Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів
The antifungal activity of cyanobacterial cultures of different taxonomic groups and phage lysates of these bacteria against some phytopathogenic fungi of garden plants and fungi that cause powdery mildew has been studied. It is established that cyanobacterium Plectonema boryanum and its phage lysat...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6246 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів / М. I. Менджул, Т. Г. Лисенко, I.В. Бусахiна, О.В. Андрiєнко // Доп. НАН України. — 2008. — № 11. — С. 156-159. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860180785197219840 |
|---|---|
| author | Менджул, М.І. Лисенко, Т.Г. Бусахіна, І.В. Андрієнко, О.В. |
| author_facet | Менджул, М.І. Лисенко, Т.Г. Бусахіна, І.В. Андрієнко, О.В. |
| citation_txt | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів / М. I. Менджул, Т. Г. Лисенко, I.В. Бусахiна, О.В. Андрiєнко // Доп. НАН України. — 2008. — № 11. — С. 156-159. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | The antifungal activity of cyanobacterial cultures of different taxonomic groups and phage lysates of these bacteria against some phytopathogenic fungi of garden plants and fungi that cause powdery mildew has been studied. It is established that cyanobacterium Plectonema boryanum and its phage lysate LPP-3 had high activity in vitro only against one pathogen - Botritys cinerea. Cyanobacterium Anabaena variabilis and its phage lysate А-1 are toxic against two pathogens - B. cinerea and Marssonina rosea. Cyanobacterium Synechococcus cedrorum and its phage lysate S-8K are the most active against all three pathogens. Phage lysate S-8K causes practically 100% death of fungal mycelium - the agent of powdery mildew on infected plants of tobaccos, cucumbers, roses on closed ground, and apple-trees and dahlias in open ground. In view of the high antifungal action of phage lysate S-8K, it can be recommended as perspective in the development of antifungal preparations with a wide spectrum of action.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:02:14Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 582.26+624.4
© 2008
М. I. Менджул , Т. Г. Лисенко, I. В. Бусахiна, О. В. Андрiєнко
Бiологiчна активнiсть культур цiанобактерiй та їх
фаголiзатiв
(Представлено членом-кореспондентом НАН України М.Я. Спiваком)
The antifungal activity of cyanobacterial cultures of different taxonomic groups and phage
lysates of these bacteria against some phytopathogenic fungi of garden plants and fungi that
cause powdery mildew has been studied. It is established that cyanobacterium Plectonema
boryanum and its phage lysate LPP-3 had high activity in vitro only against one pathogen —
Botritys cinerea. Cyanobacterium Anabaena variabilis and its phage lysate А-1 are toxic against
two pathogens — B. cinerea and Marssonina rosea. Cyanobacterium Synechococcus cedrorum
and its phage lysate S-8K are the most active against all three pathogens. Phage lysate S-8K
causes practically 100% death of fungal mycelium — the agent of powdery mildew on infected
plants of tobaccos, cucumbers, roses on closed ground, and apple-trees and dahlias in open
ground. In view of the high antifungal action of phage lysate S-8K, it can be recommended as
perspective in the development of antifungal preparations with a wide spectrum of action.
Цiанобактерiї — група широко розповсюджених в природi фотосинтезуючих мiкроорганiз-
мiв, якi продукують цiлу низку бiологiчно активних речовин: амiнокислоти, вiтамiни, бiлок,
терпени, феноли, цитокiни та iн. [1, 2]. На пiдставi цього вони, як i деякi iншi мiкроорга-
нiзми [3–5], вважаються перспективними продуцентами для одержання нових, безпечних
для людей та навколишнього середовища бiофунгiцидiв, альтернативних хiмiчним препа-
ратам [6, 7], якi значно порушують рiвновагу фiтоценозiв, забруднюють екосистеми та сiль-
ськогосподарську продукцiю, погiршують умови працi людини. На цей час вже встановлено,
що метаболiти окремих груп цiанобактерiй мають антифiдантнi, дерепродуктивнi, iнсекти-
циднi та антимiкробнi властивостi [2, 8–10].
Метою проведеного дослiдження було визначити фунгiцидну активнiсть деяких куль-
тур цiанобактерiй та їх фаголiзатiв з перспективою розробки в подальшому бiофунгiциду
широкого спектра дiї для застосування в практицi рослинництва.
В експериментi використовували сiм видiв культур цiанобактерiй з музею культур Iн-
ституту мiкробiологiї i вiрусологiї iм. Д.К. Заболотного НАН України: нитчастi — Anabaena
variabilis CALU458, Nostock linckia 387, Plectonema boryanum CALU465, Spirulina platensis
(Gom) Getl CALU603; одноклiтиннi — Synechococcus cedrorum CALU750, Synechocystis sp.
CALU891, Synechocystis minuscula CALU701, якi належать до рiзних таксономiчних груп.
Фаголiзати цiанобактерiй одержували iнфiкуванням вихiдних культур цiанофагами А-1,
LPP-3 i S-8K [10].
Культури цiанобактерiй вирощували в стерильних умовах у лабораторних культивато-
рах об’ємом 5 л на середовищi BG-11 або Фiтцджеральда [11] при освiтленнi 3000 лк, барбо-
тажному перемiшуваннi повiтрям при 25–27 ◦С [10]. Для одержання фаголiзатiв використо-
вували культури цiанобактерiй, що знаходились у експотенцiйнiй фазi росту. Їх iнфiкували
цiанофагами у спiввiдношеннi вiрус-клiтина 1 : 10. Далi iнкубування iнфiкованих культур
цiанобактерiй до повного їх лiзису проводили при освiтленнi 500–700 лк. В експериментi
тестувались фаголiзати пiсля iнактивацiї фага при 70 ◦С протягом години [10].
156 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №11
У роботi використовувались рiзноманiтнi види грибiв, якi викликають захворювання
садових та декоративних культур — Botrytis cinerea, Fusicladium dendriticum, Marssonina
roseae, та гриби, що викликають борошнисту росу на рiзних видах рослин — Erysiphe ci-
choracearum f. nicotianae, Erysiphe cichoracearum f. cucurbitaceae, Sphaerotheca fuliginea f.
dahlia, Podosphaera leucotricha. Данi фiтопатогени одержанi з колекцiї Центрального рес-
публiканського ботанiчного саду НАН України.
Дослiджували антифунгальну активнiсть двох видiв цiанобактерiальних препаратiв:
фаголiзату цiанобактерiй та культуральної рiдини нативних культур цiанобактерiй (у по-
дальшому для зручностi викладу матерiалу використовували термiн “культура цiанобак-
терiй”).
Для оцiнки ефективностi фунгiцидної дiї культур цiанобактерiй та їх фаголiзатiв засто-
совували загальноприйнятi методи “висячої краплi” з визначенням процента проростання
спор через 72 год обробки [12] та встановлення їх захисної дiї на iнфiкованих рослинах
у дрiбно-дiлянкових дослiдах. Зараження проводили на фазi 1–2 листкiв суспензiєю спор
грибiв методом обприскування [13]. Обробку проводили за допомогою дрiбнодисперсного
обприскувача “Росинка”. Iнтенсивнiсть розвитку захворювання до i пiсля обприскування
оцiнювали за ступенем їх ураження за стандартною п’ятибальною шкалою [14]: бал 0 —
ураження вiдсутнє; 0,1 — поодинокi ураження листкiв, паросткiв, бутонiв; 1,0 — ураження
слабке, вiд 3 до 10% усiєї поверхнi листкiв; 2,0 — ураження до 25–30% усiєї поверхнi рослин
з появою бiлого нальоту спороношення гриба; 3,0 — ураження сильне, до 50% усiєї листової
поверхнi, паростки разом з бутонами i листками до половини усiєї довжини покритi гриб-
ним мiцелiєм; 4,0 — уражено до 100% поверхнi усiєї рослини, спостерiгається iнтенсивне
спороношення, всихання листкiв, паросткiв, бутонiв.
В експериментах по визначенню фунгiцидної дiї in vivo використовували одновiковi рос-
лини, якi вирощувались за однакових умов температури, вологостi, освiтлення та мали
однаковий ступiнь грибного ураження.
Статистичну обробку результатiв проводили за [15].
З метою первинного скринiнгу антифунгальних властивостей вказаних вище семи куль-
тур цiанобактерiй та трьох видiв фаголiзатiв проведено тестування на їх здатнiсть iнгiбува-
ти пророщення спор таких видiв фiтопатогенних грибiв: B. cinerea (збудник сiрої гнилi яблу-
нi), F. dendriticum (збудник паршi яблунi), M. rosea (збудник плямистостi троянди). Вста-
новлено, що з усiх дослiджених культур тiльки три культури — A. variabilis, P. boryanum,
S. сedrorum та їх лiзати А-1, LPP-3, S-8K мали очiкувану активнiсть (табл. 1). Найбiльш ви-
ражену фунгiцидну дiю мала культура одноклiтинної цiанобактерiї S. сedrorum та особливо
Таблица 1. Дiя культур цiанобактерiй i їх фаголiзатiв на проростання спор фiтопатогенних грибiв садо-
во-декоративних культур
Варiант
Проростання спор, %
B. cinerea F. dendriticum M. rosea
Контроль (вода) 49,3 ± 0,1 61,0± 0,2 74,1 ± 0,1
S. cendrorum 17,6 ± 0,4 12,0± 0,1 17,3 ± 0,1
Фаголiзат S-8K 4,0 ± 0,1 0 5,3± 0,2
P. boryanum 3,7 ± 0,2 49,7± 0,1 67,3 ± 0,1
Фаголiзат LPP-3 2,1 ± 0,2 24,1± 0,4 49,8 ± 0,3
A. variabilis 28,9 ± 0,1 39,7± 0,1 21,5 ± 0,1
Фаголiзат A-1 10,8 ± 0,3 21,3± 0,1 10,7 ± 0,1
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №11 157
ї ї фаголiзат S-8K, який практично повнiстю iнгiбував пророщення конiдiй усiх дослiдже-
них фiтопатогенiв.
Культура цiанобактерiї P. boryanum та її фаголiзат LPP-3 мали таку ж високу антифун-
гальну активнiсть тiльки по вiдношенню до одного збудника — B. cinerea. Цiанобактерiя
A. variabilis та її фаголiзат А-1 були найбiльш токсичними для двох патогенiв — B. сinerea
i M. rosea. Особливий iнтерес становить вивчення антифунгальної дiї бiопрепаратiв щодо
деяких грибiв, якi викликають борошнисту росу на рослинах. Як свiдчать данi табл. 2,
найбiльший iнгiбуючий ефект на спори фiтопатогенiв мали фаголiзат S-8K та культура S.
сedrorum. Їх максимальна активнiсть спостерiгалась по вiдношенню до збудникiв борошнис-
тої роси тютюну та огiркiв (E. cichoracearum f. nicotianae, E. cichoracearum f. сucurbitacea).
Пiдкреслимо, що в усiх дослiдних варiантах цiанобактерiальнi фаголiзати виявляли
бiльшу фунгiцидну активнiсть, нiж їх вихiднi культури, i тому саме вони були використанi
в бiльшостi подальших дослiджень.
Таким чином, як свiдчать експериментальнi данi, найперспективнiшими для створення
антифунгального бiопрепарату є цiанобактерiя S. сedrorum i одержаний на її основi фаго-
лiзат S-8K.
Фаголiзат S-8К був протестований на видоспецифiчнiсть дiї по вiдношенню до рiзних
видiв збудникiв борошнистої роси огiркiв, тютюну, троянди в умовах захищеного грунту та
жоржини i яблунi в умовах вiдкритого грунту. Усi дослiди проводили на одновiкових росли-
нах, якi були вирощенi в однакових умовах (вологiсть, освiтлення, температура) та мали
майже однаковий ступiнь ураження борошнистою росою. Як контроль використовували
фунгiцид каратан (одноразова обробка, витрата 200–250 л/га).
Показано, що фаголiзат S-8К в умовах захищеного грунту має високу терапевтичну та
захисну дiю на всiх дослiдних культурах. Незважаючи на високий бал ураження рослин,
фаголiзат S-8К при одноразовому обприскуваннi огiркiв та тютюну забезпечує захисну дiю
протягом 20–30 дiб. У той же час хiмiчний фунгiцид каратан фактично лише знижує ступiнь
ураження, а тривалiсть його захисної дiї в 2–3 рази нижча, нiж фаголiзату S-8К (табл. 3).
В умовах вiдкритого грунту фаголiзат S-8K також виявляє високий ступiнь антифун-
гальної дiї проти збудникiв борошнистої роси: майже повнiстю пригнiчує розвиток P. leu-
cotricha на яблунi та значно знижує розвиток Sph. fuligeinea f. dahlia на жоржинi, забезпе-
чуючи тривалiсть захисної дiї вiд 15 до 30 дiб (див. табл. 3).
Таким чином, висока фунгiцидна активнiсть та значна тривалiсть захисної дiї S-8К
до широкого спектра грибних патогенiв, доступнiсть технологiї його одержання дозволя-
Таблиця 2. Дiя культур цiанобактерiй i їх фаголiзатiв на проростання спор грибiв, що викликають борош-
нисту росу
Варiант
Проростання спор, %
E. сichoracearum f.
nicotianae
S. fuliginea f.
dahlia
P. leucotricha
E. cichoracearum f.
cucurbitacea
Контроль (вода) 2,26 57,5 71,4 34,5
S. cendrorum 3,9± 0,1 12,1± 0,1 16,8± 0,1 12,0 ± 0,4
Фаголiзат S-8K 0 0 3,0± 0,1 0
P. boryanum 19,5 ± 0,2 32,4± 0,2 68,8± 0,2 28,1 ± 0,1
Фаголiзат LPP-3 14,1 ± 0,1 11,7± 0,1 45,5± 0,1 17,5 ± 0,3
A. variabilis 16,9 ± 0,4 28,3± 0,3 26,9± 0,1 23,9 ± 0,1
Фаголiзат A-1 11,3 ± 0,1 17,2± 0,1 32,7± 0,3 17,5 ± 0,2
158 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №11
Таблиця 3. Антифунгальна дiя фаголiзату S-8K та каратану проти збудникiв борошнистої роси в захище-
ному грунтi (огiрки, тютюн, троянда) та вiдкритому грунтi (яблуня, жоржина)
Рослина,
фунгiцид
Ступiнь ураження рослин, бал Тривалiсть
захисної дiї,
доба
до обприску-
вання
строк пiсля обприскування, доба
7 14 21 30
Огiрки
каратан 2 0 0,1 1 4 10
фаголiзат S-8K 2 0 0 2 2 20
Тютюн
каратан 4 0 0,1 1 4 10
фаголiзат S-8K 4 0 0 0 0,1 30
Троянда
каратан 3 1 1 3 4 0
фаголiзат S-8K 4 0 0 2 4 15
Яблуня
каратан 3 1 2 3 4 0
фаголiзат S-8К 2 0 0 0 0 30
Жоржина
каратан 2 0,1 1 3 4 7
фаголiзат S-8К 2 0 0,1 2 3 15
ють вважати цей фаголiзат перспективним у боротьбi з грибними захворюваннями рослин
у вiдкритому i, особливо, закритому грунтi.
1. Андреюк Е.И., Коптева К.П., Занина В.В. Цианобактерии. – Киев: Наук. думка, 1990. – 200 с.
2. Сиренко Л.А., Козицкая Н.В. Биологически активные вещества водорослей и качества воды. – Киев:
Наук. думка, 1988. – 256 с.
3. Федорчик Н.С. Использование микроорганизмов для защиты растений от вредителей и болезней //
Защита растений. – 1987. – № 1. – С. 25–26.
4. Рой А.А., Залоило О.В., Чернова Л.С., Курдиш И.К. Антагонистическая активность фосфомоби-
лизующих бацилл к фитопатогенным грибам // Агроэкол. журн. – 2005. – № 1. – С. 50–55.
5. Новикова И.И., Бойкова И.В. Штамм актиномицета Streptomyces chrysomallus Р-21 для получе-
ния биопрепарата полифункционального действия // Пат. 2226214 Россия, МПК7 С 12 N 1/20, А01
N 63/00.
6. Справочник по пестицидам (гигиена применения и токсикология) / Под ред. Л.И. Медведя. – Киев:
Урожай, 1974. – 448 с.
7. Гар К.А. Химические средства борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. –
Москва: Россельхозиздат, 1970. – 206 с.
8. Гольдин Е. Б., Менджул М.И. Использование цианофагов для получения ингибиторов питания на-
секомых // Микробиол. журн. – 1988. – 50, № 1. – С. 94–95.
9. Менджул М.И., Гольдин Е. Б. Снижение вредоносности фитонематод с помощью цианобактерий //
Бактериальные болезни растений: Материалы конф. – Львов, 1990. – Ч. 2. – С. 134.
10. Менджул М.И., Нестерова Н.В., Горюшин В.А., Лысенко Т. Г. Цианофаги – вирусы цианобакте-
рий. – Киев: Наук. думка, 1985. – 148 с.
11. Stanier R.Y., Kunisawa R., Mandel M., Cohen-Bazire G. Purification and properties of unicellular blue-
green algae (order Chroococcales) // Bacteriol. Revs. – 1971. – 35, No 2. – P. 171–205.
12. Методы экспериментальной микологии: Справочник / Под ред. В. И. Билай. – Киев: Наук. думка,
1982. – 550 с.
13. Определитель болезней сельскохозяйственных культур / Под ред. В.И. Хохрякова. – Ленинград:
Колос, 1984. – 304 с.
14. Методы определения болезней и вредителей сельскохозяйственных растений / Пер. с нем. К.В. По-
пковой, В.А. Шмыгли. – Москва: Агропромиздат, 1987. – 224 с.
15. Минкевич И.И., Захарова Т.И. Математические методы фитопатологии. – Ленинград: Колос, 1977. –
48 с.
Надiйшло до редакцiї 15.04.2008Iнститут мiкробiологiї i вiрусологiї
iм. Д.К. Заболотного НАН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №11 159
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6246 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:02:14Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Менджул, М.І. Лисенко, Т.Г. Бусахіна, І.В. Андрієнко, О.В. 2010-02-22T12:19:44Z 2010-02-22T12:19:44Z 2008 Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів / М. I. Менджул, Т. Г. Лисенко, I.В. Бусахiна, О.В. Андрiєнко // Доп. НАН України. — 2008. — № 11. — С. 156-159. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6246 582.26+624.4 The antifungal activity of cyanobacterial cultures of different taxonomic groups and phage lysates of these bacteria against some phytopathogenic fungi of garden plants and fungi that cause powdery mildew has been studied. It is established that cyanobacterium Plectonema boryanum and its phage lysate LPP-3 had high activity in vitro only against one pathogen - Botritys cinerea. Cyanobacterium Anabaena variabilis and its phage lysate А-1 are toxic against two pathogens - B. cinerea and Marssonina rosea. Cyanobacterium Synechococcus cedrorum and its phage lysate S-8K are the most active against all three pathogens. Phage lysate S-8K causes practically 100% death of fungal mycelium - the agent of powdery mildew on infected plants of tobaccos, cucumbers, roses on closed ground, and apple-trees and dahlias in open ground. In view of the high antifungal action of phage lysate S-8K, it can be recommended as perspective in the development of antifungal preparations with a wide spectrum of action. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів Article published earlier |
| spellingShingle | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів Менджул, М.І. Лисенко, Т.Г. Бусахіна, І.В. Андрієнко, О.В. Біологія |
| title | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| title_full | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| title_fullStr | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| title_full_unstemmed | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| title_short | Біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| title_sort | біологічна активність культур ціанобактерій та їх фаголізатів |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6246 |
| work_keys_str_mv | AT mendžulmí bíologíčnaaktivnístʹkulʹturcíanobakteríitaíhfagolízatív AT lisenkotg bíologíčnaaktivnístʹkulʹturcíanobakteríitaíhfagolízatív AT busahínaív bíologíčnaaktivnístʹkulʹturcíanobakteríitaíhfagolízatív AT andríênkoov bíologíčnaaktivnístʹkulʹturcíanobakteríitaíhfagolízatív |