Дрожжи для защиты органического картофеля от альтернариоза протестировали польские ученые и назвали самый перспективный вариант
Группа ученых из Института защиты растений, Национальный исследовательский институт Польши, опубликовали результаты своей работы по защите органического картофеля в журнале Agriculture 2022 на портале www.mdpi.com.
«Альтернариоз картофеля, вызываемый почвенным патогеном Alternaria spp., серьезное заболевание, которое без контроля вызывает огромную потерю листьев и приводит к уменьшению урожая до 30%, – напоминают авторы. - Лиственные поражения представляют собой пятна с концентрическими кольцами, часто окруженные желтой хлоротичной тканью, образовавшейся в результате диффузии грибных токсинов. Симптомы обычно появляются через несколько недель после появления всходов на нижних листьях в виде черных или коричневых пятен. Пятна сливаются, что приводит к отмиранию листьев и дальнейшем распространению болезни.
Культурные методы борьбы с альтернариозом картофеля ограничены: длительный севооборот, хорошая борьба с сорняками, удаление альтернативных растений-хозяев, соответствующее внесение удобрений и орошение. В органическом земледелии, где химические пестициды запрещены, необходимо исследовать другие дополнительные методы контроля, такие как биологические методы.
Биологические агенты считаются важной альтернативой химическим пестицидам. Чтобы быть успешными, микроорганизмы, антагонистические по отношению к патогенам растений, могут производить вещества, вредные для целевых патогенов. Они эффективно колонизируют поверхности растений, такие как листья и плоды, эффективно конкурируя за доступные питательные вещества и пространство и выживая в меняющихся условиях.
Также очень важно, чтобы они не образовывали вредных метаболитов для животных и людей и не вызывали какие-либо опасения в отношении биобезопасности. Среди микроорганизмов, потенциально антагонистических по отношению к фитопатогенам, этим критериям соответствуют многие виды дрожжей.
Дрожжи встречаются в любой среде, включая воду, почву, растения и животных. Эти одноклеточные организмы использовались в пищевой промышленности и для непосредственного потребления человеком в качестве пищевых добавок на протяжении тысячелетий.
Дрожжи не производят токсичных веществ, таких как микотоксины, аллергены или антибиотики, поэтому считаются безвредными для здоровья человека и животных, даже при непосредственном переваривании. Они также быстро адаптируются к окружающей среде.
Многие виды дрожжей описаны как антагонисты различных патогенов растений: конкурируют с патогенами растений за пространство и питательные вещества, могут продуцировать литические экзоферменты и летучие органические соединения для негативного влияния на патогенных конкурентов. У растений дрожжи индуцируют иммунитет.
Дрожжи широко используются в пищевой промышленности, в выпечке, пивоварении и виноделии, и многие штаммы доступны на рынке. Некоторые из них могут проявлять противогрибные свойства. Таким образом, это исследование было направлено на изучение возможности использования штаммов дрожжей, которые уже имеются в продаже и используются в пищевой промышленности, для их повторного использования в сельском хозяйстве и предотвращения альтернариоза у органического картофеля.
Шесть коммерческих штаммов дрожжей, используемых в пищевой промышленности, в основном в хлебопечении, пивоварении и виноделии, оценивали в сравнении с Alternaria alternata и A. Solani.
Штаммы дрожжей выделяли из коммерческих продуктов после регидратации и культивирования на среде PDA (картофельно-декстрозный агар) в течение 72 ч при 23 °C.
Biodiva TD 291 - это чистая культура Torulaspora delbrueckii, используемая для повышения сложности вина. Этот штамм устойчив к осмотическому шоку.
W 34/70 - самый популярный штамм дрожжей в пивоварении, используемый во всем мире из-за его стабильности.
V 1116 - штамм «дрожжей-киллеров», предназначенный для ферментации красного и белого вина.
US 05 - пивоваренный штамм, активный при более низких температурах, таких как 14–16 °C.
Штамм EC 118, Saccharomyces bayanus, имеет низкую потребность в питательных веществах, а Coobra является высокопродуктивным штаммом спиртовых дрожжей.
Образцы Alternaria alternata (штамм 12/124) и Alternaria solani (штамм 1558) были получены из Института защиты растений - Банка патогенов Национального исследовательского института в Познани, Польша.
Для оценки антагонистических свойств дрожжей провели тест in vitro - определяли продукцию литических экзоферментов штаммами дрожжей. В тепличных экспериментах оценивали способность штаммов дрожжей колонизировать поверхность листьев картофеля и минимизировать симптомы альтернариоза на растениях.
По результатам, штамм Coobra ингибировал рост мицелия Alternaria in vitro и наиболее эффективно уменьшал симптомы Alternaria на инокулированных растениях (примерно с 60% до 9% для A. solani и 14% для A. alternata) через семь дней. Этот штамм продуцировал наибольшее количество ферментов, т.е. амилазу, пектиназу и протеазу. Через восемнадцать дней из листьев была выделена только популяция S. cerevisiae Coobra.
Таким образом, штамм Coobra проявляет антагонистические свойства по отношению к Alternaria spp. и является перспективным для дальнейших полевых испытаний».
По статье группы авторов (Иоланта Ковальска, Джоанна Кржиминьска, Кинга Матысяк, Магдалена Якубовска), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.
