Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния метаболитов грибов рода Trichoderma на устойчивость сельскохозяйственных растений

Сведения об участнике
ФИО
Реденкова Анна Александровна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Агро-, био- и производственные технологии
Раздел области наук
Земледелие и растениеводство
Тема
Исследование влияния метаболитов грибов рода Trichoderma на устойчивость сельскохозяйственных растений
Резюме
 Грибы рода Trichoderma имеют важное хозяйственное значение связанное с использованием многих видов для получения биологически активных веществ и препаратов для защиты растений.
Грибы рода Trichoderma широко распространены в природе и играют ключевую роль в сообществе микроорганизмов.В последние 30 лет биопрепараты на основе Trichoderma являются одним из наиболее востребованных в России. Однако спектр областей возможного применения метаболитов этого вида неуклонно расширяется и это требует дополнительных исследований. В следствии этого исследование направленное на изучение влияния метаболитов гриба Trichoderma на устойчивость с/х растений к заболеваниям является актуальным.
Ключевые слова
Биопрепарат;регулятор роста; грибы рода Trichoderma;фитопатоген;биоконтролный агент;ингибитор;биологическое земледелие ,
Цели и задачи
Цель данной научно-исследовательской работы – исследование влияния метаболитов гриба Trichoderma на устойчивость с/х растений к заболеваниям.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
-выделить из почв Орловской области и идентифицировать микромицет Trichoderma;
- определить биологическую активность орловского штамма грибов рода Trichoderma в отношении фитопатогена Fusarium oxysporum, условно-патогенных микроорганизмов E. coli; растений (на колеоптилях ячменя) и экспериментальных животных (мышей линии CD-1) в опытах in vitro;
-изучить влияние вторичных метаболитов орловского штамма грибов рода Trichoderma на рост и развитие проростков гороха посевного (Pisum Sativum L.) в опытах in vivo (на инфекционном и не инфекционном поле) с целью получения фитофармацевтического средства защиты растений;
- изучить влияние грибов рода Trichoderma на устойчивость растения гороха к заболеваниям в опытах in vivo;
- разработать технологию биопрепарата на основе клеток грибов рода Trichoderma для использования в органическом земледелии;
- обосновать экономическую целесообразность использования биопрепарата на основе Trichoderma в органическом земледелии.
Введение

Грибы рода Trichoderma являются продуцентами метаболитов с высокой антибиотической активностью в отношении грибов и бактерий. Показана способность к выделению различных фитогормонов, органических кислот, аминокислот, витаминов и свыше 100 антибиотиков . Изоляты рода Trichoderma являются активными продуцентами гидролаз и способны к глубокой деструкции, как клеточных стенок растений, так и отдельных трудно расщепляемых растительных полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина до мономерных форм и других полимеров. Однако, в литературе по сельскохозяйственной и в  медицинской биохимии накоплен обширный материал по влиянию метаболитов Trichoderma на микроорганизмы, растения, теплокровные организмы, возбудителей заболеваний. 

 

 

Методы и материалы

Работа проводилась в соответствии с Федеральной Целевой программой и Перечнем Критических Технологий РФ, подготовленным в соответствии с результатами долгосрочного прогноза научно- технологического развития Российской Федерации до 2030 года, утвержденным Указом Президента РФ от 7 июля 2011 года № 899 (пункт № 8 «Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии»).

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории общей биотехнологии и микробиологии Центра коллективного пользования «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии», на кафедре биотехнологии и ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет».  

  Объекты исследования: а) Trichoderma harzianum, выделенная из почв Орловской области; б) Fusarium oxysporum; в) семена гороха и огурца; 

Методы:

1)Получение мицелия гриба Trichoderma;

2) Получение экстракта вторичных метаболитов

3)Определение антогонистической активности вторичных метаболито

4)Определение ростостимулирующей активности грибов рода Trichoderma в отношении проростов гороха посевного в опытах in vitro на инфекционном и не инфекционном поле

 

 

 

Описание и обсуждение результатов

 

1)Морфология характеристика популяции грибов рода Trichoderma

2)Получение мицелия и выделение чистой культуры

Было проведено определение популяции грибов рода Trichoderma, выделенных из почв Орловской области, идентифицированы – T.harzianum, T.hamatum,Т.lignorum Выполняемая работа проводилась в асептических условиях, в ламинарном боксе. 

 Для исследования биологической активности орловской популяции грибов рода Trichoderma был рассмотрен наиболее представленный гр. рода T. harzianum, широко используемый в качестве объекта исследования, а также как основы биопрепаратов.

3) Культрно-морфологическая характеристика Trichoderma 

  В дальнейшем исследовании, для определения биологической активности исследуемого штамма использовали культуральный фильтрат.

4) Определение биологической активности орловского штамма гриба рода Trichoderma

5) Антагонистическая активность орловского штамма гриба Tr к фитопатогенам в опытах in vitro

Одним из главных ограничений для широкого использования препаратов на основе гриба-антагониста рода Trichoderma для защиты растений является зависимость его эффективности от типа почвы, гидротермических факторов, состава микробиоты, сортовых особенностей культур, а также экологической ниши, где будет функционировать продуцент. 

В связи с этим исследование антагонистической активности орловского штамма гр. рода Trichoderma harzianum проводили в отношении Fusarium oxysporum, доминирующего в Орловском регионе возбудителя болезней растений.

Таким образом, можно сделать вывод, что вторичные метаболиты грибов рода Trichoderma могут представлять особый интерес, так как являются потенциальным биологическим ресурсом для получения противомикробных препаратов для условно-патогенных микро организмов,в частности Fusarium oxysporum, и для создания экологически безопасного средства защиты растений от фитопатогенов, а также для создания препаратов, ускоряющих элиминацию этих организмов из почв и органических остатков (компостах).

6)Проведен анализ рынка биопрепаратов России для описания экономической эффективности биопрепаратов на основе клеток микроорганизмов в органическом земледелии

 

 

 

 

 

Используемые источники
1. Алимова Ф.К., Тазетдинова Д.И., Тухбатова Р.И. Биотехнология: Промышленное применение грибов рода Trichoderma: учебно-методическое пособие [Текст] / Ф.К. Алимова // Казань: УНИПРЕСС ДАС, 2007. – 234 с.
2. Бондарь П.Н, Савицкая А.Г. Разработка биопрепаратов на основе биоконтрольных штаммов Trichoderma с использованием растительных отходов техногенной сферы // Материалы 1-ой региональной студенческой научной конференции по биологии. Сибирский федеральный университет, Красноярск, 2007.
3. Гнеушева И. А., Павловская Н. Е., Яковлева И. В. Биологическая активность грибов рода Trichoderma и их промышленное применение. Вестник Орловского Государственного Аграрного Университета 2010. Т.24. № 3. с. 36-39.

4. ГОСТ Р 51758-2001 Среды питательные для ветеринарных целей. Методы биологических испытаний.
Information about the project
Surname Name
Redenkova Anna Alexandrovna
Project title
Investigation of the influence of metabolites fungus Trichoderma on agricultural sustainability plants
Summary of the project
Fungi of the genus Trichoderma have important economic value associated with the use of many species to produce enzymes, biologically active substances and plant protection products.
Fungi of the genus Trichoderma are widespread in nature and play a key role in the community mikroorganizmov.V the last 30 years based on Trichoderma biological products are one of the most popular in Russia. However, the range of possible application areas of metabolites of this species has been steadily expanding and this requires additional research. In consequence of this research aimed to study the fungus Trichoderma metabolites influence on the stability of a / s of plants to disease is important.
Keywords
biopreparation, growth stimulant, Trichoderma fungus, phytopathogene, biocontrol agent, inhibitor, biological agriculture.