ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ БРАССИНОСТЕРОИДОВ И ЭНДОМИКОРИЗНЫХ ГРИБОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ К ПАТОГЕНАМ

Рогулина А. Е. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ БРАССИНОСТЕРОИДОВ И ЭНДОМИКОРИЗНЫХ ГРИБОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ К ПАТОГЕНАМ (НА ПРИМЕРЕ ТОМАТА)

 

В обзоре представлены основные результаты экспериментальных исследований и практического применения препаратов на основе 24-эпибрассинолида и продуктов метаболизма эндофитного гриба Mycelium radices var. Ledum в качестве индукторов резистентности растений к фитопатогенам.

Ключевые слова: биопрепараты, фитопатогены, брассиностероиды, эндомикоризные грибы, индукторы устойчивости.

Устойчивость к основным стрессам биотического происхождения – одно из основных требований, предъявляемых к современным сортам сельскохозяйственных культур и технологиям их выращивания.

Для многих агрокультур проблема продолжительной комплексной устойчивости к биотическим стрессовым воздействиям на сегодняшний день остается нерешенной, поэтому для повышения качественных и количественных показателей урожайности приходится использовать дополнительные защитные мероприятия растений. Данная проблема особенно актуальна для культуры томата, плоды которого широко используются в питании детей и взрослых. По данным Института защиты растений, большое количество заболеваний растений томата может являться причиной гибели 30-50% урожая, а при сильном поражении потери урожая могут достигать 70-80%. Все это способствует активному поиску максимально экологизированных методов и средств, снижающих потери и стабилизирующих продуктивность растений [Поликсенова 2009: 48].

Одним из наиболее перспективных направлений фитосанитарной оптимизации овощных агроценозов является использование биологических средств защиты растений [Сергиенко, Ткаленко, Титова: 28]. Применение синтетических или биогенных индукторов устойчивости способствует снижению количества повторений обработок ядохимикатами, что в конечном итоге позволяет сократить количественное содержание пестицидов в сельскохозяйственной продукции [Поликсенова: 49].

Индукторами устойчивости может выступать широкий круг веществ из большой группы структурно несходных соединений органической и неорганической природы: вторичные метаболиты микроорганизмов (бактерий р. Bacillus, симбиотрофных грибов-эндофитов и др.) и растений (эпибрассинолид, флавоноиды и др.), гетерополисахариды клеточной стенки грибов, гуматы торфа, микроэлементы, фенолы и др. [Нурмухаметов, Мифтахова, Багаутдинова, Киреева: 395].

В литературных источниках представлены многочисленные данные о препаратах на основе природных фитогормонов – брассиностероидов или их синтетических аналогов, свидетельствующих о способности повышать устойчивость растений к болезням и фитопатогенам.

Брассиностероиды – группа стероидных фитогормонов, которые в очень малых концентрациях (-М) способны регулировать деление и растяжение клеток, фотосинтез, прорастание семян, ризогенез, фотоморфогенез, старение, активность ферментов, экспрессию генов, синтез белков и нуклеиновых кислот, а также, по последним данным, способствуют повышению устойчивости к фитопатогенам растений. В настоящее время препараты на основе брассиностероидов под разными торговыми названиями производятся в Китае, Японии, Индии, Беларуси и России. В России в 1995 г. был зарегистрирован препарат «Эпин», содержащий 24-эпибрассинолид, а в 2003 г. – препарат «Эпин-Экстра» (ННПП «НЭСТ-М»), содержащий в качестве действующего вещества высокоочищенный 24-эпибрассинолид, синтезированный по оригинальной методике с использованием нанотехнологий [Черпаков, Филатов, Лукашев, Малеванная: 49].

Способность брассиностероидов повышать устойчивость растений к инфекциям патогенных организмов показана в ряде работ [Будыкина, Шибаева, Титов: 48, Emmert, Handelsman — Castle, Montoya, Bishop: 24 – 47]. Помимо влияния на энергию прорастания и всхожесть семян, площадь поверхности листьев, интенсивность фотосинтеза, урожайность [Шалиманова, Ларина, Белова: 124], «Эпин-Экстра» способен повышать устойчивость растений к ряду заболеваний. Так, отмечена эффективность в повышении устойчивости томата к патогенам при обработке семян и опрыскивании листьев рассады, а также при корневой обработке растений данным препаратом [Будыкина, Шибаева, Титов: 48]. Также, согласно исследованиям [Астафьева, Вилкова, Батаева, Магзанова, Егоров: 82], была установлена высокая биологическая эффективность препарата «Эпин-Экстра» против мучнистой росы (60%), обладающего свойствами биофунгицида. Количество поврежденных растений томата на этом варианте составило 12,2%, что на 18,4% было ниже контрольного показателя.

В последние годы большое внимание в эффективном биоконтроле вредных организмов уделяется препаратам, созданным на основе продуктов метаболизма микоризных грибов, обладающих антимикробным и энтомоцидным действием [Поликсенова: 52]. Выявлены биоактивные штаммы грибов, обладающие комплексной активностью (фунгицидной, бактерицидной, нематицидной) с высокой биологической, хозяйственной и экономической эффективностью в борьбе с комплексом фитопаразитов на разных сельскохозяйственных культурах [Романенко, Заец, Козырева: 40].

Симбиотические микроорганизмы играют важную роль в жизни растений, обеспечивая их минеральное питание, защиту от патогенов и фитопатогенов, а также адаптацию к различным стрессам. Наибольшее экологическое значение для растений играют эндосимбионты – микоризные грибы, обеспечивающие ассимиляцию питательных веществ из почвы. Эндомикоризные грибы являются также высокоэффективными биоагентами – супрессорами почвенных фитопатогенов.

Принцип действия грибов-эндофитов основан на том, что корни растений создают активные ростовые вещества при участии грибов-эндофитов, жизненный процесс которых осуществляется в тесном симбиозе с растением-хозяином. Последнее обеспечивает грибы продуктами фотосинтеза сахарами, а взамен получает аминокислоты, ростовые вещества, пигменты, ферменты и другие сложные органические соединения.

Большое внимание в этом плане привлек препарат «Мицефит» производства ООО «Агритек», основным действующим веществом которого выступают продукты метаболизма эндофитного гриба Mycelium radices var. Ledum.

Данный биопрепарат является относительно новым на современном рынке стимуляторов роста растений и требует глубоких исследований по выявлению потенциальных возможностей в повышении ростостимулирующих процессов, а также фитопатогенной устойчивости сельскохозяйственных растений. На сегодняшний день рядом исследований установлено положительное влияние препарата «Мицефит» на многие морфометрические показатели растений [Нурмухаметов, Мифтахова, Багаутдинова, Киреева: 396], однако, влияние на фитопатогенную устойчивость сельскохозяйственных растений, в частности растений томата при обработке данным биопрепаратом, практически не освещено, что требует детальных исследований свойств препарата в этом направлении.

Таким образом, становится очевидной полифункциональность разного рода регуляторов роста и необходимость изучения их в качестве индукторов устойчивости.

 

Библиографический список

 

  1. Астафьева О. В., Вилкова Д. Д., Батаева Ю. В., Магзанова Д. К., Егоров М. А. Исследование антибактериальных свойств стимулятора роста растений «Эпин-Экстра» с целью получения экологически чистой продукции. – №8. – 2015. – С. 81 – 85.
  2. Будыкина Н. П., Шибаева Т. Г., Титов А. Ф. Влияние Эпина-Экстра синтетического аналога 24-эпибрассинолида на стрессоустойчивость и продуктивность растений огурца (CucumisSativusL.)// Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – №2. – 2012. – С. 47 – 54.
  3. Нурмухаметов Н. М., Мифтахова А. М., Багаутдинова Г. Г., Киреева Н. А. Биопрепараты на основе эндомикоризных грибов для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур// Вестник Башкирского университета. – №2. – 2009. – С. 395 – 399.
  4. Поликсенова В. Д. Индуцированная устойчивость растений к патогенам и абиотическим стрессовым факторам (на примере томата)// Вестник БГУ. – №1. – 2009. – С. 48 – 60.
  5. Романенко Н. Д., Заец В. Г., Козырева Н. И. Биологические средства защиты растений в борьбе с фитопаразитическими нематодами, другими патогенами и перспективы их использования в XXI веке// Вестник Российского университета дружбы народов. – №2. – 2008. – С. 39 – 51.
  6. Сергиенко В. Г., Ткаленко А. Н., Титова Л. В. Использование биопрепаратов для защиты овощных культур от болезней// Защита и карантин растений. – №7. – 2010. – С. 28 – 30.
  7. Черпаков А. В., Филатов М. А., Лукашев Н. В., Малеванная Н. Н. Способ получения 24-эпибрассинолида. Патентнаизобретение №2272044, 2006. – С. 48 – 51.
  8. Шалиманова А.Е, Ларина Е.Н., Белова Т.А. Изучение процесса роста и развития семян овощных и бобовых культур под влиянием регуляторов роста и ЭМ-препаратов// Современные тенденции развития науки и технологий. – №1. – 2015. – С. 123 – 124.
  9. Emmert E.A.B., Handelsman J. Biocontrol of plant disease: a (Gram-) positive perspective// FEMS Microbiology Letters. – №171. – 1999. – 171 р.
  10. Castle J., Montoya T., Bishop G. J. Selectedphysiological responses of brassinosteroids: A historicapproach // Brassinosteroids. Bioactivity and CropProductivity (Eds. S. Hayat, A. Ahmad). Dordrecht: Kluwer Academic Publisher. – 2003. – P. 45 – 68.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *