Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БАКТЕРИОЗОВ РЖИ НА УКРАИНЕ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БАКТЕРИОЗОВ РЖИ НА УКРАИНЕ"



ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНСКОЙ ССР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ ИМЕНИ акад. Д.К, ЗАБОМТНСГО

На правах рукописи ПАСИЧНИК ЯЩЙ АНАТОЛЬЕВНА

УДК 579:632.35:633.14

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БАКТЕРИОЗОВ РЖИ НА УКРАИНЕ

/03.00.07 - микробиология/

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Киев - 1969

Работа выполнена в Институте микробиологии и вирусологии им* Д.К.Заболотного АН УССР

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

гвоздак Р.И.

Официальные оппоненты! заслуженный деятель науки УССР член-корреспондент ВАСХНИЛ , доктор биологических наук» профессор ПЕРЕСШКИН В.Ф.

кандидат биологических наук ОНИЩЕНКО А.Н.

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.ВЛомоносова

Запита состоится /9 О.>-1/2£//л 1989 года в ^ ~ час. на заседании специализированного Совета Д 016.06.01 при Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболоткого АН УССР по адресу: 252627, ГСП, Киев-143, ул.Заболотногс, 154 С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии и вирусологии им. Д^К.Заболетного АН УССР

Автореферат раэосл.ан 1989 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук

-

Э.А.Коваленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Б СОСР озимая рожь - одна из основных продовольственных зерновых культур. Увеличению ее валовых сборов придается больвое значение в Продовольственной программе СССР и в Основных направлениях экономического и социального развит я СССР на 1986-1990 гг. и на перспективу до 2000 года. В мировом земледелии свыше 33% валового сбора и около половины посевных площадей озимой ржи сосредоточено в Советском Союза /Попов и др., 1966/. Зерно ржи по достоинству ценится на мировом рнкке из-за высокого содержания белка и хороших муко-мольно- хлебопекарных качеств.

В отдельные гады рожь сильно поражается бактериальными болезнями, что приводит к снижении урожая и ухудшение era качества. Несмотря на это, исследования по бактериальным болезням ржи в СССР почти не проводились. На Украине бактериальные болезни ржи вообще не изучались. В единичных публикациях за рубежом содержатся неполные данные о биологических свойствах некоторых ф ито па тоге Нов и отсутствует сведения о диагностике и составе возбудителей бактериальных болезней ржи. Как известно, от вопросы является основными при разработке мероприятий по борьбе с фитопатогенными микроорганизмами.

Отдельные фрагмент работы выполнены совместно с кандидатами биологических наук, старании научными сотрудниками Института микробиологии и вирусологии АН УССР Королевой И.Б., Заоро-венко Г.Н., научными сотрудниками Губановой Н.Я., Перепнихатвой В.И. и кандидатом химических наук. старшим научным сотрудником ИОХ АН СССР Книрель D.A.

Цель„и_зад ачи_исследоя. Цел^ н^^д^^р^оты било

изучить этиологию и биологические свойства бактерий, поражающих рожь на Украине*

При выполнении работы были поставлены следующие задачи;

1, Выявить бактерии, вызывающие заболевания ржи на всех фазах роста и развития и определить их биологические свойства.

2, Изучить эпифитнуп фазу основного возбудителя заболевания ржи Э?зеи<1огпопаа эуг1п£ое ¡»V. а1.го£йс1епз.

3, Определить круг поражаемых растений семейства злаковых, а также устойчивость районированных сортов ржи к атому виду бактерий.

Определить наличие плазмид у штаммов Р.з.ру. аггоГао±-епз и их связь с некоторыми свойствами бактерии.

5, Провести серогрупдарование штаммов Р.е.рт/ч а1г©Гас1эпз и у преимущественной по встречаемости серогруппы изучить химический состав и струкчуру 0-иепи л ипо полисахарид а /ЛПС/.

6. Изучить эффективность иестиивдов в борьбе с бактериальной пятнистостью ржи, вызываемой Р.з.рт. аЪго1ас1епэ.

Научная новизна. Впервые на Украине изучена бактериальные болезни ржи и их возбудители. Видовой состав их следующий - Р. в.рт. а-Ьго£вс1епа | 1иогеасвпэ , иг*1п1й 11вгЪ±оо1и . Главными и наиболее опасными для ржи являются штаммы р.а.рт. а1го1а-о±епв , которые неоднородны в пределах вида. Р.э.ру. и "Ьго Г дерева обнаружен в качестве эпифита на здоровых листьях ржи, различных по восприимчивости сортов. Определена устойчивость 16 районированных на Украине сортов ржи к р,8.р*.а1го±йе±епв . По наличии груттоспецифических антигенных комплексов гатаммы Г.з.ру. а^о(ас1епа разделены на пять серо групп, /1,11,1У ,У,У1/. Впервые многочисленная группа штаммов отнесена к I серогруппе, где ранее итаммы р.а.рт. а^го*ао±епз из зерновых представлены не были. Принадлежность штаммов к I серогруппе подтверждена установлением

химического состава и структуры О-антигена. Для быстрой и надежной вдектьфикации Р. s.pv. atrofacieiia подобраны условия применения иммуноферментного анализа. Дана характеристика эффективное™ в борьбе с бактериозом применяемый в растениеводстве и новым пестицидам.

Практическая ценность. Полученные результаты важны для установления видового состава возбудителей бактериальных бохезнея ржи и построения мер борьбы с ними. Для вдентификации Р. s.pv. atrofaclons предложено использовать полиитаммовув сыворотку. Баявлены наиболее устойчивые к бахтерилзу сорта, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве и селекционной работе, как исходный материал при выведении новых сортов. Для борьбы с возбудителем бактериальной пятнистости P.a.pv. atrofuciena выявлены перспективные-препараты - препарат Г, ТНЩ, гранозан.

Апдобация_£>аб о та . Материалы диссертационной работы были доложены на конференции молодых ученых /Киев, 1964, 1985/, УХ съезде Украинского микробиологического общества Донецк, 198V, Всесоюзном совещании "Фитонциды. Бактериальные болезни растений" /Ужгород, 1965/, ПП Всесоюзном совепании по иммунитету сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям /Рига, 1986/, III Всесоюзной научной конференции 'Микроорганизмы в сельском хозяйстве" /Москва, 1966/, X конгрессе Венгерского микробиологического общества /Сегед, 1967/.

Публикация результатов исследования. По теме диссертации' опубликовано 12 работ.

СтЕ£КТ£Ёа^и_обьем_£аботы. Диссертационная работа изложена на Sff страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения получен»

них результатов, выводов и списка литературы /217 источников, из них 118 зарубежках авторов/.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

• ® этом разделе работы представлены данные, касающиеся изучения бактериальных заболевания ржи. Уделено значительное внимание анализу данных литература, касающихся симптомов, этиологии и распространения болезней ржи. Рассмотрены биологические свойства возбудителей заболевания ржи.

тоды. Материалом для ввделения бактерий служили семена и различные части вегетирующих растения ржи, собранные в различных климатических зонах Украины, Выделение бактерий из пораженных тканей осуществляли по общепринятым методикам. Патогенные свойства выделенных иэолятов изучали путем искусственного заражения всходов /в тепличных/ и взрослых растений ржи в фазу до начала колошения /в полевых условиях/. Оценку сортов ржи на устойчивость к p.s.pv. atrofaciens проводили при искусственном заражении штаммами 912, 1785« 788, отличавшимися по агрессивности. Тип устойчивости к патогену определяли по 4-балльной шкале /Пересыпкин и др., 1978/. Идентификацию бактерий проводили по сравнению их биологических*свойств с. описанием в оригинальных работах и определителе Bergey"e /1974, I98V. Для сравнения некоторых биологических свойств были включены следующие штаммы бактерий, полученные из коллекции живых культур отдела фитопато-генных бактерий ИИВ АН УССР -i.e.pv. atrofacicns 962 , 5427, неоттювой штакм ИШСС ЮЭ^ p.a.pv. syrlngae 8300 и неотиповой итамм йСГИВ 281; P.e.pv. coronafaciens 49S, 84Э8, 6517; p.e. pv. panici 7963.

У выделенных изолятов исследовали морфологические, культу-

ральные, физиологические* биохимические и серологические с вой от» ва по методах» описанным в работах Бел ь тюк о вой и др. Д968/„Гер-хадат Д98Э, 1984/, Пастушенко и Симонович /19?X/. Липолитнчес-куп активность изучали методом sierre /1957/, лецитаказнуо -Беттхер /1961/. Для выявления возбудителя бактериоза ржи p.e.pv. atrolaciene применяли точечный кммуноферментный анализ, описанный Тарасипмным /I986Í. Жеребцовой и др. /1987/. Наличие в штаммах плазмвдной ДНК регистрировали по методу Eckhardt /1978/. Для выделения плазмвдной ДНК в небольших количествах использовали метод Birnbolm, Doly /1979/, а для плазывд с большой молекулярной массой - метод Hanaen, Olsen /1978/.

Липополисахарвд /ЛПС/ штамма 8281 Р.э.ру. atrolacleaa по-' думали согласно Здоровенно и др. А982/. Содержание бедка определяли методом Lowtj и др. /1951/, сумму углеводов - с применением фенола и серной кислоты / DuDole et.oí.{956/, 2-кето-З-де-эоксиоктоновую кислоту /КДО/ - по реакции с тиобарбитуровой кислотой ytroge et.al., 1970/. Нейтральные сахара s виде ацетатов полиолов определяли методом газа-жвдкостной хроматографии / ai-Ь er ehe In et. al, 1956/. Деградацию ЛПС проводили SJí-нои уксусной кислотой. Осадок липида А отделяли центрифугированием. Угдевод-нув часть разгоняли на колонке /сефэдекс о 50/ и получали три фракции. Структуру О-антигена устанавливали на основании данных метилирования и анализа методом % и ^С ЯКР-спек1роскопии.

Антибактериальное действие препаратов изучали методом серийных разведений и бумажных дисков, смоченных в 5£-ных растворах изучаемых пестацадов.

Распространенность и поражаемость ржи бактериозами на Украине. Из семян и пораженных тканей вегетирующих растений озимо А ржи вьшелены следующие возбудители бактериальных заболевания;

- б -

Pseudomonas ajringba pv, atrofaclenu /I.loCulloch 1920/ Young st* al* 1973; P. flúoresсена /Тrevisen 1389/ lligula 1895; Br^inie. herb i cola /Lohnis 1Э11/ Dys 1964. Только, на семенах ржи обнаружены Ü. earotovota subsp. carotovors /Jones 1901/ Bergey et. al. 1923.

Распространенность и вредоносность этих возбудителей различна. Наиболее часто встречается бактериальная пятнистость, вызываемая p.s.pv. atrofaoien3 • Причем, если на озимой пшенице основной формой проявления болезни являлась пятнистость колосковых чешуек, то на озимой ржи - пятнистость листьев. В фазу куценкя растения ржи поражается бактериозом в единичных случаях. На последующих фазах развития растений бактериоз прогрессирует, достигая на отдельных сортах 50?. Заболевание проявляется в виде бурых, светло-бекевых или бежевых пятен с коричневой каймой на всех частях вегетирупдих растений ржи с по следу юней деформацией или пустоколосо с ты>. Штаммы P.s.pv. atrofaciens отличались агрессивность», ввделены также иавирулентные штаммы. Воз-, будитель бактериальной пятнистости обнаружен в качестве эпифита на здоровых листьях ржи различных по восприимчивости сортов.

Наряду с основным возбудителем бактериальной пятнистости ржи из пораженных семян, листьев всходов, вегетирующих растений ввделены слабоагрессивные штаммы p. fluoresces и В.herbicola. Они обитают в пораженных тканях растений с признаками базально-го бактериоза. При искусственном заражении итаммами р.flúores-cene наб л вдался хлороз, иногда впоследствии отмечалась частичная пустоколосица. Штаммы ¿.herbicola вызывали только хлороз листьев и стеблей.

Специализация, и сорто^стойчивость_Ё§й0ни£0ванных_содтов

рай к Р. ayringae pv. atrofaciana_. Приведены данные изучения

16 районированных на Украине сортов ржи к Р. a.pv. atrof adetis. Оказалооь, что восприимчивость взятых для изучения сортов отличалась по годам« что связано с неодинаковыми погодками условиями. Среди изученных сортов ржи, как и следовало ожиаать,иммунных к P.s.pv, atrofacieña не обнаружено. Все они в большей или меньшей мере поражаются бактериозом. В то же время отмечено существенное различие в степени поражения изучаемых сортов. Ш-сокоустойчивым можно назвать только один сорт - Украинская тет-ра. К группе у мерен неустойчивых отнесены сорта Полесская, тетра, Белорусская 23, Верхнячекая 32, Деснянка 2, Славутич. Слабоустойчивыми являются сорта Нива, Киевская 60, Харьковская 76, Добрыня. Неустойчивы сорта Харьковская 55, 60, Новозыбковекая и др. /табл. I/.

Штаммы Р. a.pv. atrofaciena из ржи оказались вирулентными для всех изучаемых зерновых культур, а именно: пшеницы, овса, ячменя, прооа, сорго, суданской трави, а также сирени и по этому признаку не отличались от втаммов р.a.pv. atroiaclene из пленный, Р. a.pv. eyxiíig&e, P.s.pv. coronal a cieña.

Биологическиедвойства возбудителей бактериозов ржи. В данной главе представлены данные о морфологических, культу рольных и биохимических свойствах штаммов Р.в.рт. atrofaciene, í, flúorescena , B.berblcola , Б.с.аиЪар. carotovora . Штаммы Р.а.рт. atrofaoieaa на картофельном агаре /КА/ образовывали круглые, серые, серовато-белые чуть приподнятые или плоские колонии с гледкой поверхностью и волнистым краем. Бактерии представляют собой подвижные, г рам отрицательные палочки, расположены

Восприимчивость сортов ржи И ■ Р,ауг1деае рт. агго!ас1впя

; Восприимчивость в балдах___- :Сред— :Тип устойчивости

Сорта рки : ш 1984 год_:_1985|гзд__ : 1986 гад__:шт :

:сред-:^ : :сред-:-, : :сред-:„, : ^^ : 1ний : зх :ний :Ох : з^ :нии :Ох : а* ^ ;

;балл : : :йалл : : : ; : :г«дам •

Украинская тетра 0,7 0,67 0,21 1,7 1,62 0,51 0,6 0,28 0,09 1.0 Лысокоусюичивай

Полесская тетра 1,2 0,4. 0,12 1.8 1.4 0,44 I»* 0,42 0,13 1.5 ' Умере нн оу с то йч ивы й

Белорусская 23 1,5 1,1 0,35 2,1 1.1* 0,35 1,6 0,66 0,2 1,7 _ " -

Верхнячская 32 1.7 0,8 0,25 2,1 1.3 0,41 1,3 0,51 0,16 1,7 - " - '

Десняяка 2 1.7 0,83 0,26 2,5 0,96 0,3 1.5 0,51 0,16 1,9 II

Славутич - - - 2,4 1,33 0,42 1.6 0,68 0,21 2,0 - 11 *

Нива 1,6 0,7 0,2 2,1 1.5 0,« 2,5 1,15 0,36 2,1 Слабоустойчивий.

Киевская 80 - - - 2,2 1.3 0,4 2.1 1.1 0,35 2,15 а» " <-

Харьковская 78 1,1 0,11 ,0,04 2,6 0,44 2.9 0.87 0,24 2,2 *• П —

Лобрзня - - - 2,2 1,54 0,48 2.0 0,67 0,21 2.1 1Г

Харьковская 55 2,6 1.2 0,4 2,4 1.« 0,46 2.6 0,53 0,16 2.5 Неустойчивый

Новозыбковевая - - - 2,8 1.27 0,4 2,3 1,26 0,39 2,5 к ш

Куштро 2.3 1.0 0,31 2,7 0,95 0,3 3.0 0,71 0,23 2,7 - я ■

Харьковская 60 3.2 0,78 0,24 2,5 1.« 0,44 3,1 0.90 о.з 2,9 и ш

Даньковская 3,3 0,77 0,24 з.о 0,94 0,3 - - - ЗД - " -

Бел та' 4,0 0,01 0 З.б 0,67 0,25 3,2 0,78 0,26 3,6 » п 1»

Примечания:^ -среднее квадратическое отклонение, -стандартная ошибка, - исследования не проводили

по 1-2 и короткими цепочками. Бактерии не редуцирует нитрата, вариабельно разжижает желатину, пептонизурупт молоко, но образуют индол и сероводород. Образуют кислоту на среде Оме л я некого с добавлением арабинозы, глюкозы, галактозы, ксилозы, манкозы, сахарозы, фруктоза, глицерина, инозита, маннита и сорбита. Штаммы вариабельны В отношении использования раффинозы, В качестве единственного источника питания они используют аланин, аспарагиновую и глутаминовую кислоты, глутамин, ас парат ик, серии, аргинин, пролин, гистщин и вариабельно - цистеин. Изодяты P. а.ру. atrofe.ciena растут на средах с добавлением калиевых или натриевых солей янтарной, лимонной) яблочной, пировиноград-ной, муравьиной и малоновой кислот. Отмечено, что соли молочной и уксусной кислот потребляются слабо или вообще не потребляются. Все штаммы P.a.pv. atrofaciena обладают тирозиназной, липоли-тической и каталазной, но не" окотаазноа и ленитиназной активностями.

Штаммы p.iluoresoeaa облапали слабой агрессивностью, не вызывали реакцию сверхчувствительности на табаке. Эта группа 12таммов пестрая по биохимическим свойствам и некоторые итаммы незначительно отличается от Р.fluorescein из коллекции живых культур 1MB АН УССР. Особое внимание уделено штаммам P. flu- ■ огеэсепэ с целью разделения их на биовара, описанные в работах ряда авторов / stonier и др., 1966; Киприанова, Бойко, 1972; Borgej^s Мал. , 19QH/. Бактерии P.fluorescent на КА образуют серые, прозрачные, блестящие плоские колонии с чуть приподнятым центром и волнистым краем. Клетки Р.Пиогеэсео» представляй т собой подвижные, не спороносные,: г рам отрицательные палочки с закругленными концами, расположена по 1-2. На МПБ отмечается обильный рост с образованием осадка, кольца, пленки и

зеленоватого флуоресцирующего пигмента. Бактерии разжижают желатину, пептонизуруют молоко, лакмусовую сыворотку изменяют с образованием щелочи, не редуцирует нитраты. Они ферментируют с образованием кислоты арабинозу, глюкозу, ксилозу, фруктозу, галактозу, маннозу, глицерин, инозит.Избиратеяьно используют рам-ноэу, сахарозу, раффинозу, салицин, сорбит. Штаммы F.fluorescein использовали в качестве единственного источника азотного питания алашш, аспарагиновуо и глутаминовую кислоты, глутамик, аспарагин, аргинин, серии, гистидин. Отмечено избирательное отношение к глицину, лейцину, изолейиину, норлейцину, треонину, лизину, орниткну, цистеину, «истину, метионину, тирозину, фе-нилаланину, триптофану. Из органических кислот штаммы P. fluorescent . использовали янтарную, лимонную, яблочнуп, уксусную, пир овин оград ну», муравьиную и мал о новую, вариабельно- винную, молочную щавелевую, итаконовув и масляную. По способности синтезировать леван, денитрнфикаиии» леиитиназной активности и использованию некоторых органических кислот штаммы p. fluorés cens были отнесены к 4-м биоварам. Причем, большинство штампов отнесено к I и У биоварам, единичные - ко II и III биоварам. Штаммов, Принадлежащих К 1У.биовару у нас не оказалось.

Изоляты E.herbicola на КА образуют желтые, блестящие с глаакой поверхностью, круглые колонше со слегка волнистым краем. Бактерии представляют собоЯ подвижные, мелкие, грамотрииательные палочки с закругленными концами, расположены по 1-2. На МПБ они вызывают образование равномерного роста, слабого кольиа и пленки. На лакмусовой сыворотке образуют щелочь, молоко свертывают, вариабельно разжижают желатину, индол не образуют, слабо или вообще не образуют сероводород, нитрата редуцируют. Ферментируют с образованием кислоты /без газа/ арабинозу, глюкозу, галактозу,

ксилозу, рамнозу, пальтоэу, фруктозу, глицерин, маниит, салицин, маннозу, целлобиозу. Не ферментирует раффинозу, дульцит, инулин, а избирательно - лактозу и сорбит. Как единственная источник азотного питания штаммы Е.ЬегЪ1со1а используют только аланин, аспарагиновуп и глутаниновую кислота, глутамин, гисталин, и в зависимости от штамма вариабельно - аргинин, оркитик, серин. И зол я ты из ржи утилизировали натриевые и калиевые соли янтарное, лимонной, яблочной, муравьиной, малоновой, молочной кислот, а вариабельно, в зависимости от итамма, - ванну», ук -су сну в, щавелевую, пировиноградную, антраниловую, итак оно ву о, масляную кислоты. Все втаммы £.ЬвгЫсо1а облачали каталаэной активностью, а вариабельно, в зависимости от штамма - тирози-назной, лецитиназной, липазной активностями, не обладали денитрифицирующей способностью. Они вариабельно образовывали лева».

Штаммы в.с.виЪвр.саго^уота на КА образовывали беловато-серые, блестящие, плоские или чуть выпуклые, круглые со слегка приподнятым центром, не прозрачные колонии. Возбудитель представляет собой мелкие, короткие, яадвикные палочки с закругленными концами, по Граму не окрашивается, спор не образует. На И1Б набл сдаете я обильный рост с образованием вязкого осадка, кольца и пленки. Штаммы Б.с.аиЬвр.сагоготога редуцировали нитрата, свертывали молоко, образовывали сероводород, но не ицдоя,, подкисляли лакмусовую сыворотку. Использовали с образованием кислоты и газа арабинозу, глюкозу, галактозу, ксилозу, мальтозу, манкозу, фруктозу, сахарозу,' инозит, маннит, салицин, лактозу, раффинозу, дульиит и вариабельно - инулин. Иэоляты к.с.аиЬар. с&го^увга потребляли аланин, аспарагиновую и глутаминовув кислоты, вепарагик, аргинин, гисгидин, серин, вариабельно -глииик, лейцин, изолеяиин, глутакин, орнитин, иистеин, тирозин, фенил-

аланнн, триптофан. Из органических кислот культуры Е.с.эиЪзр. саго1оуога усваивали янтарную, лимонную, яблочную, муравьиную, малоновую, вариабельна - винную, молочную, щавелевую, пировико-градную. Штамма были вариабельны в отноиекии образования левая а и способности к денитрификашю, обладали катал аз ной, но не тиро-зиназнод, липодитнческой, леиити казной активностями.

Представлен пдазмвдный спектр штаммов Р.а.рт. агго£ас1епв. Обнаружено, что молекулярная масса бвд еденных плазмвд находится в области от Э до 70 На. Шявлены штаммы, содержаще по одно« ЧЛн несколько плазмвд с разной молекулярной массой. Отмечается некоторая зависимость между агрессивностью штамма и количеством пдаэмид. Наличие пдаэмад в условиях опыта не удалось связать ни .с вирулентностью, так как плаэмиды выделены как из вирулентных, так и аьирулентного штамма, ни с другими биохимическими свойст- -вами бактерий.

^ р_о л о гическ ие _о со б е н н о с ти основного возбудителя бактериоза ржи,Е.еуг1пеае ру. аггоГас!епа__^ Результата серологических исследований показали,* что штаммы р.э.ру. аию!ас1епв неоднородны в антигенном отношении. Перекрестными реакциями агглютинации сывороток К живым клеткам штаммов из ржи и представителям 4-х серогрупп Р.а.ру. аЪгоГас1еаг из пшенииы и ячменя, а также р. 8.рТ. яут^^аг 281 И Р.а.ру. согопа1ас1епз 499 было установлено, что будучи серологически родственными, они несколько отличаются друг от друга по антигенному составу. По результатам реакции агглютинации нам не удалось получить четкого представления об их антигенном составе и разделении на серогруппы. В связи с этим, для получения четкого представления об антигенном родстве выделенных нами штаммов, были испольэоганы более специфические серологические реакции. С этой цель» применяли реакцию преципи-

талии в геле термолайильных антигенов, полученных по Г рас се. Перекрестными реакциями агарпреиипитаиии сывороток и антигенов различный серогрупп P.s.pv. atroíaciena подтверкаен их неоднородный состав /табл. 2/. Показано, что штаммы I и У серогрупп обособлены, благодаря специфическим антигенам. Что не касается остальных штаммов, то они, помимо специфических для своей группы антигенов, имеют еще антигены, общие для П,1У,У1 серогрупп. С целью создания четкого представления об антигенном составе этой группы штаммов и для разделения их на еерогруппы применяли реакцию преципитации в геле термостабильных антигенов с ОН-сы-воротками II, 1У и У! серогрупп. Наличие группоспешфических агглютиногенов у штаммов II, 1У и У1 серогрупп резко разграничило эту группу между собой и доказало их обособленность и принадлежность к одной из серогрупп.

Все штаммы p.s.pv. atrofacisns , выделенные нами из ржи были распределены на пять серологических групп /табл. 3/. Среди штаммов p.e.pv. atrofacleas описаны четыре еерогруппы /ИДУ, У,У1/. Многочисленная группа штаммов из ржи Р.я.рт. atroíaciena нами впервые отнесена К I серогруппе по схеме серо-группирования фитопатогенных бактерий рода Pasudomonaа , разработанной Пастуагенко и Симонович /1979/.

Для идентификации основного возбудителя бактериоза ржи P.s.pv. atrofaoieaB подобраны условия применения ELISA -метода. Чувствительность метода, .проверенная на суспензиях бактериальных "клеток разного титра, составляла IxIO1* - IxICp клеток/ мл. Благодаря высокой чувствительности и минимальному количеству исследуемого материала /I мкл/ UUSA - метод пригоден для быстрой идентификации p.s.pv. etrofueiena.

Результаты перекрестной агарпреципитаиии штаммов Р. ауг±п£ае ру. а1:го£ас!еп9 из ржи с сыворотками различных серогрупп

;__Сыворотки_кштаммам серогрупп______

281 6281 218 6122 962 543 51(27 2399 2608 Антигены к штаммам 6546 786А

___________I____I__1Х ..11__1У. _1У_У___У1 М _У1 _

7778, 7910, 7932, 8102, 8150, 6281, 8290, 8312, 8410, 8410а, 8413, 8Э92, 6397 , 85*16, 8769, 8773, 8843, 8644, 8846 , 8846, 88 <0,

8999 ♦ ♦ ------

8317 + + - -7959 , 8247, 8268,

8904 - - + + - - -/+

6099, 8X16 -

8241, 8462 - - ++-/+ - + +

7836 - 1 ± + + " 1 £

8122, 8540 - - + - +

7118, 7194, 7247, 7864, 6169, ЭТ84, 8785 , 8787, 8766, 8769 , 8964, 8967, 9005, 9006, 9010,

9011 _ _ + + + -/+- +■ +

примечания! "+"- наличие, "-" -отсутствие., -образование слабых, "-/♦"- вариабельное образование линий преципитации

Распределение штаммов P. ayringae p-v. a-trofaciene по серологическим группам

Вид ; Количество штаммов, *

: сецогщппы *

t I : II ï и : У : У1

Р.а.рv. atroiacierta 46 30 10 4 10

Выделен и очищен липополисахарид /ЛПС/ штамма 8281 P.e.pv. atroiacierta I серогруппы, изучен химический состав И структура О-спеиифического антигена. Исследованный штамм характеризовался слабым удерживанием в наружной мембране вещества с 0-спеиифи- " ческой активность», которое легко вымывалось 0,65? раствором ITaCL . Сумма углеводов в ЛПС составляла 50Jf, а белка -0,75£ от сухого веса. Преобладающим сахаром в составе ЛПС и О-специфкчес-кой иепи является рамноза, в небольших количествах содержится глюкоза. В коровом олигосахарцде обнаружены глюкоза, рам но за, рибоэа, гептоза, ei-аланин, глюкозамин, КДО /табл. 4/. Таким образом, в коровом олигосахарвде обнаружены компоненты, характерные для бактерий рода Pseudonionoa.

На основании данных метилирования и анализа методом и F3C ЯМР- спектроскопии показано, что О-спеиифическая по лисах аридная цепь ЛПС P.e.pv. atrofaciena 8281 содержит остатки L-рамнозы и 3-ацетамедо~ 3,6- дндезокси- Д~ галактозы в соотношении 4:1. Повторяющееся звено 0- специфической полисахаридной цепи представляет собой разветвленный пентасахарвд, имеющий следующую структуру!

в£.-1)-?ис ЗНАс I ^

13

3 Б

1

оС-Ь-Рис ЗЙАс

где ¡оС-ИШа- аС-Ь -раыноэа, ^-Ь-Рис ЭИАо -3- аи е тамид о-3,6-

двдезокси-Д-галактоэа.

Пентасахаридные звенья А и Б отличаются друг от друга типом замещения одного из остатков рамнозы и местом прикрепления бокового заместителя. Полисахарид построен из пенгасахаридных звеньев типов А и Б в соотношении X ; I.

Таблица 4

Химический состав препаратов ЛПС р.вцЧпяае рт. агго*ао1епв €261

. ; Нейтральные сахара) % к сумме : :Глв-

: плоиздея пиков П{нт_ГЖХ __:ала-:КД0 :коз~

Препараты Г"£_ . Г- оГса-* ■ !НИК :__-амин

. ЛПС : кьа : а1с: Я1Ъ: Нер : хар :РисЭНАс :в % к сухому весу

О-специфичеекий

полисахарид 77,9 2,6 - - - 19,5 - -

Коровий оли-

госахарвд '23,85 64,85 1,96 7, Щ 1,92 - 2,4 10,2 3,15

ДПС Р.а.рт. а1го1ас±«11в 8281 характеризовался высокой 0» специфической активность» в реакции агар преципитации по Оу х-терлони и при иммуноферментном анализе. В реакции агар прей и пи та-

иии он образовывая две линии преципитации. О-специфический полисахарид обладал более низкой серологической активность», чем исходный ЛПС. В реакции агарпреципитации у него выявлена только одна линия преципитации.

Оценка некоторых химических соединений с цель» борьбы с возбудителем бактериоза ржи Г.ауг1пеае ру. е^гоГас1епа___. Изучена антибактериальная активность ряда пестицидов, как примени- • емых в сельском хозяйстве, так и вновь синтезированных, влияние их на энергии прорастание, всхожесть при. обработке семян и последующее влияние на восприимчивость к воз<Зудителю бактериоза ржи. Установлено, что наиболее активными из них являются препарат Г, 8-оксихинолин, гранозан, ТМТД. Как слабо активные отмечены пентатиурам, витатиурам, КСО-1, КСО-2, эпидор, пентоксан универсальный, байтан универсальный, бензоксан. Не активными оказались фувдазол, бутоксин, витавахс, бавестин, кумулан, поликарба-иин, байтан, панорам, пентоксан. Слабо активны гербициды банвел, трефлан, 2,4-Д-аминная. соль и не активны вое остальные из изученных гербиивдов /прометрин, атразин, лиронион, ТХАН, декал,семерок/. Определена оптимальная концентрация препарата Г для проведения дальнейших исследований. Наиболее активные препараты применяли для обеззараживания заведомо пораженных и обладающих низкой всхожестью семян ржи в условиях теплииы. Все используемые препараты обеззараживали семена, прекращая развитие поверх-, ностной инфекции на них, и повышали всхожесть семян ржи.

Для полевых испытаний /мелкоделяночный опыт/ применяли эти же препараты. Результата искусственного заражения показали, что предпосевная обработка семян ржи препаратом Г повышает устойчи--вость к Р.а.ру. а1го1ас1епа /табл. 5/.

... Таблица 5

Влияние обработки семян ржи на восприимчивость К Р.а.рт. а1:гоХас1епд

,

: Всхожесть ; Восприимчивость при

Вариант опыта ---------; инокуляиии штаммами

; в % ; в % к 1 ; :контрол» : 912 : 763

Семена:

сухие /контроль/ 1(9,3 100 3,3 2,2

замоченные в воде 75,3 152,7 3,6 г,г

обработанные ТМХД 64,6 131 2,3 £.7

замоченные в препарате Г 74,3 150 2,3 г,г

обработанные 8-окси-хинолином 32 64,9 э,х 2,6

Таким образом, среди применяемых в сельском хозяйстве и вновь синтезируемых препаратов нами обнаружен препарат Г, пер» спек тишай для борьбы с бактериозом ржи.

ВЫВОДЫ

1. Возбудителями бактериальных заболевания ржи на территории УССР являются Раеи4ояюпав 8уг1озае рт. а1го*ас±аг1Э > Р» Ниогеасепа , ЬегЬ1со1а.

2. Наиболее вредоносный возбудитель бактериальной пятнистости ржи Р.в.рт. а«го£ас!епа , распространен повсеместно,

3. Впервые проведено всестороннее изучение биологических свойств бактерий, вызывающих поражения ржи. По морфологическим,-вультуральным, биохимическим и патогенным свойствам штамновый состав возбудителей в пределах ввда неоднороден.

4. Установлено, чш штамма Р.е.ртг. а*гоГас!епв серологически гетерогенны. Они распределена в пять серогрупп -1,Х1,1У, У,У1. Представители этих серогрупп могут быть использована в приготовлении полиштамновой сыворотки для идентификации возбудителя. Впервые для патовара а1:го1ае±епз выявлены штаммы, принадлежащие к I серогруппе, Они являются доминирующими среди штаммов, патогенных для ржи.

5. О-спеиифическая полисахарчдная цепь Р.э.рт.еггоГао1епа I серогруппы содержит остатки Ь-рамнозы и 3-апетамидо~3,б-ди-деэокси-Д-гаяаятозы в соотношении 4:1. Повторявшееся звено имеет следующую структуру /соотношение звеньев А и Б - 1:1/.

X -Б-Гис ЗНАс

I 1

и . А

—»3 ) Ь-НЬа (1-*2)ч/-Ь-НИа( 1-~2)-в6-Ь-11Ъа( 1— —3)-</-Ь-Ю1в( 1 -О ) -а£-Х|-1Ша (1-»2)-^-Ь-1и1в( 1-*-

И Б

(¿-И-Рио ЗНАс

6. Подобрана условия применения иммунофермектного анализа для быстрой и надежной идентификации основного возбудителя бактериальной пятнистости ржи Р.э.рт. а1гоГас1епа.

7. Изучен плаэмиднай спектр штаммов Р.в.р», а^1ас1еа9

из ржи. Установлено, что вирулентные и авирулентные штамма Р.е. р-г. содержат плаэмиды с молекулярной массой от 3

до 70 Цд.

8. Все изученные 16 районированных сортов ржи в разной степени поражаются штаммами Р.а.рт. а!гоГао1епв . Наиболее устойчивые сорта - Украинская тетра, Полесская тетра. Белорусская 23,

Верхкячская 32, Деснянка 2, Славу тич.

9. Штаммы P.s.pv. atrofacieae из рай * поражают тсешшу, ячмень, овес, просо, сорго, суданскую траву и сирень,

10. Для борьбы с бактериальной пятнистостью ржи, вызываемой i.e.pv. etroiaciens выявлен перспективный препарат Г, а из применяемых в сельском хозяйстве наиболее эффективны - гранозан и ТНЩ.

По мате^иадал^диссертаци^ опубликованы сяед^сщиа работы;

1, Королева И.Б.« Пасичник Л.Л. 0 поражении семян ржи фито-Патогенными микроорганизмами //У1 сьезд Укр. микробнол. о-ва (Донецк, ишь 1984 г.): Тез.док л.-Киев: Наук .думка, 1984. -С. 196.

2. Пасичник S.A., Королева И.Б. Способность Pseudomonas Xluoreseens поражать рожь// 'фитонциды. Бактериальные болезни

растений" (Ужгород, октябрь 1985 г.):Теэ,докл.- Киев: Наук .думка, 1985.- Ч.2.- С.54.

Королева И.Б., Пасичник Д.А,, В&куленко А.К., Бег H.A. Изучение антибактериального действия различных пестицидов на фитопатогенные бактерии //Там же.- C.II9-I20.

4. Пасичник Л.А.. Королева И.В. Возбудители бактериозов семян ржи в условиях УССР //Кикробиол. »урн.- 1986,- 48, )е 6.-С.в-12.

5. Гвоздяк Р.И., Королева И.Б., Пасичник Л.А. Взаимодействие Erwlnia herbicola и колосовых зерновых культур //III Всесо-пзн. научная конференция "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Москва, декабрь I9&6 г.):Теэ.докл,- Москва: Изд. Московского .университета, 1986.- C.I3-I4.

' 6, Королева И.Б., Пасичник Л.А. Устойчивость различных сортов ржи к возбудители бактериоза //УП1 Бсесоюзн. совещание по

иммунитету сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям (Рига, декабрь 1986 г.):Тез.докл,- Рига, 1986.-Ч.1.- С.90, 7. Кого13ота I,В,, Fasiohnlk L.A. Agents oí rye bacterial ¿lasases //Abstracta 10-th Congress oí the Hungarian Society oí Microbiology (Szeged, august 19(37).- Szeged, 1987.- P.91*

6. Гзоздяк P.И», Королева И.Б., Пасичник I.A., Вакуленко А Бег H.A., Геваза Ю.И, Влияние пестииедов на возбудителей бактериозов некоторых сельскохозяйственных культур //Микробиол.журн. I9S7.- 49, te 4,- С.81-85.

9. Гвоэдяк Р.Х., Корольова I.E., ПасХчник Л.А., Бег H.A. Ураження F.eyringae pv. otroГaclens эернових культур //ВХс-ник с!льськогосподарсько1 науки.- 1987,- Ж 6,- С.79-80.

10. Корольова I., Пас1чник Л., Бег Н. Хвороби пшенш! та жита //Хя1бороб У крайни,- 1987.- Jê 6— СЛ1.

XX. Королева Й.Б., Пасичник Л.А. Оценка устойчивости ржи к бактериозу //Селекция и семеноводство,- I960.- Jf С.27-28.

12. Королева И.Б,, Пасичкик Я.А. Восприимчивость различных сортов ржи и других зерновых культур к p.ayringae pv. atrofaci-епэ //Микробиол.журн.- 1989.- 51, Jí I.- С.98-99.

Подп. к ÛX- БФ fé^'é Форматbytf»га sUtt

офс, Уел, печ. д. Уч.-кэл. л.^/Л Тираж

КиоискаН JíKHjftnatt ткгтографи* tioyiitoft клигн. К иен, Peiruija, 4,