой состав фузариевых грибов в зерне пшеницы и показана эффективность его применения в качестве основы биопрепарата для биоконтроля фузариозной инфекции зерна. Показано, что обработка семян изученными биопрепаратами, а также системным фунгицидом на основе тебуконазола приводит к преобладанию в инфицированном зерне нового урожая видов F. sporotrichioides и F. роае в сравнении с другими.

Практическая значимость работы. Исследования взаимоотношений эндофитных антагонистических штаммов В. subtilis с грибами рода Fusarium позволяют разрабатывать новые способы и средства экологически безопасного биоконтроля указанных грибов. Штамм В. subtilis 11РН может быть использован в качестве основы препарата для биоконтроля фузариозной инфекции зерна пшеницы, не уступающего по эффективности химическим фунгицидам на основе тебуконазола и рекомендуемого для включения в план регистрационных испытаний пестицидов на территории Российской Федерации. Изоляты грибов рода Fusarium, выделенные из зерна пшеницы, репродуцированной в разных зонах республики, используются сотрудниками лаборатории биотехнологии научно-образовательного центра Башкирского ГАУ для микробиологических разработок, а также студентами при выполнении курсовых и дипломных работ. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам «Сельскохозяйственная микробиология», «Биотехнология в растениеводстве», «Фитопатология», а также проведении лабораторно-практических занятий.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. В Республике Башкортостан в зерне яровой пшеницы наиболее распространенными и доминирующими являются виды F. sporotrichioides и F. роае. Вид F. sporotrichioides представлен генетически разнородными изолятами, не формирующими популяции, характерные для одной природно-сельскохозяйственной зоны или однородные внутри зоны. В отличие от этого вид F. роае представлен однородными популяциями, характерными для определенной зоны.

2. Устойчивость фитопатогенных грибов рода Fusarium к антагонистическим штаммам В. subtilis видоспецифична, также как и специфична антагонистическая активность эндофитных представителей В. subtilis к этим грибам.

4. Антагонистический штамм В. subtilis 11РН является не вирулентным, не токсичным и не токсигенным и может служить основой нового препарата для защиты яровой пшеницы от фузариозной инфекции зерна, не уступающего по биологической эффективности химическим фунгицидам раксил или террасил.

5. Обработка семян яровой пшеницы биопрепаратами на основе штамма В. subtilis 11 PH или штаммов Pseudomonas ßuorescens (бинорам), а также химическим фунгицидом на основе тебуконазола (раксил, террасил) повышает встречаемость в зерне нового урожая видов F. sporotrichioides и F. роае в сравнении с другими видами грибов рода Fusarium.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на: II Всероссийской конференции «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (Санкт-Петербург, 2008); IV Межрегиональной конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой» (Саратов, 2008); Междисциплинарном микологическом форуме «Иммунопатология, аллергология, инфектология» (Москва, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2009); Всероссийской научной школе для молодежи «Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды» (Киров, 2009); Всероссийской конференции «Проблемы и перспективы изучения естественных и антропогенных систем Урала и прилегающих регионов» (Стерлитамак, 2010).

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Кутлубердина, Диана Ренатовна

ВЫВОДЫ

1. Выявлено 11 видов грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы, из которых по распространенности доминируют два: F. sporotrichioides и F. роае. 3 вида грибов - F. acuminatum, F. tricinctum, F. equiseti ранее не выявлялись в зерне яровой пшеницы на территории республики и описаны впервые. В исследованных зонах региона гриб F. sporotrichioides формирует генетически не однородные популяции, в то время как вид F. роае формирует популяции, характерные для определенной зоны.

2. Установлено, что штаммы В. subtilis проявляют различную степень антагонистической активности по отношению к грибам рода Fusarium, а последние, в свою очередь, различаются чувствительностью к штаммам бактерий. Выделено три штамма В. subtilis (11РН, 49РН и 89РН), проявляющие наивысшую антагонистическую активность против всех исследованных видов грибов.

6. Обработка семян яровой пшеницы препаратом спор штамма В. subtilis 11 PH снижает распространение фузариозной инфекции, в среднем, на 42% и повышает урожайность зерна на 18% по сравнению с контролем (обработка семян водой), что не уступает по биологической эффективности применению фунгицидов раксил или террасил.

7. Установлено, что обработка семян яровой пшеницы микробиологическими препаратами на основе штамма В. subtilis 11РН или штаммов P. fluorescens (бинорам), также как и фунгицидами раксил и террасил меняет структуру популяции грибов рода Fusarium в зерне нового урожая, повышая степень распространенности и доминирование видов F. sporotrichioides и F. роае.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным литературных источников фузариоз злаковых культур получил глобальное распространение. Он приобрел характер пандемии и при благоприятных погодных условиях развивается всегда. В современных экологических условиях с увеличением влияния антропогенного фактора на структуру биоценозов приспособление сапротрофных форм грибов рода Fusarium к паразитическому образу жизни возрастает. Расширение масштабов экспорта и импорта зерна между странами способствует быстрому распространению наиболее вредоносных видов и штаммов фузариев по всему миру.

Фузариевые грибы представляют собой весьма неоднородную группу. Важным этапом при изучении фузариозов является выявление характерных для определенной территории комплексов доминирующих видов, что, в свою очередь, облегчает прогноз накопления микотоксинов в зерне и продуктах его переработки. Нами показано, что средняя зараженность зерна яровой пшеницы фузариозом в исследуемых природно-сельскохозяйственных зонах Республики Башкортостан существенно возросла по сравнению с прошедшим десятилетием. Видовой состав отличается сравнительно богатым разнообразием, но по распространенности доминируют только два вида: F. sporotrichioides и F. роае, причем F. sporotrichioides формирует однородную популяцию на всей территории республики, в то время как популяции F. роае имеют выраженные географические границы. Впервые описаны 3 вида гриба {F. acuminatum, F. tricinctum, F. equiseti), которые ранее не выявлялись в зерне яровой пшеницы на территории республики, что свидетельствует о тенденции к расширению видового разнообразия фузарий.

Как перспективные агенты биологического контроля болезней растений, в том числе и вызываемых фузариевыми грибами, многие исследователи называют аэробные спорообразующие бактерии рода Bacillus в силу их выраженного природного антагонизма ко многим фитопатогенным грибам. При изучении антагонистических взаимодействий эндофитных штаммов

В. subtilis с грибами рода Fusarium, заражающими зерно яровой пшеницы на территории Республики Башкортостан выявлено, что штаммы бактерий проявляют различную степень антагонистической активности по отношению к фузариозным грибам, а последние, в свою очередь, различаются чувствительностью к штаммам бактерий. Распределение штаммов по антагонистической активности, выражающейся в диаметре зон подавления роста грибов in vitro, позволило выделить три штамма (11РН, 49РН и 89РН), проявляющие наивысшую антагонистическую ингибирующую активность против всех исследованных видов грибов.

Негативное действие бактерий может проявляться не только непосредственно в виде морфологических изменений мицелиальных структур, но и в изменении метаболизма этих токсигенных грибов. Так, в своем исследовании А. Сробарова с соавт. (The Use of Bacillus subtilis., 2009) методом агаровых блоков оценивали влияние В. subtilis на продукцию фузариевой кислоты изолятами F. oxysporum в совместной культуре. Было показано, что бактерии ускоряют продукцию этого соединения грибом, как ответную реакцию на негативное внешнее воздействие. В опытах других авторов (Grant, Prossser, Wakefield, 1991) гриб F. oxysporum культивировался вместе с клетками В. subtilis. Было выявлено, что цитолитическая активность по отношению к микромицету в культуре обнаруживалась вместе с продукцией бактериями протеолитических ферментов.

В наших исследованиях показана способность клеток бактерий В. subtilis, а также антибиотиков итурина и сурфактина ускорять образование конидий F. avenaceum и F. sporotrichioides. Таким образом, наряду с положительным антагонистическим эффектом у бацилл выявлена способность ускорять переход гриба к репродуктивной фазе развития, что позволяет ему таким способом защищаться от негативного воздействия антагониста.

Токсины, продуцируемые фузариевыми грибами, являются опасными не только для животных и человека, но и проявляют негативный эффект на растениях, снижая всхожесть семян, ингибируя рост проростков и вызывая гибель клеток. Нами выявлено, что кроме прямого антагонистического эффекта, изученные эндофитные штаммы бактерий В. subtilis способны повышать устойчивость проростков пшеницы к токсическому действию метаболитов фузариевых грибов при обработке семян бактериальными спорами. Таким образом, препараты на основе этих штаммов могут проявлять комплексный защитный эффект. Одним из таких штаммов по результатам наших исследований является В. subtilis 11РН. Наряду с описанными выше свойствами он, как показано в заключении Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека Роспротребнадзора, не является вирулентным, токсичным и токсигенным, не обладает способностью к диссеминации во внутренние органы животных и может быть использован в практических целях. Использование этого штамма в качестве основы спорового препарата для обработки семян и колоса пшеницы показала эффективность, сопоставимую или, в отдельных экспериментах, превосходящую действие химических эталонных фунгицидов на основе тебуконазола - раксил и террасил. Интересно, что применение как химических, так и биопрепаратов не только не способствует элиминации токсигенных видов F. sporotrichioides и F. роае в зерне нового урожая, но и является одним из факторов, способствующих доминированию этих видов. Вероятно, этим объясняется наличие в литературе множества сведений о повышении распространенности в зерне именно этих двух видов грибов.

Таким образом, антагонистические эндофитные штаммы бактерий В. subtilis являются перспективными для использования в качестве агентов биоконтроля грибов рода Fusarium, заражающих зерно злаков, на нашем примере - мягкой яровой пшеницы. Однако высокая приспособительная способность видов F. sporotrichioides и F. роае, продуцирующих опасные для человека микотоксины, увеличивает интерес к дальнейшему исследованию взаимоотношений этих видов с антагонистическими бактериями, в том числе рода Bacillus.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кутлубердина, Диана Ренатовна, Уфа

1. Аблова И.Б. Модель сорта озимой пшеницы Северо-Кавказского экотипа, устойчивого к фузариозу колоса / И.Б. Аблова // Вестник РАСХН. — 2008.-№2.-С. 45-47.

2. Аблова И.Б. Принципы и методы создания сортов пшеницы, устойчивых к болезням (на примере фузариоза колоса) и их роль в становлении агроэкосистем: автореф. дис. . доктора с.-х. наук: 06.01.05 / Аблова Ирина Борисовна. Краснодар, 2008. - 49 с.

3. Амшеев Г.Н. Предпосевная подготовка семян и повышение урожайности яровой пшеницы / Г.Н. Амшеев, E.H. Голованова, Ю.С. Корзинников // Вестник РАСХН. 2008. - № 2. - С. 55-56.

4. Антонова Т.С. Реакция корней и стеблей подсолнечника на заражение грибами рода Fusarium / Т.С. Антонова, С.Л. Саукова, Ю.В. Клипперт // Вестник РАСХН. 2006. - № 2. - С. 59-61.

5. Бахтизин Н.Р. Научно-обоснованные системы земледелия по зонам Башкирской АССР. Уфа: Башк. кн. изд-во, 1990, - 264 с.

6. Безбородова H.A. Биологическая безопасность кормов и комбикормового сырья в Уральском регионе / H.A. Безбородова, Я.Ю. Подчезерцева // Материалы международной конференции, посвященные 80-летию Самарской НИВС Россельхозакадемии. 2009. - С. 35-40.

7. Билай В.И. Виды Fusarium на зерне хлебных злаков и их токсические свойства / В.И. Билай // Микробиология. 1947. - № 17. - С. 1.

8. Биологическая иммунизация растений / М.Я. Менликиев и др. // Тезисы 5-го Международного симпозиума по вертициллиуму. Л., 1990. - С. 101-102.

9. Биоэкологические и фитосанитарные аспекты исследования фузариоза колоса / В.Г. Иващенко и др. // Микология и фитопатология. 1997. - Вып. 2.-Т. 31.

10. Буга С.Ф. Нельзя недооценивать протравливание семян / С.Ф. Буга // Защита и карантин растений. 2007. - № 3. - С. 30-31.

11. Буркин A.A. Токсинообразующая способность штаммов Fusarium роае из зерна хлебных злаков Восточно-сибирского и Дальневосточного регионов / A.A. Буркин, H.A. Соболева, Г.П. Кононенко // Микология и фитопатология. 2008. - Т. 42. - Вып. 4. - С. 354-357.

12. Видовой состав и вредоносность грибов рода Fusarium, вызывающих фузариоз колоса озимой пшеницы и ярового ячменя в условиях Беларуси / С.Ф. Буга и др. // Микология и фитопатология. 2005. - Вып. 5. - Т. 39. - С. 24-30.

13. Видоидентификация грибов методом полимеразной цепной реакции с универсальными олигонуклеотидными праймерами: генотипирование таксономических видов / С.А. Булат и др. // Цитология и генетика. 1992. -Т. 26.-№2.-С. 25-31.

14. Вредная и полезная эндофитная микрофлора хлопчатника / М.Я. Менликиев и др. // Известия АН Тадж. ССР. 1987. - № 2.

15. Гаврилова О.П. Внутривидовой полиморфизм грибов секции Sporotrichiella рода Fusarium и характер взаимоотношений их с серыми хлебами: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.02.12 / Гаврилова Ольга Павловна. СПб, 2010. - 22 с.

16. Гаврилова О.П. Опасное заболевание овса фузариоз метелки и зерна / О.П.Гаврилова, Т.Ю. Гагкаева // Сельскохозяйственные вести. - 2008. - № 2. -С. 38-41.

17. Гагкаева Т.Ю. Синдром внезапной гибели сои, вызванный грибамирода Fusarium / Т.Ю. Гагкаева // Зерно и хлеб России / III Междунар. конгр. — СПб., 2007.-С. 115-116.

18. Гагкаева Т.Ю. Современное состояние таксономии грибов рода Fusarium секции Sporotrichiella / Т.Ю. Гагкаева, О.П. Гаврилова, М.М. Левитин // Микология и фитопатология. 2008. - Т. 42. - С. 201-216.

19. Гагкаева Т.Ю. Фитопатогенный гриб F. cerealis на территории России / Т.Ю. Гагкаева // Микология и фитопатология. 2009. - Т. 43. - Вып. 4. - С. 331-342.

20. Гарифуллина Г.Ф. Распространение и видовой состав возбудителей фузариоза озимой ржи на территории Башкирии / Г.Ф. Гарифуллина, A.B. Долгова // Микология и фитопатология. 1998. - Т. 30. - С. 51-55.

21. Гетерогенность изолятов Fusarium graminearum по характеру токсиногенных реакций на воздействие фунгицидов / Г.Д. Соколова и др. // Микология и фитопатология. 2001. - Т. 35. - Вып. 2. - С. 53-57.

22. Гешеле Э.Э. Заселение стебля пшеницы грибами фузариум / Э.Э. Гешеле, В.Г. Иващенко // Науч.-техн. бюл. Всесоюз. селекц.-генетич. ин-та. -М., 1992. Вып. 25. - С . 56-59.

23. Горина И.Н. Качество протравливания надо контролировать / И.Н. Горина // Защита и карантин растений. 2009. - № 2. - С. 22.

24. Грушко Г.В. Биохимические и токсикологические особенности микотоксинов, продуцируемых грибами-патогенами озимой пшеницы / Г.В. Грушко, С.Н. Линченко, В.В. Хан // Фундаментальные исследования. 2005. -№ 8.-С. 74-78.

25. Грушко Г.В. Характеристика и условия распространения фузариоза колоса на посевах озимой пшеницы / Г.В. Грушко, С.Н. Линченко, В.В. Хан // Современные проблемы науки и образования. 2005. - № 2. - С. 54-59.

26. Гуйда А.Н. Залог высокого урожая / А.Н. Гуйда // Защита и карантин растений. -2007. № 7. - С. 35-36.

27. Домрачева Л.И. Антифузариозное действие цианобактерий и актиномицетов в почве и ризосфере / Л.И. Домрачева, И.Г. Широких, А.И.

28. Фокина // Микология и фитопатология. 2009. - Т. 43. - Вып. 2. - С. 157— 165.

29. Егорычева М.Т. Эффективность предпосевного протравливания семян / М.Т. Егорычева, C.B. Бурлакова // Защита и карантин растений. 2009. - № 8.-С. 43-44.

30. Зашита посевов яровой пшеницы от болезней / В.Н. Сорока и др. // Защита и карантин растений. 2009. - № 7. - С. 24-25.

31. Иващенко В.Г. Видовой состав грибов рода Fusarium на злаках в азиатской части России / В.Г. Иващенко, Н.П. Шипилова, М.М. Левитин // Микология и фитопатология. 2000. - Т. 34, - Вып. 4. - С. 54-68.

32. Иващенко В.Г. Грибы рода Fusarium на пшенице в Центральночерноземном регионе России: распространенность и формы проявления болезней / В.Г. Иващенко, Г.Н. Бучнева, Н.П. Шипилова // Микология и фитопатология. -2007. Вып. 6. - Т. 41. - С. 34-41.

33. Иващенко В.Г., Шипилова Н.П. Грибы рода Fusarium на, семенах хлебных злаков в основных зерновых регионах России. СПб. - Пушкин: ВИЗР, 2004.-20 с.

34. Иващенко В.Г., Шипилова Н.П., Назаровская Л.А. Фузариоз колоса хлебных злаков. СПб. - Пушкин: ВИЗР, 2004. - 164 с.

35. Иващенко В.Г. Экологический мониторинг возбудителей фузариоза семян зерновых культур на северо-западе России / В.Г. Иващенко, Н.П. Шипилова, И.Ю. Кирцидели // Микология и фитопатология. 1997. - Т. 31, -Вып. 1.-С. 64-70.

36. Ишкова Т.И., Берестецкая Л.И., Гасич Е.Л., Власов Д.Ю. Учебно-методическое пособие по диагностике основных грибных болезней хлебных злаков. СПб: ВНИИЗР, 2001. - 65 с.

37. Квашнина Е.С. Физиолого-экологическая характеристика видов рода Fusarium секции Sporotrichiella / Е.С. Квашнина // Бюл. Всес. Ордена Ленина Института экспериментальной ветеринарии. 1978. - Вып. 32. - С. 42-45.

38. Кислых Т.Н. Распространенность и видовой состав возбудителейфузариоза колоса зерновых культур в лесостепной зоне Украины / Т.Н. Кислых // Микология и фитопатология. 2000. - Вып. 1. - Т. 34. - С. 53-58.

39. Кожевин П.А. Некоторые аксиомы почвенной биотехнологии и применение эффективных микроорганизмов / П.А. Кожевин // Практическая биотехнология в сельском хозяйстве, экологии, здравоохранении / Сб. трудов. М.: Агрорус, 2006. - С. 76-80.

40. Койшибаев М. Протравливание семян важное профилактическое мероприятие / М. Койшибаев // Защита и карантин растений. - 2008. - № 2. -С. 33-35.

41. Коломиец Э.И. Биологические препараты — на смену химическим / Э.И. Коломиец, Т.В. Романовская, H.A. Здор // Защита и карантин растений. -2006.-№ 10.-С. 18-20.

42. Компонентный состав трихотеценов, продуцируемых Fusarium sporotrichiella Bilai / В.И. Билай и др. // Микробиология. 1983. - Т. 45. -№5.-С. 45^9.

43. Кононенко Т.П. Интенсивность биосинтеза монилиформина у изолятов F. avenaceum и F. moniliforme / Г.П. Кононенко, H.A. Соболева, А.Н. Леонов // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. - Т. 32. № 3. - С. 335-339.

44. Кравченко Л.В. Оценка комбинированного действия микотоксинов дезоксиниваленола (вомитоксина) и Т-2 токсина на крыс / Л.В. Кравченко, Л.И. Авреньева, В.А. Тутельян // Токсикологический вестник. 2000. - № 1. -С. 2-8.

45. Кураков A.B. условно-патогенные и токсигенные микроскопические грибы среди деструкторов синтетических полимерных. / A.B. Кураков // Авиакосмическая и экологическая медицина. -2007. — Т. 41. — № 5. С. 49

46. Лукьянцев М.А. особенности биологической активности эндофитных штаммов Bacillus subtilis cohn с различной степенью антагонизма к фитопатогенным грибам: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.02.03 / Лукьянцев Михаил Александрович. Саратов, 2010.-21 с.

47. Малик Н.И. Ветеринарные пробиотические препараты / Н. И. Малик, А. Н. Панин // Ветеринария. 2001. - №1. - С. 35-38.

48. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. -М.: Мир, 1984.-479 с.

49. Мелентьев А.И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Cohn в агроэкосистемах. М.: Наука, 2007. - 147 с.

50. Мелентьев А.И. Влияние метаболитов бацилл-антагонистов на прорастание спор и развитие грибов возбудителей обыкновенной корневой гнили / А.И. Мелентьев, Н.Ф. Галимзянова // Прикл. Биохимия и микробиология. - 1999. - Т. 35. - № 3. - С. 353-357.

51. Менликиев М.Я. Как эндофитные бактерии защищают растения / М.Я. Менликиев, В.Д.Недорезков, Г.М. Ваньянц // Агро XXI. 2001. - № 2. - С. 14-16.

52. Микотоксикологические исследования в оценке санитарного качества кукурузного зерна / Е.А. Пирязева и др. // Проблемы ветеринарной санитарии и экологии / Сб. науч. тр. 2000. - Т. 109. - С. 122-133.

53. Мироненко Н.В., Булат С.А. Видоидентификация фитопатогенных грибов методом УП-ПЦР. Метод, пособие: ВИЗР, 2002. 25 с.

54. Мироненко Н.В. Современные достижения в изучении генетической структуры популяций фитопатогенных грибов / Н.В. Мироненко // Успехи современной биологии. 2004. - Т. 124. - № 3. - С. 234-245.

55. Монастырский O.A. Вредоносность возбудителей фузариоза зерна пшеницы / O.A. Монастырский, Т.В. Першакова, Е.В. Кузнецова // Защита и карантин растений. 2009. - № 7. - С. 16-17.

56. Монастырский O.A. Способность сортов пшеницы, тритикале и ячменя накапливать в зерне фузариотоксины / O.A. Монастырский, H.H. Алябьева // Защита и карантин растений. 2007. - № 10. - С. 19-21.

57. Монастырский O.A. Состояние и перспективы развития биологической защиты растений в России / O.A. Монастырский // Зашита и карантин растений. 2008. - № 12. - С. 41-45.

58. Мубинов И.Г. Реакции пшеницы на действие клеток эндофитного штамма 26 Д Bacillus Subtilis — основы биофунгицида: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.12 / Мубинов Искандар Гарифович. 2007. - 22 с.

59. Надыкта В.Д. Перспективы биологической защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов / В.Д. Надыкта // Защита и карантин растений. 2004. - № 6. - С. 26-28.

60. Наумова H.A. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. -Л.: Колос, 1970.-208 с.

61. Недорезков В.Д. Биологическая защита пшеницы в условиях Южного Урала. М.: Изд-во МСХА, 2002. - 173 с.

62. Недорезков В.Д. Биологическое обоснование применения эндофитных бактерий в защите пшеницы от болезней на Южном Урале. Дисс. д-ра с.-х. наук. - Уфа, 2003. - 280 с.

63. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии: учебное пособие для вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 608 с.

64. Новогрудский Д.М. Антагонистические взаимоотношения у микробов и биологические методы борьбы с грибковыми заболеваниями культурных растений // Успехи современной биологии. 1936. - Т.5. - Вып.З. - С. 509536.

65. Определитель бактерий Берджи / Ред. Дж. Хоулт, Н. Криг, П. Снит -М.: Мир, 1997. 9-е издание. - Т. 1-2.

66. Оробинский В.И. Влияние микроорганизмов и срока хранения на посевные качества семян / В.И. Оробинский // МЭСХ. 2006. -№'.11.- С. 5— " 6.

67. Павлов Е.И. Влияние протравителей и регуляторов роста на качество высеваемых и получаемых семян / Е.И. Павлов, A.A. Янышина // Защита и карантин растений. 2009. - № 2. - С. 26.

68. Парфенова Т. А. Токсическое влияние фильтрата культуральной жидкости грибов рода Fusarium на семена пшеницы / Т.А. Парфенова, Т.П. Алексеева // Микология и фитопатология. 1995. - Т. 29, - Вып. 1. - С. 7882.

69. Перспективы использования бактерий антагонистов против наиболее фитопотагенных видов нематод, вирусов и грибов / Н.Д. Романенко и др. // АГРО XXI. 2008. - № 1-3. - С. 23-26.

70. Пидопличко В.Н. О фитотоксичности грибов рода Fusarium -возбудителей корневой гнили озимой пшеницы / В.Н. Пидопличко // микробиология. 1970. - Т. 32. - Вып. 6. - С. 700-704.

71. Пирязева Е.А. Санитарно-микотоксикологическая характеристика зернофуража Уральского и Западно-Сибирского регионов: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.24 / Пирязева Елена Алексеевна. М., 2001. - 18 с.

72. Похиленко В.Д. Пробиотики на основе спорообразующих бактерий и их безопасность / В.Д. Похиленко, В.В. Перелыгин. // Химическая и биологическая безопасность. 2007. - №2-3. - С.32-33.

73. Прогресс в селекции озимой пшеницы на устойчивость к фузариозу колоса в Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукъяненко / И.Б. Аблова и др. // Вестник защиты растений, СПб. 2003. - № 3. - С. 2.72 Райлло А.И. Грибы рода Fusarium. - М: Сельхозгиз, 1950. - 415 с.

74. Распространенность и токсинообразующие свойства грибов хлебных злаков в Московской области / Г.П. Кононенко и др. // Микология и фитопатология. 1999. -Т. 33.-Вып. 2.-С. 118-123.

75. Самохина И.Ю. Видовой состав возбудителей фузариоза колоса озимой ржи / И.Ю. Самохина // Arpo XXI, 2005. № 1-6. - С. 6-7.

76. Санин С.С. Роль сорта в интегрированной защите зерновых культур / С.С. Санин // Защита и карантин растений. 2007. - № 3. - С. 16-19.

77. Саттарова Р.К. Бактерии-антагонисты и протравители против корневой гнили пшеницы / Р.К. Саттарова, Н.Т. Хакимова, Р.Н. Маннанов // Защита и карантин растений. 2005. - № 7. - С. 28.

78. Сахибгареев A.A. Эндофитные бактерии / A.A. Сахибгареев, М.Я. Менликиев // Вестник РАСХН. 2008. - № 3. - С. 60-62.

79. Семынина Т.В. Биопрепараты и регуляторы роста растений для обработки семян зерновых культур / Т.В. Семынина // Защита и карантин растений. 2006. - № 2. - С. 24-25

80. Семынина Т.В. Высевать только протравленные семена / Т.В. Семынина // Защита и карантин растений. 2008. - № 8. - С. 43.

81. Смирнов В.В. Микотоксины: Фундаментальные и прикладные аспекты / В.В. Смирнов, А.М. Зайченко, И.Г. Рубежняк // Современные проблемытоксикологии. 2000. - № 1. - С. 28-42.

82. Смирнов В.В., Резник С.Р., Василевская И.А. Спорообразующие аэробные бактерии продуценты биологически активных веществ. - Киев: Наукова думка, 1982. - 278 с.

83. Соколов М.С., Монастырский O.A., Покушова Э.А. Экологизация защиты растений / Под ред. В.А. Захаренко. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994, - 462с.

84. Соколова Г.Д. Патогенность Fusarium graminearum и Fusarium culmorum и резистентность зерновых культур / Г.Д. Соколова // Микология и фитопатология. 2005. - Т. 39. - Вып. 5. - С. 35-42.

85. Соколова Г.Д. Энниатины и боверицин — биологически активные метаболиты фитопатогенных грибов рода Fusarium / Г.Д. Соколова // Микология и фитопатология. 2008. - Т. 42. - Вып. 2. - С. 97-108.

86. Способность изолятов Fusarium avenaceum биосинтезировать энниатины / Г.Д. Соколова и др. // Иммунология, аллергология, инфектология. 2009. - № 1-2. - С. 39.

87. Стрижекозин Ю.А. Как определить целесообразность протравливания семян / Ю.А. Стрижекозин // Защита и карантин растений. 2007. - № 7. - С. 34-35.

88. Структура популяций фузариевых грибов, поражающих рожь в Башкирии / Г.Ф. Гарифуллина и др. // Микология и фитопатология. 1996. -Т. 30.-С. 43-51.

89. Токсинообразование у популяций Fusarium роае, поражающих зерно хлебных злаков в Уральском и Западно-Сибирском регионах / C.B. Токарев и др. // Сельскохозяйственная биология. 2009. - № 1. - С. 89-92.

90. Тремасов М.Я. Изучение токсикогенеза Fusarium sporotrichiella при повышенной температуре культивирования / М.Я. Тремасов, А.И. Сергейчев, А.З. Равилов // Микология и фитопатология. 2000. - Т. 34. - Вып. 4. - С. 49-51.

91. Тютерев СЛ. Обработка семян фунгицидами и другими средствамиоптимизации жизни растений. СПб: 2006. - 248 с.

92. Фунгицидные свойства штамма Bacillus subtilis / А.И. Кузин и др. // Сельскохозяйственная микробиология в 19-21 веках / Материалы Всерос. Конференции. СПб., 2001. - С. 30.

93. Хазиев Ф.Х. Почвы Башкортостана Т.1: Эколого-генетическая и агропроизводственная характеристика. Уфа: Гилем, 1995. - 384 с.

94. Хайруллин P.M. Распространенность грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы в южной лесостепи Республики Башкортостан / P.M. Хайруллин, Д.Р. Кутлубердина // Вестник ОГУ. 2008. - № 12. - С. 32-36.

95. Чумаков А.Е. Методы учета болезней растений. Указатель болезней сельскохозяйственных растений. - Л.: ВИЗР, 1971. - Вып. 1. - С. 5-14.

96. Шаяхметов И.Ф. Изучение фитотоксичности и культурального фильтрата F. oxysporum в культуре ткани пшеницы / И.Ф. Шаяхметов, P.P. Асфандиярова // Микология и фитопатология. 1991. - Т. 25. - Вып. 4. - С. 53-57.

97. Шешегова Т.К. Видовой состав и патогенность грибов рода Fusarium на посевах озимой ржи в Кировской области / Т.К. Шешегова // Микология и фитопатология. 2003. - Т. 37. - Вып. 2. - С. 53-57.

98. Шешегова Т.К. Для активизации борьбы с фузариозом колоса / Т.К. Шешегова, И.Г. Широких // Защита и карантин растений. 2004. - № 4. - С. 22-23.

99. Шешегова Т.К. Скрининг новых сортообразцов яровой пшеницы к фузариозу колоса / Т.К. Шешегова, A.B. Харина // Вестник РАСХН. 2008. -№2.-С. 29-31.

100. Шибаева О.В. Раксил на озимой пшенице / О.В. Шибаева, Р.И. Сафин //

101. Защита и карантин растений. 2007. - № 6. - С. 35.

102. Шипилова Н.П. Видовой состав и биоэкологические особенности возбудителей фузариоза семян зерновых культур: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.24 / Шипилова Надежда Петровна. СПб, 1994. - 21с.

103. Шипилова Н.П., Иващенко В.Г. Систематика и диагностика грибов рода Fusarium на зерновых культурах. СПб: 2008. — 84с.

104. Эффективность действия Trichoderma Asperellum (штамм МГ-97) на развитие фузариоза на сеянцах Larix sibirica / Т.И. Громовых и. др. // Микология и фитопатология. 2002. - Т. 36. - Вып. 4. - С. 70-75.

105. Эффективность новых эндофитных штаммов Bacillus subtilis в повышении устойчивости пшеницы к болезням / P.M. Хайруллин и др. // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. - № 2. - С. 133-137.

106. Abbas Н.К. Isolation and toxicity of Fusarium species from various area of Norvey / H.K. Abbas, C.H. Mirocha, B.P. Berdal // Acta agric. Scand., 1999. -Vol. 37.-P. 427-434.

107. Antagonistic and inhibitory effect of Bacillus subtilis against certain plant pathogenic fungi / S.M. Matar et al. // Biotechnology. 2009. - № 8. - P. 53-61.

108. Antibiotic production and biocontrol activity by Bacillus subtilis CL27 and Bacillus pumilus CL45 / C. Leifert et al. // J. Appl. Bacteriol. 1995. - Vol. 78. -P. 97-108.

109. Apoptotic cellular damage in mice after T-2 toxin-induced acute toxicosis / T. Ihara et al. // Nat. Toxins. 1997. - Vol. 5. - № 4. - P. 141-145.

110. Backhouse D. Ultrastructure of antagonism of Sclerotium cepivorum by Bacillus subtilis / D. Backhouse, A. Stewart // J. Phytopathol. 1989. - Vol. 124.1. P. 207-214.

111. Backman P.A. Bacteria for biological control of plant deseases / P.A. Backman, M. Wilson, J.F. Murphy // Lewis publishers, Bocaraton, Fla. 1997.

112. Bactericidal activity of levofloxacin against Mycoplasma pneumonia L. Duffy et al. // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2003. - Vol. 52, - I. 3 -P. 527-528.

113. Baker K.F., Cook, R.J. Biological Control of Plant Pathogens. In Kelman, A. and Sequeria (Eds): San Francisco (Freeman & Co.), 1974. 433 p.

114. Baysal Ö. An inhibitory effect of a new Bacillus subtilis strain (EU07) against Fusarium oxysporum / Ö. Baysal, M. Qah§kan, Ö. Ye§ilova // hysiological and Molecular Plant Pathology. 2008. - Vol. 73. -1. 1-3. - P. 25-32.

115. Benhamou N. Induction of resistance against Fusarium wilt of tomato by combination of chitosan with an endophytic bacterial strain / N. Benhamou, J.W. Kloepper, S. Tuzun // Planta. 1998. - Vol. 204. - P. 153-168.

116. Berdy J. Recent development of antibiotic research and classification of antibiotic according to chemical structure / J. Berdy //Adv. App. Microbiol. -1974. Vol. 14. - P. 309-406.

117. Bhavanishanka T.N. Dermal toxicity of Fusarium toxins in combinations / T.N. Bhavanishanka, H.P. Ramesh, T. Shantha // Arch. Toxicol. 1988. - Vol. 61. -P. 241-244.

118. Biocontrol of Bacillus subtilis against Fusarium verticillioides in vitro and at the maize root level / L. Cavaglieri et al. // Research in Microbiology. 2005. -Vol. 156. - I. 5-6. - P. 748-754.

119. Biological control agent of common scab disease by antagonistic strain Bacillus sp. sunhua / J.S. Han et al. // J. Appl. Microbiol. 2005. - Vol. 99. - P. 213-221.

120. Bondy G.S. Immunomodulation by fungal toxins / G.S. Bondy, J.J. Pestka // J. Toxicol. Environ. Health B. Crit. Rev. 2000. - Vol. 3. - № 2. - P. 109-143.

121. Booth C. The Genus Fusarium of Commonwealth Mycological. Inst. Kew, Survey: England, 1979. - 237 p.

122. Bottalico A. Fusarium diseases of cereals: species complex and related mycotoxin profiles, in Europe / A. Bottalico // J. of Plant Pathology. 1998. -Vol. 80.-№2.-P. 85-103.

123. Bottalico A. Toxigenic Fusarium species and, mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe / A. Bottalico, G. Perrone // Europ. J. Plant Pathol. 2002. - Vol. 108. - P. 611-624.

124. Boven B. Principles of assessing bacterial susceptibility to antibiotics using the agar diffusion method / B. Boven, J. Hooper, J. Parisot // J. Antimicrob. Chemother. 2008. - Vol. 61.-P. 1295-1301.

125. Brannen P.M. Kodiak a successful biological-control product for suppression of soil-born plant pathogens of cotton / P.M. Brannen, D.S. Kenney // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. - 1997. - Vol. 19. - P. 169-171.

126. Buerstmayr H. Molecular mapping of QTLs for Fusarium head blight resistance in spring wheat. I. Resistance to fungal spread (type II resistance) / H. Buerstmayr, M. Lemmens, L. Hartl // Theor. Appl. Genet. 2002. - Vol. 104. - P. 84-91.

127. Characterization of Fusarium graminearum inhibitory lipopeptide from Bacillus subtilis IB / J. Wang et al. // Applied Microbial and Cell Physiology. -2007. Vol. 76. -№ 4. - P. 889-894.

128. Chen C. Biological control of Fusarium wilt on cotton by use of endophytic bacteria / C. Chen., E.M. Bauske, G. Musson // Biological Control. 1995.1. Vol.5. No. 1.-P.83-91.

129. Chen J. Assessment and rational utilization of scab resistance sources in the Virginia wheat breeding program. / J. Chen // Symposium on wheat improvement for scab resistance, 5-11 May. Suzhou and Nanjing, China, 2000. - P. 10-17.

130. Chen L. Altered regulation of 15-acetildeoxinivalenol production in Fusarium graminearum / L. Chen, S. McCormick, T. Hohn // Microbiology. — 2000. Vol. 66. - № 5. - P. 2062-2065.

131. De Bruijn, I. Regulation of cyclic lipopeptide biosynthesis in Pseudomonas fluorescens by the ClpP protease /1. de Bruijn, J.M. Raaijmaker // J. Bacteriol. -2009.-Vol. 191. -№ 6.-P. 1910-1923.

132. De Lucca A J. Antifungal peptides: novel therapeutic compounds against emerging pathogens / A.J. de Lucca, T.J. Walsh // Antimicrob. Agents Chemother. 1999.-Vol. 43.-P. 1-11.

133. De Tempe J. International seed-testing Association. Handbook of seed health-testing. Wagenengen, 1961. - P. 1.

134. Delineation of Trichoderma harzianum into two different genotypic groups by a highly robust fingerprinting method, UP-PCR, and UP-PCR product cross-hybridisation / M. Lübeck et al. // Mycol. Res. 1999. - Vol. 103. - P. 289-298.

135. Desjardins A.E. Trichotecene biosynthesis in Fusarium species: chemistry, genetics and significans / A.E. Desjardins, T.M. Honh, S.P. McCormick // Microbiological Reviews. 1993. - P. 595-604.

136. Development of PCR as assays for the detection and differentiation of Fusarium sporotrichioides and Fusarium langsethiae / A. Wilson et al. // FEMS Microbiol. Letter. 2004. - Vol. 233. - P. 69-76.

137. Differential control of head blight pathogens of wheat by fungicides and consequences for mycotoxin contamination of grain / D.R. Simpson et al. // European Journal of Plant Pathology. 2001. - T. 107. - P. 421-431.

138. Diversity in metabolite production by Fusarium langcethiae, F. poae and Fusarium sporotrichioides / U. Thrane et al. // Intern. J. Food Microbial. 2004. -Vol. 95.-P. 257-266.

139. Dowd P.F. Toxicity and interactions of some Fusarium graminearum metabolites to caterpillars / P.F. Dowd, J.D. Miller, R. Greenhalgh // Mycologia. — 1989. Vol. 81. - P. 646-650.

140. Düben J. Relation between infection of the haulm base and heads / J. Düben, H. Ferhman // J. Plant Dis. Prot. 1980. - Vol. 87. - № 1. - P. 1-12.

141. Duffy B.K. Environmental factors modulating antibiotic and siderophore biosynthesis by Pseudomonas fluorescens biocontrol strains / B.K. Duffy, G. Defago // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - Vol. 65, - № 8. - P. 2429-2438.

142. Epidemiology of toxigenic fungi and their associated mycotoxins for some Mediterranean crops / A. Logrieco et al. // Europ. J. Plant. Pathol. 2003. - Vol. 109.-P. 645-667.

143. Effects of feeding diets containing Fusarium (naturally) contaminated wheat or pure deoxynivalenol (DON) in growing pigs / H.L. Trenholm et al. // Can. J. Anim. Sei. 1994.-Vol. 74. -№ 3. - P. 361-369.

144. Effect of feeding T-2 toxin and deoxynivalenol on DNA and GSH content of brain and spleen of rats supplemented with vitamin E and C and selenium combination / F. Atroshi et al. // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 1995. - Vol. 74. -P. 154-157.

145. Effect of the lipopeptide antibiotic, iturin A, on morphology and membrane ultrastructure of yeast cells / L. Thimon et al. // FEMS Microbiol. Lett. 1995. -Vol. 128. - P.101-106.

146. Emmert E.A.B. Biocontrol of plant disease: a (Gram-) positive perspective / E.A.B. Emmert, J. Handelsman // FEMS Microbiol. Lett. 1999. - Vol. 171. - P. 1-9.

147. Endophytic and ectophytic potatoassociated bacterial communities differ in structure and antagonistic function against plant pathogenic fungi / G. Berg et al. // FEMS Microbiolocy Ecology. 2001. - Vol. 51. -1. 2, 1. - P. 215-229.

148. Endophytic colonization of rice by a diazotrophic strain of Serratia marcescens / P. Gyaneshwar et al. // J. Bacteriol. Vol. 183. - P. 2634-2645.

149. Excoffier L. Analysis of molecular variance inferred from metric distancesamong DNA haplotypes: application to human mitochondrial DNA restriction sites / L. Excoffier, P.E. Smouse, J.M. Quattro // Genetics. 1992. - Vol. 131. - P. 479-491.

150. Farrell R.L. Future Directions for Biological Control & BioActivity / R.L.nd

151. Farrell, M. Joanne // Thwaites Paper prepared for the 32 Annual Meeting Nara:

152. G Secretariat SE-100 44 Stockholm Sweden, 2001 P. 3 -17.

153. Jeffries, P. (1995) Biology and ecology of mycoparatism. Can J. Bot. 73: SI2841. S1290.

154. Felsenstein J. 'PHYLIP' phylogeny inference package version 3.2. / J. Felsenstein // Cladistics. 1993. - Vol. 5. - P. 164-166.

155. First Report of Fusarium langsethiae on durum wheat kernels in Italy / A. Infantino et al. // Plant Dis. 2007. - Vol. 91. - P. 1362.

156. Fumonisins occurrence, toxicology, metabolism and risk assessment in Fusarium / W.F.O. Marasas et al. // APS PRESS. 2001. - P. 332-359.

157. Functional and Comparative Bioinformatic Analysis of Expressed Genes from Wheat Spikes Infected with Fusarium graminearum / W. Kruger et al. // Molecular Plant-Microbe Interactions. 2002. - Vol. 15. - № 5. - P. 445-455.

158. Fusarium head blight in common and durum wheat in Saskatchtwan in 1999 / M. Fernandez et al. // Can. Plant Dis. Survey. 2000. - Vol. 80. - P. 1-151.

159. Fusarioses of barlet with emphasis on the content of trichothecenes / J. Hysek et al. // Plant Protection Sei. 1999. - Vol. 35. - P. 96.

160. Fusariotixins in kernels of winter wheat cultivars field samples collected during 1993 in Poland / J. Grabarkiewicz-Szczesna et al. // Nahrung. 2001. -Vol. 15.-№ l.-P. 28-30.

161. Gale L.P. Population biology of Fusarium species causing head blight of grain crops / L.P. Gale, K.J. Leonard, W. R. Bushnell // Fusaium head blight of wheat and barley / APS Press, 2003. P. 120-143.

162. Gerlach W., Nirenberg H. The Genus Fusarium a pictorial atlasmitteilungen aus der biologischen bundesanstalt far land- und forstwirtschaft. -Berlin: Springer-Velag, 1982. - Heft 209. - 406 p.

163. Gilbert J. Current views on the occurrence and significance of Fusarium toxins. / J. Gilbert // J. of Appl. Bacteriology Symposium Supplement. 1989. -P. 89-98.

164. Gilbert J. Fusarium head blight survey of spring wheat in Manitoba in 1999 / J. Gilbert, A. Tekauz, B. McCallum // Can. Plant Dis. Survey. 2000. - Vol. 80. -P. 66.

165. Grant W.D. Cytolysis of Bacillus subtilis by Fusarium oxysporum / W. D. Grant, B.A. Prosser, ST. J. Wake Field // Journal of General Microbiology. 1991. -Vol. 137.-P. 287-290.

166. Griffen, A.M. Extracellular proteases produced by the Quorn my co-protein fungus Fusarium graminearum in batch and chemostat culture / A.M. Griffen, M.G. Wiebe, G.D. Robson, A.P.J. Trinci // Microbiology. 1997. - Vol. 143. - P. 3007-3013.

167. Hancock R.E. Role of membranes in the activities of antimicrobial cationic peptides / R.E. Hancock, A. Rozek // FEMS Microbiool. Lett. 2002. - Vol. 206. -P. 143-149.

168. Harris L.J. A modified RPL3 gene from rice confers tolerance of Fusariumgraminearum mycotoxin deoxynivalenol to transgenic tobacco / L.J. Harris, S.G. Gleddie // Physiological and Molecular Plant Pathology., 2001. Vol. 58: - P. 173181.

169. Hietaniemi V. Contents of Fusarium toxins in Finnish and imported grains and feeds / V. Hietaniemi, J. Kumpulainen // Food. Addit. Contam. 1991. - Vol.8.-№2.-P. 171-182.

170. Hogan D.A. Pseudomonas-Candida interactions: an ecological role of virulence factors / D.A. Hogan, R. Kolter // Science. 2002. - Vol. 296. - P. 2229-2232.

171. Hogan D.A., Vik A., Kolter R. A Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing molecule influence Candida albicans morphology // Mol. Microbiol., 2004. Vol. 54. P. 1212- 1223.

172. Host plant resistance genes for Fusarium head blight: Mapping and manipulation with molecular markers / F. L. Kolb et al. // Crop Sei. 2001. -Vol. 41.-P. 611-619.

173. Jacobs K. Cloning, sequencing and expression of subtilisin Carlsberg from Bacillus lincheniformis II K. Jacobs / Nucleic Acids Research, 1985. Vol. 13. -P. 8913-8926.

174. Joffe A.Z. Foodborne diseases: alimentary toxic aleukia. Handbook of foodborne diseases of biological origin (ed. M. Rechcigl). CRC Press, Boca Raton, FL, 1983.

175. Jones R.K. Assesments of Fusarium head blight of wheat and barley in response to fungicide treatment. / R.K. Jones // Plant Dis. 2000. - Vol. 84. - №9.-P. 1021-1030.

176. Inch S. The incidence of Fusarium species recovered from inflorescences of wild grasses in southern Manitoba / S. Inch, J. Gilbert // Can. J. Plant Pathol. -2003. Vol. 25. - P. 379-383.

177. Individual and combined effects on fumonisin B1 present in Fusarium moniliforme culture material and T-2 toxin or deoxynivalenol in broiler chicks / L.F. Kubena et al. // Poult. Sei. 1997. - Vol. 76. - № 9. - P. 1239-1247.

178. Isolation and characterization of antagonistic Bacillus subtilis strains from the avocado rhizoplane displaying biocontrol activity / F.M. Cazorla et al. // J. of Applied Microbiology. 2007. - Vol. 103. -1. 5. - P. 1950-1959.

179. Iturin A: A potential new fungicide for stored grains / M.A. Klich et al. // Mycopathologia. 1994. - Vol. 127. - P. 123-127.

180. Klich M.A. Inhibition of some mycotoxigenic fungi by iturin A, a peptidolipid produced by Bacillus subtilis / M.A. Klich, A.R. Kax, J.M. Bland // Mycotpathology. 1991. - Vol. 116. - P. 77-80.

181. Kloepper, J.W. Bacterial endophytes as elicitors of induced systemic resistance / J.W. Kloepper, C.-M. Ryu // Microbial root endophytes / Schulz B., Boyle C., Sieber T.N. Springer-Verlag, 2006. - Chapter 3. - P. 33-52.

182. Kononenko G. T-2 toxin production as a possible taxonomy marker for and Fusarium sporotrichioides and F. poae species / G. Kononenko, A. Burkin // Europ. Fusarium Seminar, Wageningen, the Netherlands, 2006. P. 51.

183. Koshinsky H.A. Trichothecene synergism, additivity and antagonism / H.A. Koshinsky, G.C. Khachatourians // Nat. Tox. 1992. - Vol. 1. - P. 47-48.

184. Kukedi E. A bura agrotechnica es a Fusarium korti karsolatrol (Irodalmi osszefoglalo) / E. Kukedi // Novenytermeles. 1977. - Vol. 26. - № 2-3. - P. 207-212.

185. Kuiper-Goodman T. Prevention of human mycotoxicosis through risk assessment and risk management / T. Kuiper-Goodman // Mycotoxins in grain: compounds other than aflatoxin. Eagan Press, Minnesota, 1994. - P.439^470.

186. Lauren D.R. Determination of the fate of three Fusarium mycotoxins through wet-milling of maize using an improved HPLC analytical technique / D.R. Lauren, M.A. Ringrose // Food Addit. Contam. 1997. - Vol. 14. - № 5. - P. 435443.

187. Leslie J.F. The Fusarium laboratory manual / J.F. Leslie, B.A. Summerel // Blackwell Publishing. 2006. - P. 388.

188. Lipopolisaccharide and the trichothecene vomitoxin (deoxynivalenol) synergistically induce apoptosis in murine lymphoid organs / H.-R. Zhou et al. // Toxicol. Sci. 2000. - Vol. 53. - № 2. - P. 253-263.

189. Ludwig R.A. Toxin production by Helminthosporium sativum P.K. et B. and its significance in disease development / R.A. Ludwig // Can. J.Bot. 1957. - Vol. 35. -№ 3. - P. 291-304.

190. Lutz P.L. "Is turtle longevity linked to enhanced mechanisms for surviving brain anoxia and reoxygenation?" / P.L. Lutz, H. M. Prentice, S. L.Milton // Exp Gerontol, 2003. Vol. 38 (7). - P. 797-800.

191. Magan N. Fungi as biocontrol agents: progress, problems and potential. Physiological approaches to improving ecological fitness of fungal biocontrol agents / N. Magan, T.M. Butt, C.W. Jackson // Cabi Biosciences United Kingdom, 2001.-P. 239-252.

192. Mcmullen M. Scab of what and barley: A reemergeng disease of devastatinh impact / M. Mcmullen, R. Jones, D. Gallenberh // Plant. Dis, 1997. Vol. 81. - P. 1340-1344.

193. Mesterhazy A.: Types and components of resistance against FHB of wheat / A. Mesterhazy // Plant Breeding, 1995. Vol. 114. - P. 377

194. Miller J.D. Time course of fungal growth and production of deoxinivalenol and other mycotoxins / J.D. Miller, J.C. Joung, H.T. Trenholm // Can. J. Bot. -1983.-Vol. 61. -№ 12.-P. 3080-3087.

195. Miller J.D. Fungi and mycotoxins in grain: Implications for stored product research / J.D. Miller // J. Stored Prod. Res. 1995. - Vol. 31 - № 1. - P. 1-16.

196. Miller J.D. Global significance of mycotoxins (Mycotoxins and Phicotoxins developments in chemistry, toxicology and food safety) / J.D. Miller // Alaken Inc., 1998.-P.3-15.

197. Milus E.A Evaluation of foliar fungicides for controlling Fusarium head blight of wheat / E.A. Milus, C.E. Parsons // Plant Dis. 1994. - Vol. 78. - № 7. -P. 697-699.

198. Molecular and active-site structure of a Bacillus 1,3-1,4 -p-glucanase / T. Keitel et al. // PNAS. 1993. - Vol. 90. - P. 5287-5291.

199. Molecular and morphological diversity of Fusarium fungi in Finnish and north-western Russia / T. Yli-Mattila et al. // Europ. J. Plant. Pathol. 2004. -Vol. 110.-P. 573-585.

200. Molecular mechanism of defense by rhizobacteria against root disease / R.J. Cook et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - Vol. 92. - P. 4197-4201.

201. Moyne A.-L. Bacillomycin D: an iturin with antifungal activity against Aspergillus flavus / A.-L. Moyne, R. Shelby, T.E. Cleveland // J. Appl. Microbial. -2001. -№ 1. P. 622-629.

202. Mule G. Genetic relatedness of toxigenic Fusarium species by DNA sequence analisys / G. Mule // Bull. Inst. Compr. Agr. Sci. Kinki. Univ. 2001.1. Vol. 9.-P. 57-63.

203. Müller H.M. A survey of the natural occurrence of Fusarium toxins in wheat grown in a southwestern area of Germany / H.M. Müller, K. Schwadore // Mycopathologia. 1993.-Vol. 121.-№ 2.-P. 115-121.

204. Mycotoxin production by Fusarium proliferatum isolates from rice with Fusarium sheath rot disease / H.K .Abbas et al. // Mycopathologia. 1999. -Vol. 147. - №. 2. - P. 97-104.

205. Natural occurrence of Fusarium toxins in oats harvested during five years in an area of southwest Germany / H.M. Müller et al. // Food Addit. Contam. -1998.-Vol. 15. -№ 7. P. 801-806.

206. Natural occurrence of fusarin C, a mutagen produced by Fusarium moniliforme, in corn / W.C.A. Gelderblom et al. // J. Agric. Food Chem. 1984. -Vol. 32.-P. 1064-1067.

207. Natural cooccurrence of fumonisins, deoxynivalenol, zearalenone and aflatoxins in field trial corn in Argentina / H.H. Gonzalez et al. // Food Addit. Contam. 1999.-Vol. 16.-№ 12.-P. 565-569.

208. Nelson P.E. et al. Fusarium species: An Illustrated Manual for Identification. The Pennsylvania State University Press., 1983. - 193 p.

209. Niessen L. Fate of deoxynivalenol in the process of brewing and its prevalence in commercial beer / L. Niessen, S. Donhauser // Occurrence of toxigenic fungi and mycotoxin in plants, food and feed in Europe / COST Action 835, 2001.-P. 60-61.

210. Occurence of Beauvericin and Enniatins in Wheat Affected by Fusarium avenaceum Head Blight / A. Logrieco et al. // Applied and Environmental Microbiology. 2002. - P. 82-85.

211. Overproduction of an inducible serine protease improves biological control of Pythium ultimum by Stenotrophomonas maltofilia strain W81 / C. Dunne et al. // Microbiology. 2000. - Vol. 146. - P. 2069-2078.

212. Overt signs of toxicity to dogs and cats of dietary deoxynivalenol / D.M. Hughes et al. // J. Anim. Sei. 1999. - Vol. 77. - № 3. - P. 693-700.

213. Рапу D.W. Fusarium ear blight (scab) in small cereals / D.W. Parry, R. Jenkinson, L. Mcleod // Plant Pathology (review), 1995. Vol. 44. - P. 207.

214. Pelhate J. Evolution de la mycoflore des semences su cours du stockage / J. Pelhate // Ann. Phytopathol. 1979. - Vol. 11. - № 4. p. 552-558.

215. Perkowski J. Natural occurrence of deoxynivalenol, 3-acetyldeoxynivalenol and zearalenone in wheat in 1988 / J. Perkowski, W. Wakulinski, J. Chelkowski // Microbiol.-Aliment.-Nutr. 1990. - Vol. 8. - № 3. - P. 241-247.

216. Petterson H. Nivalenol production by Fusarium poae / H. Petterson // Mycotoxin Res. 1991. С. 7A. - P. 26-30.

217. Petterson S.W. Ribosomal RNA sequence variation among interfertile strains of some Gibberella species / S.W. Petterson, A. Logrieco // Mycologia. -1991.-Vol. 83. P. 397-^402.

218. Pettersson H. Trichotecene production by Fusarium poae and its ecology / H. Pettersson, H. Olvang // Sydowia. Special Issue. 1997. - P. 217-218.

219. Peypoux F. Recent trends in the biochemistry of surfactin / F. Peypoux, J.M. Bonmatin, J. Wallach // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999. - Vol. 51. - P. 553563.

220. Phytotoxic effects of trichothetenes of the growth and morphology of Arabidopsis thaliana / D. Masuda et al. // J. of Experimental Botany. 2007. -Vol. 58.-№7.-P. 1617-1626.

221. Pusey P.L. Postharvest biological control of stone fruit brown rot by Bacillus subtilis / P.L. Pusey, C.L. Wilson // Plant Disease. 1984. Vol. 68. - № 9. - P. 753-756.

222. Reduced contamination by the Fusarium micotoxin zearalenon in maize kernels through genetic modification with a detoxification gene / T. Igawa et al. // Microbiology. -2007. Vol. 73. -№ 5. - P. 1622-1629.

223. Relationship between growth and mycotoxin production by Fusarium species, biocides and environment / N. Magan et al. // European Journal of Plant Pathology. 2002. - T. 108. - P. 685-690.

224. Rezistentni odrudy obilovin obrana proti napadeni rostlin patohenni- mi houbami / S. Sykorova et al. //Agromagazin, 2000. - Vol. 1. - P. 11.

225. Riley R.T. Mycotoxin prevention and decontamination —■ a case study on maize / R.T. Riley, W.R. Norred // Food Nutr. Agric. 1999. - Vol. 23. - P. 2530.

226. Rheeder J.P. Production of fumonisin analogs by Fusarium species / J.P. Rheeder, F.O. Marasas, H.F. Vismer // Microbiology. 2002. - Vol. 68. - № 5. -P. 2101-2105.

227. Role of lipopeptides produced by Bacillus subtilis GA1 in the reduction of grey mould disease caused by Botrytis cinerea on apple / Y. Toure et al. // J. Appl. Microbiol. 2004. - Vol. 96. - P. 1151-1160.

228. Rotter B.A. Toxicology of deoxynivalenol (vomitoxin) / B.A. Rotter, D.B. Prelusky, J.J. Pestka // J. Toxicol. Environ. Health (United States). 1996. - Vol. 48. -№ l.-p. 1-34.

229. Saremi H. Mycogeographic survey of Fusarium species in south eastern new south wales Australia. / H. Saremi, D. Backhouse, L.W. Burgess // 5-th European Fusarium Seminar / Cereal Res. Communications, Szeged, Hungary, 1997. P. 611-612.

230. Scott P.M. Multi-year monitoring of Canadian grains and grain-based foods for trichothecenes and zearalenone / P.M. Scott // Food Addit. Contam. 1997. -Vol. 14. - № 4. - P.333-339.

231. Scneider S. et al.. Arlequin ver.1.1: a software for population genetic data analysis. Distributed by the authors. Genetics and biometry laboratory, University of Geneva, Switzerland. 1997.

232. Shoda M. Bacterial control of plant diseases / M. Shoda // J. Biosci. Bioeng.- 2000. Vol. 89. - P. 515-521.

233. Sip. V. Evaluation of the response of selected winter wheat cultivars to artificial infection with Fusarium culmorum in field conditions / V. Sip, E. Stuchlikova // Genet. Plant Breed, 2000. Vol. 36.

234. Snijders C.H.A. Inhibition of deoxynivalenol translocation and fungal colonization in Fusarium head blight resistant wheat / C.H.A. Snijders, C.F. Krechting // Can. J. Bot. 1992. - Vol. 70. - P. 1570-1576.

235. Studies of fungicide efficacy, application timing and application technologies to reduce Fusarium head blight and deoxynivalenol / M.P. McMullen et al. // 5-th European Fusarium Seminar / Cereal Res. Comm. Hungary, 1999.- Vol. 25. № 3/2. - P. 779-780.

236. Study of the Antifungal Ability of Bacillus subtilis Strain PY-1 in Vitro and Identification of its Antifungal Substance (Iturin A) / M. Gong et al. // Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2006. - Vol. 38(4). - P. 233-240.

237. Stein T. Bacillus subtilis antibiotics: structures, synthesis and specific functions / T. Stein // Molecular microbiology. 2005. - Vol. 56. - № 4. - P. 845-857.

238. Stockwell C.A. Biocontrol of wheat scab with microbial antagonists / C.A. Stockwell, W.C. Luz, G.C. Bergstrom // Phytopathology. 1997. - № 87. - P. 94.

239. Summerell A. A Utilitarian Approach to Fusarium Identification / A. Summerell, B. Salleh, J. Leslie. // Plant Disease. 2003. - Vol. 87. - № 2. - P. 117-128.

240. Surface-active properties of antifungal lipopeptides produced by Bacillus subtilis / L. Thimon et al. // J. Am. Oil Chem. Soc. 1992. - Vol. 69. - P. 92-93.

241. T-2 toxin inducers thymic apoptosis in vivo in mice / Z. Islam et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1998. - Vol. 148. - № 2. - P. 205-214.

242. The acetylen reduction essay for N2-fixation / K.W.F. Hardy et al. // Plant Physiol. 1968. - Vol. 43. - № 8. - P. 1185-1207.

243. The results of two years survey of toxigenic and non toxigenic Fusarium spp. Incidence in the foot rot diseases of winter cereals / L. Tvaruzek // Second (COST 835) workshop on Mycotoxins in plant diseases. Roma, Italy, 1999. -Vol. 10.-P. 7-9.

244. The Use of Bacillus subtilis for Screening Fusaric Acid Production by Fusarium spp / A. SroBarova et al. // Czech J. Food Sci. 2009. - Vol. 27. - № 3.-P. 203-209.

245. Thrane U. Developments in the taxonomy of Fusarium specie based on secondary metabolites / U. Thrane // Fusarium. APS Press. 2001. - P. 29^19.

246. Tekauz A. Review: Fusarium head blight of barley in western Canada / A. Tekauz, B. McCallum, J. Gilbert // Can. J. Plant. Pathol. 1999. - Vol. 22. - P. 916.

247. Toxicity of T-2 toxin and its interaction with deoxynivalenol when fed to young pigs / D.W. Friend et al. // Can. J. Anim. Sci. 1992. - Vol. 72. - No. 4. -P. 703-711.

248. Torp M. Production of T-2 toxin by a Fusarium resembling F. poae / M. Torp, W. Langseth // Mycopathologia. 1999. - Vol. 147. - P. 89-96.

249. Torp M. Fusarium langsethiae on cereals in Europe / M. Torp, H. Nirenberg // Intern. J. Food Microbiol. 2004. - Vol. 95. - P. 247-256.

250. Tutelyan V.A. A survey of the occurrence of deoxynivalenol in wheat from 1986-1988 harvests in the USSR / V.A. Tutelyan, K.I. Eller, V.S. Sobolev // Food

251. Addit. Contain. 1990. - Vol. 7. - № 4. - P. 521-525.

252. Tutelyan V.A. Occurrence of Fusarhim mycotoxins in cereal in Russia // Mycotoxins and Phicotoxins — developments in chemistry, toxicology and food safety / Alaken Inc., 1998. P. 99-104.

253. UP-PCR analysis and ITS1 ribotyping of strains of Trichoderma and Gliocladium / S. Bulat et al. // Mycol. Res. 1998. - Vol. 102. - P. 933-943.

254. Ueno Y. Worldwide occurrence of Fusarium micotoxins in cereal and foods / Y. Ueno, T. Tanaka // Joint FAO/WHO/UNEP Second International Conference on Mycotoxins. Bangkok, Thailand, 1987. - P. 1-8.

255. Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles, mechanisms of action, and future prospects / S. Compant et al. // Applied and Environmental Microbiology. 2005. - Vol. 71. - №. 9. - P. 49514959.

256. Vijayalakshmi M. Toxigenic fungi associated with sunflower during development / M. Vijayalakshmi, A.S. Rao // Ed. J. Lacey. Trichothecenes and other mycotoxins, 1985. P. 33-45.

257. Warrior P. Formulation of biological control agents for pest and disease management / P. Warrior, K. Konduru, P. Vasudevan // Biological Control of Crop Diseases Marcel Dekker, New York, 2002. P. 421 - 442.

258. Weaver V.B. Burkholderia spp. alter Pseudomonas aeruginosa physiology through iron sequestration / V.B. Weaver, R. Kolter // J. Bacteriol. 2004. - Vol. 186.-P. 2376-2384.

259. Wharton P. Fusarium dry rot / P. Wharton, R. Hammerschmidt, W. Kirk // Extension Bulletin. 2007. - P. 2992.

260. Wiebe L. Fusarin C a mutagen from Fusarium moniliforme grown on corn / L. Wiebe, L.F. Bjeldanes //J. of Food Science. 1981. - Vol. 46. - P. 1424-1426.

261. Williams G.G.K. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers / G.G.K. Williams, A.R. Kubelik, K.J. Livak // Nucl. Acids Res. 1990.-Vol. 18.-P. 6531-6535.

262. Whipps, J.M. Microbial interactions and biocontrol in the rhizosphere / J.M. Whipps // J. Exp. Bot. -2001.- Vol. 52. P. 487-511.

263. Wolf-Hall C.E. Stability of deoxynivalenol in heat-treated foods / C.E. Wolf-Hall, M.A. Hanna, L.B. Bullerman // J. Food Prot. 1999. - Vol. 62. - № 8. -P. 962-964.

264. Yoshizawa T. Natural occurrence of acetylated derivatives of deoxynivalenol and nivalenol in wheat and barley in Japan / T. Yoshizawa, Y.Z. Jin //Foof Addit. Contam. 1995. - Vol. 12. -№ 5. - P. 689-694.

265. Zearalenone: Mycotoxin or Mycoestrogen? / W.M.J Hagler et al. //APS PRESS.-2001.-P. 231-331.

266. Zwatz B. Ahrenfusarioze an Weisen- Bumerkungen und Untersuchungen / B. Zwatz // Forderungsolienst. 1987. - Vol. 35. - № 11. — P. 331-333.

Информация о работе

Кутлубердина, Диана Ренатовна
кандидата биологических наук
Уфа, 2010
ВАК 03.02.03

Диссертация

Антагонистические штаммы Bacillus subtilis cohn как агенты биоконтроля грибов рода Fusarium link - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы