БАКТЕРИИ РОДОВ PSEUDOMONAS И AZOTOBACTER -АНТАГОНИСТЫ ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВИ БАКТЕРИЙ

В публикациях, посвященных использованию бактерий р. Pseudomonas для защиты злаковых культур от болезней, фигурируют различные виды псевдомонд. Из посевов пшеницы выделены бактерии р. Pseudomonas, обладающие антагонистическим действием в отношении гриба Gaeumannomyces graminis [Weller et al., 1989; Zaspel, 1989]. Показано, что в результате обработки семенного материала пшеницы культурами псевдомонад растения на ранних фазах развития были заражены незначительно, что способствовало повышению урожая (по сухому веществу) в среднем на 61% [Zaspel, 1989]. В мелкоделяночных опытах штаммы Р. cepacia обеспечивали защиту пшеницы от фузариоза и повышали урожайность на 80% по сравнению с контролем [Додатко и др., 1989]. Канадскими исследователями ризобактерии Р. cepacia и Р. putida были использованы в качестве агентов биологической защиты растений озимой пшеницы против поражения грибом Rhizoctonia solani. В вариантах с использованием штаммов ризо- бактерий биомасса растений заметно возрастала по сравнению с контролем, а масса сухих корней увеличивалась на 92-128% [Renato de Freitas, Germida, 1991].

Подавляющее большинство штаммов, антагонистически активных по отношению к возбудителям корневых гнилей злаковых культур, относится к флуоресцирующим видам бактерий р. Pseudomonas, а также к не флуоресцирующим сапрофитным видам Р. cepacia и Pseudomonas sp. [Гарагуля и др., 1989].

В литературе имеются данные о высокой биологической эффективности почвенных флуоресцирующих бактерий р. Pseudo-

monas также против других возбудителей заболеваний злаковых и травянистых растений: септориоза и листовой ржавчины пшеницы [Levy et al., 1989], ржавчины [Tosi, Zazzerini, 1994] и увядания сафлора [Liang et al., 1996]. Изолят P.fluorescens, выделенный из ризосферы рапса озимого, обладал антагонистическими свойствами против патогенных и сапрофитных для рапса и льна грибов. Он способен защитить прорастающие растения от инфекции Phoma lingam, Fusarium avenaceum [Novotna, 1990].

Исследованы антагонистическая активность штаммов псевдомонад, выделенных из ризосферы огурца, по отношению к Pythium ultimum, вызывающего выпревание всходов, а также влияние бактерий на рост рассады. Некоторые изоляты имели положительное влияние на рост растений огурца, и 8% выделенных изолятов подавляли развитие патогенеза [Pietr, Kempa, 1989; Sugimoto et al., 1990].

В вегетационных и полевых мелкоделяночных опытах изучали возможность использования обработки посевного материала ризосферными бактериями из группы флуоресцирующих Pseudomonas для предпосевной защиты свеклы от болезней. Показано, что штамм ML5 P.fluorescens-putida и штамм R20 Р. puti- da подавляют заселение перикарпа семян сахарной свеклы патогеном Pythium ultimum. Штамм R20 тормозил мицелиальный рост гриба в тканях семян, а штамм ML5 препятствовал как мицели- альному росту, так и прорастанию спор. Активность штаммов ML5 и R20 была сопоставима с активностью фунгицидов, подавляющих выпревание всходов сахарной свеклы в условиях теплицы [Osbum et al. 1989; Sikora et al., 1990]. В другой работе, также посвященной способам биологической борьбы против болезней сахарной свеклы, выявлено, что псевдомонады, используемые для дражирования семян, сохраняли антагонистические свойства в течение нескольких месяцев [Gordon-Lennox et al., 1987].

В вегетационных опытах изучено действие изолятов Р. fluo- rescens и Р.

Сначала в опытах in vitro, а затем в условиях теплицы исследована активность штаммов Р. fluorescens в отношении

Rhizoctonia solani, а также возбудителя корневой и стеблевой гнили арахиса (Sclerotium rolfsii) [Canesan, Gnanamanickam, 1987; Savithiry, Gnanamanickam, 1987]. Растения арахиса, инокулирован- ные Р. fluorescens перед заражением Rhizoctonia solani, поражались заболеванием в два раза слабее, чем контрольные; 99% растений арахиса были защищены от инфекции Sclerotium rolfsii, если их подвергали бактеризации (106 КОЕ/мл). Под влиянием бактеризации урожай арахиса возрастал на 59%, а высота растения увеличивалась на 25,7%.

Известно, что среди бактерий р. Pseudomonas достаточно часто встречаются антагонисты, эффективные против бактериальных поражений растений. Так, например, предпосевная обработка клубней картофеля, инфицированных Erwinia carotovora subsp. Atroseptica, смесью двух флуоресцирующих псевдомонад снижала зараженность клубней потомства, а также задерживала развитие болезни на материнских клубнях [Rhodes, Logan, 1986]. Эпифит- ные псевдомонады, выделенные с перца и томата, проявляли антагонизм по отношению к возбудителю бактериозов Erwinia carotovora subsp. carotovora. Изолят P. putida PP22 подавлял рост широкого спектра фитопатогенных бактерий на питательной среде, включая 24 вида возбудителей мокрой гнили (родов Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Cytophaga) [Liao, 1989].

Во многих публикациях отражено [Hasegawa et al., 1987; Conway et al., 1989; Liao, 1989], что антагонисты p. Pseudomonas отличаются широким спектром антагонистической активности и по праву рассматриваются авторами как потенциальные агенты биологической защиты.

Исследователями предложены биологические методы борьбы с фузариозами растений с использованием бактерий р. Pseudomonas. Исследована антифунгальная активность концентрированной КЖ (культуральной жидкости) бактерий Р. solanacearum [Tsuyumu et al., 1989] и отмечена возможность ее использования для биологической борьбы с фузариозным вилтом томатов [Toyoda et al., 1988].

В работе ряда исследователей [Janisiewicz, Yourman, 1989; Мао, Cappellini, 1989; Wilson, Chalutz, 1989; Sobiczewski, Bruk, 1999] дана высокая оценка эффективности применения микроор- ганизмов-антагонистов р. Pseudomonas для борьбы с грибами р. Penicillium и Botrytis, поражающих плоды фруктовых деревьев в послеуборочный период.

В некоторых публикациях авторы отмечают наличие положительного комплексного действия на растение со стороны бак- терий-антагонистов. Речь идет не только о биологическом контроле почвенных инфекций, использование культур пггаммов-ан- тагонистов способствует также индукции системной устойчивости растений, благоприятствует раннему росту и увеличению урожая сельскохозяйственных культур [Becker et al., 1990].

Еще одним подтверждением перспективности микроорганизмов р. Pseudomonas для использования в качестве агентов биологической защиты растений стало выявление у некоторых псевдомонад нематоцидной активности [Смирнов и др., 1999; McLaughlin, Sequeira, 1988; McLaughlin et al., 1989; Ali Siddiqui et al., 2001].

Таким образом, среди бактерий р. Pseudomonas встречаются антагонисты различных грибных и бактериальных фитопатогенов, причем в основном это представители флуоресцирующих видов псевдомонад. В многочисленных опытах получено подтверждение, что бактерии-антагонисты р. Pseudomonas могут использоваться для снижения и предотвращения заболеваний растений.

Бактерии р. Azotobacter также способны угнетать и нарушать развитие фитопатогенных грибов р. Helminthosporium, Fusarium, Alternaria и Penicillium, вызывающих корневые гнили растений [Мишустин, 1975; Дегтярева и др., 2001; Фатыхова и др., 2001; Kumari Lakshmi et al., 1972].

В ранних работах некоторые исследователи полагали, что влияние азотобактера на снижение заболеваемости растений может быть связано с его стимулирующим действием на бактерий- антагонистов фитопатогенов преимущественно из р. Pseudomonas либо с усилением иммунитета растений. Опыты, основанные на обработке семян сельскохозяйственных культур азотобактером, показали повышение их устойчивости к ряду болезней, вызываемых почвенными грибами. Так, применение азотобактера на песчаной почве снизило заболевание картофеля паршой с 75% (контроль без бактеризации) до 3%, а на дерново-подзолистой - с 24 до 4%, причем штамм, полученный в результате направленной изменчивости в ризосфере картофеля, действовал несколько эффективнее исходного штамма [Линчевская с др., 1958]. В серии опытов, поставленных на картофеле, применение биопрепарата азотобактерина в 14 опытах из 19 предохраняло картофель от вирусных заболеваний и в 11 - от бактериальных [Винтик, 1964]. Бактеризация картофеля азотобактером позволила снизить поражение растений фитофторой на подзолистой среднесуглинистой почве [Рубенчик, 1960].

Внесение азотобактера совместно с фосфобактерином в торфоперегнойные кубики с растениями капусты позволило после высадки растений в подзолистую почву предохранить корни от килы, тогда как небактеризованные корни оказались поврежденными полностью. При этом внесение одного азотобактера дало снижение поражаемое™ на 43%, а совмесгао с фосфобактери- ном - на 69% [Наумова, 1958].

Было установлено, что при обработке семян пшеницы азотобактером поражаемость растений пыльной головней уменьшилась с 4 до 0,4%.

В последнее время отмечается некоторое возрастание интереса исследователей к бактериям р. Azotobacter. Так, был разработан биофунгицид на основе комплекса штаммов ризосферных бактерий Pseudomonas sp. В-6798 и Az. chroococcum, обладающих антагонистической активностью по отношению к фитопатогенному грибу Fusarium sp., выделенному из семян пшеницы [Фа™1- хова и др., 2002]. На основе штамма Az. chroococcum А41 индийскими учеными предложено бактериальное удобрение для оздоровления корневой системы растений, поскольку данный штамм проявляет антагонистическую активность против широкого спектра фитопатогенных грибов, относящихся к 10 родам [Pandey et al., 1990].

С целью получения биопрепарата для повышения почвенного плодородия и восстановления нарушенных земель был предложен штамм Az. chroococcum 2Е-16, обладающий антибиотической активностью в отношении грибных и бактериальных фитопатогенов; кроме того, штамм хорошо приживался в почве и грунтах [Пат. 2177466]. В качестве способа выращивания овощных культур предложена обработка семян комплексом культур микроорганизмов, обладающих фунгистатическим действием, в том числе Az. indicum spp., Р. putida spp., Fusarium moniliforme BKM-136 [Пат. 2110170].