АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO

Objective. Get effective isolates of Gliocladium sp. by in vitro evaluation of the antagonistic activity against phytopathogenic species of fungi obtained from different substrates. Methods. Study of the efficiency of Gliocladium sp. Was conducted against Botrytis cinerea, Fusarium solani, F. oxyspo...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2022
Автори: Рожкова, Т. О., Білявська, Л. О.
Формат: Стаття
Мова:Українська
Опубліковано: Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2022
Теми:
Онлайн доступ:https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/503
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Agriciltural microbiology
Завантажити файл: Pdf

Репозитарії

Agriciltural microbiology
_version_ 1871466302135074816
author Рожкова, Т. О.
Білявська, Л. О.
author_facet Рожкова, Т. О.
Білявська, Л. О.
author_institution_txt_mv [ { "author": "Т. О. Рожкова", "institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України" }, { "author": "Л. О. Білявська", "institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України" } ]
author_sort Рожкова, Т. О.
baseUrl_str https://smic.in.ua/index.php/journal/oai
collection OJS
datestamp_date 2026-07-22T10:10:51Z
description Objective. Get effective isolates of Gliocladium sp. by in vitro evaluation of the antagonistic activity against phytopathogenic species of fungi obtained from different substrates. Methods. Study of the efficiency of Gliocladium sp. Was conducted against Botrytis cinerea, Fusarium solani, F. oxysporum, F. poae, Cladosporium sp., Alternaria tenuissima and A. arborescens. Fungi were identified by anamorph morphology. The dual culture was grown on Czapek-Dox medium with glucose. Incubation was carried out for seven days in a thermostat at 22–25 °C. Results. Gliocladium sp. was isolated from the roots of winter wheat of Bohdana variety after seed sprouting in the soil for three days. During this period, the fungi colonized the roots, while the analysis of the seeds on potato-glucose agar did not detect them. Isolates of the studied genus had a significant growth rate. Study of the antagonistic activity of Gliocladium sp. against B. cinerea and F. solani 1 showed high efficiency against the former and very low against the latter. Inhibition of fungal growth was different. B. cinerea developed worse when grown with Gliocladium sp. than when grown alone. During separate cultivation of F. solani 1, its growth lag was registered for the first two days of recording, compared to dual culture. The study of five different isolates showed their different effects on the studied fungi. Isolate No. 4 showed the highest antagonistic activity. Conclusion. The minimum percentage of inhibition of the development of phytopathogenic fungi using isolates of Gliocladium sp. was 15.6 % for F. solani 1, the maximum was 81.3 % for F. poae. Isolate No. 2 had the lowest parameters of fungal growth inhibition, but it was the only one that effectively restrained the development of F. oxysporum. Isolate No. 6 inhibited the development of B. cinerea by 69.9 %. Study of the efficiency Gliocladium sp. isolates against the representatives of various species and genera demonstrated their better effect on melanized fungi. The greatest growth inhibition was reported for Alternarium species and Cladosporium sp.
doi_str_mv 10.35868/1997-3004.36.55-63
first_indexed 2025-07-17T12:26:42Z
format Article
fulltext 55 ЗАХИСТ РОСЛИН Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. С. 55–63. ISSN 1997-3004 https://doi.org/10.35868/1997-3004.36.55-63 УДК 579.264:582.282 АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO Т. О. Рожкова, Л. О. Білявська Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України вул. Академіка Заболотного, 154; м. Київ, 03143, Україна; e-mail: rozhkova8@gmail.com Мета. Виділити ефективні ізоляти Gliocladium sp. шляхом вивчення антагоністичної активності в умовах in vitro щодо фітопатогенних видів грибів, отриманих з різних субст- ратів. Методи. Вивчення ефективності Gliocladium sp. провели щодо Botrytis cinerea, Fusa- rium solani, F. oxysporum, F. poae, Cladosporium sp., Alternaria tenuissima та A. arborescens. Гриби визначали за морфологією анаморфи. Дуальну культуру вирощували на середовищі Чапека-Докса з глюкозою. Інкубацію проводили впродовж семи діб у термостаті за темпе- ратури 22–25 °С. Результати. Gliocladium sp. виділено з коренів пшениці озимої сорту Бог- дана після пророщування насіння впродовж трьох діб у ґрунті. За цей період гриби колонізу- вали корені, тоді як за аналізу насіння на картопляно-глюкозному агарі їх не було виявлено. Ізоляти досліджуваного роду мали значну швидкість росту. Вивчення антагоністичної ак- тивності Gliocladium sp. 6 щодо B. cinerea та F. solani 1 показало високу ефективність що- до першого та дуже низьку щодо другого. Пригнічення росту грибів мало різний характер. B. cinerea розвивався гірше за вирощування з Gliocladium sp., ніж за поодинокого культиву- вання. За окремого вирощування F. solani 1 відзначили відставання його росту на перші дві доби обліків, як порівняти з дуальною культурою. Дослідження п’яти різних ізолятів показа- ло їх різну дію на досліджувані гриби. Найвищу антагоністичну активність проявив ізолят № 4. Висновки. Мінімальний відсоток інгібування розвитку фітопатогенних грибів за вико- ристання ізолятів Gliocladium sp. склав 15,6 % для F. solani 1, максимальний — 81,3 % для F. poae. Найменші показники інгібування росту грибів мав ізолят № 2, але він єдиний ефек- тивно стримував розвиток F. oxysporum. Ізолят № 6 пригнічував розвиток B. cinerea на 69,9 %. Вивчення ефективності ізолятів Gliocladium sp. щодо представників різних видів та родів продемонструвало їх кращу дію щодо меланізованих грибів. Найбільше обмеження росту спостерігали для альтернарієвих видів та грибів Cladosporium sp. Ключові слова: антифунгальна дія, мікофільний гриб, Gliocladium sp., фітопатогени. Вступ. У зв’язку з глобальною екологіч- ною кризою, що загострилася на фоні кліма- тичних змін, необхідно переглянути наявну систему захисту рослин, у якій останніми роками переважає хімічний метод. Хоча фунгіциди, як порівняти з іншими пестици- дами, не мають такої загрозливої дії для лю- дини й природи, але деякі з них поступово забороняють для використання у зв’язку з відкриттям нових фактів їх негативного впливу на довкілля. Альтернативною замі- ною хімічних є біофунгіциди, які мають мен- шу вартість. В Україні більшість мікробних препаратів розроблено на основі бактерій, грибів та актиноміцетів. Серед грибних най- уживанішими є біопрепарати на основі Tri- choderma. Розширення спектру родів та видів грибів як основи біопрепаратів покращить можливості біологічного захисту та змен- шить накопичення одноманітних видів в аг- роценозах. Аналіз останніх досліджень і публі- кацій. Гриби роду Gliocladium є відомими біоагентами, їх застосовують для захисту © Т. О. Рожкова, Л. О. Білявська, 2022 56 рослин від хвороб за вирощування сільсько- господарських культур. Здебільшого у при- роді гриби з роду Gliocladium мешкають як сапрофіти на субстратах, багатих на целюло- зи та геміцелюлози [1]. Розкладаючи ці ре- човини, гриби синтезують вуглеводні. Виді- лено штами, які можна застосовувати для промислового виробництва біопалива [2]. Гриби роду Gliocladium мають проти- грибну, антибактеріальну, протинематодну дію та негативно впливають на комах. Най- більш вивченою є ефективність пригнічення фітопатогенних грибів [3]. Доведено антаго- ністичну дію Gliocladium sp. щодо представ- ників різних грибних родів: Alternaria, Botry- tis, Didymella, Fusarium, Pythium, Phytophtho- ra, Rhizoctonia та Sclerotinia [4]. Також вони здатні пригнічувати бактерії: грампозитивні (Bacillus subtilis та Staphylococcus aeureus) і грамнегативні (Erwinia carotovora pv. caroto- vora — збудник м’якої гнилі бульб картоплі) [5]. Недавні дослідження продемонстрували перспективність застосування екстракту гри- ба Gliocladium sp. MR41 проти збудника ту- беркульозу [6]. T. virens (J. H. Mill. et al.) Arx (= G. virens J.H.Mill. et al.) є ефективним що- до контролю фітонематод (Meloidogyne sp.) та перспективним до обмеження інших гель- мінтів (Toxocara canis) [7; 8]. Біоконтроль на основі Gliocladium sp. опосередковується мікопаразитизмом, про- дукуванням вторинних метаболітів і фермен- тів, конкуренцією за поживні речовини та окупацію ризосфери, індукцією захисту рос- лин, сприянням росту рослин та стійкістю до стресових станів [9; 10]. Gliocladium sp. продукують різноманітні вторинні метаболіти. Антибіотична дія цих грибів зумовлена гліотоксином — продуктом біосинтетичного кластера, який визначається геномом нерибосомальної пептидної синте- тази. Показано, що мікопаразитизм T. virens визначається здебільшого продукуванням гліотоксину, тоді як T. atroviride більшою мірою продукує ферменти, які руйнують клі- тинну стінку. Але відкриття гліотоксину як продуцента умовно-патогенних для людини грибів призвело до зарахування його до мі- котоксинів [11; 12]. Терпеноїди є найпоши- ренішими вторинними метаболітами Gliocla- dium sp. Наприклад, у T. virens знайдено та ідентифіковано сесквітерпени циклонерано- вого типу (циклонеротріол), кадинанового типу (трихокадиніни), каротанового типу (трихокаротини та ін.) та інші (14-ацетил- гліокладова кислота, діацетилгліокладова кислота, риномілізин В, ксиларинова кислота В, гідрогептелідинова кислота, хлоргептели, дивіренсоли та тривіренсоли) [13]. Ендофітний гриб Gliocladium cibotii з Verbena officinalis L. показав пом’якшення теплового стресу за вирощування різних сільськогосподарських культур [14]. Доведе- но, що за умов взаємодії з корінням рослин кукурудзи T. virens здатний викликати сис- темну стійкість (ISR), яка зменшує ураже- ність надземної частини рослин [15]. Дове- дено, що T. virens, продукуючи індольні спо- луки, може збільшувати біомасу та стиму- лювати розвиток бокових коренів [16]. Гриби мають більшу здатність до погли- нання важких металів, ніж дріжджі, водорос- ті та бактерії. Гриби з роду Gliocladium най- краще адсорбують мідь компонентами клі- тинної стінки [17]. Мета досліджень. Визначити антагоніс- тичну активність Gliocladium sp. в умовах in vitro щодо фітопатогенних видів з різних субстратів для виділення найбільш ефектив- них ізолятів. Матеріали і методи. Gliocladium sp. ви- ділено з коренів пшениці озимої сорту Бог- дана після трьох діб пророщування насіння у ґрунті з поля, де у 2021–2022 рр. відбулася вегетація цієї культури. Проростки разом з корінцями вкоротили до довжини 5 мм, про- стерилізували у 96 %-му етиловому спирті, промили у дистильованій воді та розклали на картопляно-глюкозний агар. На коренях не спостерігали утворення будь-яких симпто- мів, окрім розростання нальоту гриба. Гриби, проти яких вивчали антагоністичну актив- ність Gliocladium sp., виділили з різних субс- тратів (табл. 1) та визначили за будовою ана- морфи. Для дослідження використали семи- денну культуру грибів. Перевіряли антагоністичну здатність п’яти ізолятів Gliocladium sp. Ізоляти № 4, № 5 (мали менш інтенсивне спороношення) та № 6 виділено з коренів пшениці, а № 2 та № 7 — після сумісного вирощування з F. so- lani 1 та B. cinerea, відповідно. Антагоністичну активність визначали шляхом дуальної культури на середовищі Чапека-Докса з глюкозою. Семиденні куль- тури грибів висіяли на відстані 30 мм від ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 57 Таблиця 1. Походження видів/роду досліджуваних грибів Вид/рід Місце походження зразка Субстрати Культури Органи Botrytis cinerea Pers. ex Fr. Київ (ІМВ) рослина Баклажан листя Fusarium solani 1 (Mart.) Sacc. Суми (СНАУ) ґрунт, рослина Пшениця коріння F. solani 2 Сумська обл. ґрунт, рослина Редиска насіння F. oxysporum Schlecht. Хмельницька обл. рослина Пшениця насіння F. poae (Peck) Wollenw. Суми (СНАУ) рослина Пшениця насіння Cladosporium sp. Шостка рослина Соняшник насіння Alternaria tenuissima Samuel Paul Wiltshire Київ рослина Осот рожевий листя A. arborescens E. G. Simmons Київська обл. рослина Картопля бульби країв чашок Петрі діаметром 90 мм. За поо- динокого вирощування гриби висівали в се- редину чашки. Інкубацію проводили впро- довж семи діб у термостаті за температури 22–25 °С. Відсоток інгібування визначали за формулою: I (%) = ܴ1 – ܴ2 / ܴ1 × 100 % [18]. Повторення у першому досліді — п’яти- кратне, у другому — трикратне. Статистичну обробку отриманих резуль- татів провели за допомогою однофакторного дисперсійного аналізу (ANOVA) у програмі Statistica 6 з наступним розрахунком НІР05. Результати та їх обговорення. Рід гри- бів діагностовано за морфологією анаморфи. Спостерігали утворення характерних для грибів роду Gliocladium конідієносців з фіа- лідами, на яких у вигляді щільних кульок було зібрано округлі одноклітинні конідії [4]. Скупчення спор було різним за розміром (рис. 1). Рис. 1. Морфологія конідіального споро- ношення Gliocladium sp. (ізолят № 2). Gliocladium sp. потрапили до коренів пше- ниці після її пророщування у ґрунті, оскільки попередньо нами було проведено вивчення мікобіоти насіння цього зразка і не виявлено представників цього роду усередині насіння. F. solani 1 було виділено таким самим спосо- бом з різних частин рослин пшениці після пророщування насіння в ґрунті. Мікроміцети зазначеного виду як колонізували корені, так і потрапляли до проростків пшениці. Ізоляти Gliocladium sp. характеризували- ся швидким ростом. Більшість із них займала всю поверхню чашки Петрі діаметром 90 мм на 4–5-ту добу культивування. Спочатку провели вивчення антагоніс- тичної активності Gliocladium sp. щодо видів B. cinerea та ізоляту F. solani 1. Спостері- гали за окремим ростом грибів та їхньою дуальною культурою впродовж декількох днів (рис. 2). Відзначено різний характер розвитку видів за їх сумісного вирощування. Gliocladi- um sp. поступово пригнічував розвиток B. ci- nerea. Відсоток інгібування цього виду на 7-му добу склав 69,9 % (рис. 3). За вирощу- вання одного виду F. solani 1 спостерігали відставання його росту на перші дві доби об- ліків, як порівняти з дуальною культурою. Gliocladium sp. почав пригнічувати розвиток фузарієвого гриба з 6-ї доби культивування. Відсоток інгібування склав лише 15,6 %. На нашу думку, це пов’язано з подібністю похо- дження видів, тобто схожими умовами існу- вання у природі. Вивчення антагоністичної активності грибів роду Trichoderma до F. oxy- sporum показало доволі низький відсоток ін- гібування — 16,67–47,91 % за рахунок їх ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 58 Рис. 2. Антагоністична активність Gliocladium sp. 6 щодо B. cinerea та F. solani 1 (НІР057Bc = 5,1; НІР057Fs1 = 4,5). Рис. 3. Дуальні культури ізолятів Gliocladium sp. 2, Gliocladium sp. 6 та Gliocladium sp. 4 з A. arborescens, B. cinerea та F. poae (7-ма доба). співіснування у ризосфері Radix pseudostel- lariae Rupr. & Maxim. Причому монокульту- ра призвела до збільшення чисельності фіто- патогену та зниження кількості мікопарази- тів [19]. За сумісного вирощування Gliocladium sp. та F. solani 1 виділили новий штам, який відрізнявся забарвленням та активним спо- роношенням, як порівняти з ізолятом № 6. Ізолят № 7 виділено за дуальної культури з B. cinerea, хоча за морфологією він нагаду- вав первинний ізолят № 6. Наші дії поясню- валися тим, що сьогодні активно проводять пошук нових вторинних метаболітів, які ут- ворюються за сумісного культивування мік- роорганізмів [20]. У такий спосіб розширили спектр ізолятів Gliocladium sp. Після цього провели визначення пригні- чення п’ятьма ізолятами розвитку різних ви- дів/роду грибів (табл. 2). Відзначили різну дію ізолятів Gliocladium sp. на досліджувані гриби. Най- гірше стримував розвиток ізолят № 2 у F. so- lani 2. Найвищий відсоток інгібування від- значили в ізоляту № 4 щодо іншого фузаріє- вого гриба — F. poae (рис. 3). Біологічно активними можна вважати ізоляти, які мають відсоток інгібування, ви- щий за 60 % [21]. Тому найвищу антагоніс- тичну активність проявив ізолят № 4. 5-й ізо- лят дещо поступався, маючи незначний по- казник щодо стримування росту F. solani 2. Вивчення ефективності 23 ізолятів T. virens продемонструвало їхню різну ефективність щодо ґрунтових фітопатогенів F. oxysporum, R. solani та S. rolfsii. Серед досліджених ізо- 4-й 5-й 6-й 7-й B. cinerea F. solani 1 B. cinerea + Gliocladium sp. F. solani 1 + Gliocladium sp. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 59 Таблиця 2. Антагоністична активність ізолятів Gliocladium sp. щодо представників роду/видів різного походження Рід/види Інгібування росту грибів різними ізолятами, % № 2 № 4 № 5 № 6 № 7 Cladosporium sp. 57,7 75,4 78,9 65,7 44,5 F. oxysporum 62,2 59,2 59,4 54,0 40,8 F. poae 37,4 81,3 77,2 52,8 57,8 F. solani 2 33,9 61,3 45,2 43,3 46,8 A. tenuissima 49,3 74,0 74,0 70,9 74,0 A. arborescens 67,3 79,5 79,3 54,5 60,0 Примітка: жирним шрифтом позначено показники відсотка інгібування різних ізолятів, які пе- ревищують 60 %. лятів було виділено лише три, які мали висо- кий відсоток інгібування досліджуваних грибів. V-8 пригнітив розвиток F. oxysporum на 82,31 %, V-21 стримав ріст колонії R. sola- ni на 81,76 %, а V-8 інгібував S. rolfsii на 87,39 % [22]. Гриби з різних субстратів мали деякі особливості пригнічення. Найменші показ- ники відсотка інгібування росту відзначили у F. solani 2, який виділили за пророщування насіння редису з ґрунту. Лише ізолят № 4 ак- тивно стримав його розвиток. Отже, як і за вивчення сумісного культивування з F. sola- ni 1, Gliocladium sp. гірше регулював ріст ко- лонії ґрунтового ізоляту. Курченко зі спів- авт. [21], вивчаючи дуальну культуру F. sola- ni та Trichoderma sp., отримали дані щодо протистояння фітопатогена антагоністично- му впливу біоагента. Зі 100 досліджених штамів 26 інгібували ріст F. solani на 60 % та вище, а шість — більше за 70 %. Автори по- яснили цей факт швидким ростом гриба фі- топатогенного виду та його здатністю до си- нтезу трихотеценів. Cladosporium sp., який домінував у міко- біоті насіння соняшнику, активно пригнічу- вався трьома ізолятами досліджуваного біоа- гента. Фузарієві гриби з насіння пшениці відрізнялися за їх інгібуванням: F. oxysporum активно пригнічував лише ізолят № 2, нато- мість розвиток F. poae ефективно обмежува- ли 4-й та 5-й ізоляти. Gliocladium sp. найкраще стримав розви- ток альтернарієвих грибів, ізольованих з різ- них органів рослин, особливо A. tenuissima з листя осоту рожевого. T. virens IMI-392430 за дуальної культури з A. alternata (збудника опіку листя Withania somnifera (L.) Dunal) показав доволі низький рівень антагоністич- ної активності — 43,62 % [23]. Ґрунтові ізо- ляти T. virens виявились ефективними проти Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maubl. — збудника стеблової гнилі касави у Таїланді [24]. A. arborescens, виділений із бульб картоплі з ознаками ураження, ефек- тивно контролювався 2-м, 4-м та 5-м ізоля- тами. Висновки. Виділено гриби з роду Glio- cladium, які є ендофітами коренів пшениці. Ці мікроміцети мають значну швидкість рос- ту на середовищі Чапека-Докса з глюкозою. Антифунгальна дія Gliocladium sp. залежала від властивостей ізолятів досліджуваного гриба та їхнього походження. Мінімальний відсоток інгібування склав 15,6 % для F. so- lani 1, максимальний — 81,3 % для F. poae. Найефективнішим з п’яти досліджуваних ізолятів виявився Gliocladium sp. 4. Найниж- чі показники інгібування росту грибів мав ізолят № 2, проте він єдиний ефективно стримував розвиток F. oxysporum. Ізолят № 6 пригнічував розвиток B. cinerea на 69,9 %. Вивчення антагоністичної дії ізолятів Gliocladium sp. на фітопатогенні гриби різ- них видів продемонструвало їхню високу ефективність щодо обмеження розвитку піг- ментованих грибів. Найбільш істотно обме- жувався ріст альтернарієвих видів та грибів роду Cladosporium sp. Фузарієві гриби, особ- ливо F. solani 2, слабше реагували на Clado- sporium sp., що можна пояснити співіснуван- ням представників обох родів в одній еколо- гічній ніші. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 60 ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. Enzymes, biological control and commercial applications. Vol. 2 Trichoderma and Gliocladium / G. E. Harman, C. P. Kubicek (Eds.). Boca Raton: CRC Press, 1998. 393 p. 2. Ahamed A., Ahring B. K. Production of hyd- rocarbon compounds by endophytic fungi Gliocla- dium species grown on cellulose. Bioresource tech- nology. 2011. Vol. 102(20). P. 9718–9722 https:// dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2011.07.073 3. Castillo H., Rojas R., Villalta M. Gliocladi- um sp., agente biocontrolador con aplicaciones prometedoras. Revista Tecnología en Marcha. 2016. Vol. 29. P. 65–73. https://dx.doi.org/10.18845/tm. v29i7.2707 4. Helyer N., Cattlin N. D., Brown K. C. Bio- logical control in plant protection: a colour hand- book. London: CRC Press, 2014. 276 p. https:// doi.org/10.1201/b16042 5. Saputra H., Puspota F., Tjandrawati T. Pro- duction of an antibacterial compound against the plant pathogen Erwinia carotovora subs. carotovora by the biocontrol strain Gliocladium sp. T.N.C73. Journal of Agricultural Technology. 2013. Vol. 9(5). P. 1157–1165. 6. Uc-Cachón A. H., Gamboa-Angulo M., Bor- ges-Argáez R., Reyes-Estebanez M., Said-Fernán- dez S., Molina-Salinas G. M. Antitubercular activity of the fungus Gliocladium sp. MR41 strain. Iranian Journal of Pharmaceutical Research. 2019. Vol. 18(2). P. 860–866. https://dx.doi.org/10.22037/ijpr.2019. 1100667 7. Amin N. The use of fungal endophytes Glio- cladium spp. in different concentration to control of root-knot nematode Meloidogyne spp. Academic Re- search International. 2014. Vol. 5(2). P. 91–95. 8. Filhoa F., Fonsecaa A., Persicia B., Silvei- raa J., Bragaa C., Pötterb L. … Pereira D. Tricho- derma virens as a biocontrol of Toxocara canis: in vivo evaluation. Revista iberoamericana de Micolo- gia. 2017. Vol. 34. № 1. P. 32–35. https://dx.doi. org/10.1016/j.riam.2016.06.004 9. Sun Z., Li S., Ren Q., Xu J., Lu X., Sun M. Biology and applications of Clonostachys rosea. Journal of Applied Microbiology. 2020. Vol. 129. P. 486–495. https://doi.org/10.1111/jam.14625 10. Gan L., Yin Y., Niu Q., Yan X., Yin S. New insights into the mechanism of Trichoderma virens induced developmental effects on Agrostis stolonife- ra disease resistance against dollar spot infection. Journal of Fungi. 2022. Vol. 8. P. 1186. https:// doi.org/10.3390/jof8111186 11. Knowles S. L., Mead M. E., Silva L. P., Ra- ja H. A., Steenwyk J. L., Goldman G. H. … Rokas A. Gliotoxin, a known virulence factor in the major hu- man pathogen Aspergillus fumigatus, is also biosyn- thesized by its nonpathogenic relative Aspergillus fischeri. mBio. 2020. Vol. 11. e03361-19. https:// doi.org/10.1128/mBio.03361-19 12. Zaid R., Koren R., Kligun E., Gupta R., Leibman-Markus M., Mukherjee P. K. … Hor- witz B. A. Gliotoxin, an immunosuppressive fungal metabolite, primes plant immunity: evidence from Trichoderma virens-tomato interaction. ASM-Jour- nals. mBio. 2022. Vol. 13 (4). https://doi.org/10. 1128/mbio.00389-22 13. Bai B., Liu C., Zhang C., He X., Wang H., Peng W., Zheng C. Trichoderma species from plant and soil: an excellent resource for biosynthesis of terpenoids with versatile bioactivities. Journal of Advanced Research. 2022. https://doi.org/10.1016/ j.jare.2022.09.010 14. Ismail I., Hamayun M., Hussain A., Iqbal A., Khan S. A., Khan M. A., Lee I. An endophytic fun- gus Gliocladium cibotii regulates metabolic and antioxidant system of Glycine max and Helianthus annuus under heat stress. Polish Journal of Envi- ronmental Studies. 2021. Vol. 30 (2). P. 1631–1640. https://doi.org/10.15244/pjoes/125770 15. Lamdan N.-L., Shalaby S., Ziv T., Kener- ley C. M., Horwitz B. A. Secretome of Trichoderma interacting with maize roots: role in induced syste- mic resistance. Molecular and Cellular Proteomics. 2015. Vol. 14 (4). P. 1054–1063. https://doi.org/ 10.1074/mcp.M114.046607 16. Contreras-Cornejo H. A., Macías-Rodrígu- ez L., Cortés-Penagos C., López-Bucio J. Trichoder- ma virens, a plant beneficial fungus, enhances biomass production and promotes lateral root growth through an auxin-dependent mechanism in Arabi- dopsis. Plant physiology. 2009. Vol. 149(3). P. 1579–1592. https://doi.org/10.1104/pp.108.130369 17. Tahir A. Resistant fungal biodiversity of electroplating effluent and their metal tolerance index. Electroplating. 2012. P. 137–144. http://dx. doi.org/10.5772/34624 18. Fokkema N. J., Meuleun F. Antagonism of yeast like phyllosphere fungi against wheat leaves. Netherlands Journal of Plant Pathology. 1976. Vol. 82. P. 13–16. 19. Chen J., Zhou L., Din I. U., Arafat Y., Li Q., Wang J. … Lin W. Antagonistic activity of Tricho- derma spp. against Fusarium oxysporum in rhizo- sphere of Radix pseudostellariae triggers the expres- sion of host defense genes and improves its growth under long-term monoculture system. Frontiers in Microbiology. 2021. Vol. 12. 579920. https://doi.org/ 10.3389/fmicb.2021.579920 20. Zhang Z. X., Yang X. Q., Zhou Q. Y., Wang B. Y., Hu M., Yang Y. B. … Ding Z. T. New azaphilones from Nigrospora oryzae co-cultured with Beauveria bassiana. Molecules. 2018. Vol. 23(7). 1816. https://doi.org/10.3390/molecules23071816 21. Методи визначення антагоністичної ак- тивності мікроміцетів роду Trichoderma проти фітопатогенних грибів і бактерій: науково-мето- ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 61 дичні рекомендації / І. М. Курченко, Я. І. Савчук, О. М. Юр’єва, Л. Т. Наконечна, С. О. Сирчін, А. К. Павличенко … К. С. Циганенко. Київ : ФОП Ямчинський О. В., 2021. 43 с. 22. Srinivasa N., Devi T. P., Sudhirkumar S., Kamil D., Borah J. L., Prabhakaran N. Bioefficacy of Trichoderma isolates against soil-borne patho- gens. African Journal of Microbiology Research. 2014. Vol. 8. P. 2710–2723. https://doi.org/10.5897/ AJMR2013.6588 23. Rahman M. A., Rahman M. A., Moni Z. R., Rahman M. A. Evaluation of bio-control efficacy of Trichoderma strains against Alternaria alternata cau- sing leaf blight of ashwagandha (Withania somnifera (L.) Dunal). Journal of Forest and Environmental Science. 2020. Vol. 36(3). P. 207–218. https:// doi.org/10.7747/JFES.2020.36.3.207 24. Buensanteai N., Athinuwat D. The antago- nistic activity of Trichoderma virens strain TvSUT10 against cassava stem rot in Thailand. African Jour- nal of Biotechnology. 2012. Vol. 11 (84). P. 14996– 15001. https://doi.org/10.5897/AJB12.2385 Отримано 18.08.2022 https://doi.org/10.35868/1997-3004.36.55-63 UDC 579.264:582.282 IN VITRO ANTAGONISTIC ACTIVITY OF GLIOCLADIUM SP. Т. О. Rozhkova, L. O. Biliavska D. K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, NAS of Ukraine, Kyiv e-mail: rozhkova8@gmail.com Objective. Get effective isolates of Gliocladium sp. by in vitro evaluation of the antagonistic activity against phytopathogenic species of fungi obtained from different substrates. Methods. Study of the efficiency of Gliocladium sp. Was conducted against Botrytis cinerea, Fusarium solani, F. oxysporum, F. poae, Cladosporium sp., Alternaria tenuissima and A. arborescens. Fungi were identified by anamorph morphology. The dual culture was grown on Czapek-Dox medium with glucose. Incubation was carried out for seven days in a thermostat at 22–25 °C. Results. Gliocladium sp. was isolated from the roots of winter wheat of Bohdana variety after seed sprouting in the soil for three days. During this period, the fungi colonized the roots, while the analysis of the seeds on potato-glucose agar did not detect them. Isolates of the studied genus had a significant growth rate. Study of the antagonistic activity of Gliocladium sp. against B. cinerea and F. solani 1 showed high efficiency against the former and very low against the latter. Inhibition of fungal growth was different. B. cinerea developed worse when grown with Gliocladium sp. than when grown alone. During separate cultivation of F. solani 1, its growth lag was registered for the first two days of recording, compared to dual culture. The study of five different isolates showed their different effects on the studied fungi. Isolate No. 4 showed the highest antagonistic activity. Conclusion. The minimum percentage of inhibition of the development of phytopathogenic fungi using isolates of Gliocladium sp. was 15.6 % for F. solani 1, the maximum was 81.3 % for F. poae. Isolate No. 2 had the lowest parameters of fungal growth inhibition, but it was the only one that effectively restrained the development of F. oxysporum. Isolate No. 6 inhibited the development of B. cinerea by 69.9 %. Study of the efficiency Gliocladium sp. isolates against the representatives of various species and genera demonstrated their better effect on melanized fungi. The greatest growth inhibition was reported for Alternarium species and Cladosporium sp. Key words: antifungal action, mycophilous fungus, Gliocladium sp., phytopathogens. REFERENCES 1. Harman, G E., Kubicek, C. P. (Eds.). (1998). Trichoderma And Gliocladium. Enzymes, biological control and commercial applications. Boca Raton: CRC Press. 2. Ahamed, A., Ahring, B. K. (2011). Production of hydrocarbon compounds by endophytic fungi Glio- cladium species grown on cellulose. Bioresource technology, 102(20), 9718–9722. https://dx.doi.org/ 10.18845/tm.v29i7.2707 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 62 3. Castillo, H., Rojas, R., & Villalta, M. (2016). Gliocladium sp., agente biocontrolador con aplica- ciones prometedoras. Revista Tecnología en Mar- cha, 29, 65–73. https://dx.doi.org/10.18845/tm.v29 i7.2707 4. Helyer, N., Cattlin, N. D., & Brown, K. C. (2014). Biological control in plant protection: a co- lour handbook. London: CRC Press. https://doi.org/ 10.1201/b16042 5. Saputra, H., Puspota, F., & Tjandrawati, T. (2013). Production of an antibacterial compound against the plant pathogen Erwinia carotovora subs. carotovora by the biocontrol strain Gliocladium sp. T.N.C73. Journal of Agricultural Technology, 9(5), 1157–1165. 6. Uc-Cachón, A. H., Gamboa-Angulo, M., Borges-Argáez, R., Reyes-Estebanez, M., Said-Fer- nández, S., & Molina-Salinas, G. M. (2019). An- titubercular activity of the fungus Gliocladium sp. MR41 strain. Iranian Journal of Pharmaceutical Re- search, 18(2), 860–866. https://dx.doi.org/10.22037/ ijpr.2019.1100667 7. Amin, N. (2014). The use of fungal endo- phytes Gliocladium spp. in different concentration to control of root-knot nematode Meloidogyne spp. Academic Research International, 5(2), 91–95. 8. Filhoa, F., Fonsecaa, A., Persicia, B., Silvei- raa, J., Bragaa, C., Pötterb, L. … Pereira, D. (2017). Trichoderma virens as a biocontrol of Toxocara ca- nis: in vivo evaluation. Revista iberoamericana de Micologia, 34(1), 32–35. https://dx.doi.org/10.1016/ j.riam.2016.06.004 9. Sun, Z., Li, S., Ren, Q., Xu, J., Lu, X., & Sun, M. (2020). Biology and applications of Clono- stachys rosea. Journal of Applied Microbiology, 129, 486–495. https://doi.org/10.1111/jam.14625 10. Gan, L., Yin, Y., Niu, Q., Yan, X., & Yin, S. (2022). New Insights into the mechanism of Tricho- derma virens induced developmental effects on Ag- rostis stolonifera disease resistance against dollar spot infection. Journal of Fungi, 8, 1186. https:// doi.org/10.3390/jof8111186 11. Knowles, S. L., Mead, M. E., Silva, L. P., Raja, H. A., Steenwyk, J. L., Goldman, G. H. … Rokas, A. (2020). Gliotoxin, a known virulence fac- tor in the major human pathogen Aspergillus fu- migatus, is also biosynthesized by its nonpathogenic relative Aspergillus fischeri. mBio, 11:e03361-19. https://doi.org/10.1128/mBio.03361-19 12. Zaid, R., Koren, R., Kligun, E., Gupta, R., Leibman-Markus, M., Mukherjee, P. K. … Hor- witz, B. A. (2022). Gliotoxin, an immunosuppres- sive fungal metabolite, primes plant immunity: evi- dence from Trichoderma virens-tomato interaction. ASM-Journals. mBio, 13(4). https://doi.org/10.1128/ mbio.00389-22 13. Bai, B., Liu, C., Zhang, C., He, X., Wang, H., Peng, W., & Zheng, C. (2022). Trichoderma species from plant and soil: an excellent resource for biosyn- thesis of terpenoids with versatile bioactivities. Journal of Advanced Research. https://doi.org/ 10.1016/j.jare.2022.09.010 14. Ismail, I., Hamayun, M., Hussain, A., Iq- bal, A., Khan, S. A., Khan, M. A., & Lee, I. (2021). An endophytic fungus Gliocladium cibotii regulates metabolic and antioxidant system of Glycine max and Helianthus annuus under heat stress. Polish Journal of Environmental Studies, 30(2), 1631– 1640. https://doi.org/10.15244/pjoes/125770 15. Lamdan, N.-L., Shalaby, S., Ziv, T., Kener- ley, C. M., & Horwitz, B. A. (2015). Secretome of Trichoderma interacting with maize roots: role in in- duced systemic resistance. Molecular and Cellular Proteomics, 14(4), 1054–1063. https://doi.org/ 10.1074/mcp.M114.046607 16. Contreras-Cornejo, H. A., Macías-Rodrígu- ez, L., Cortés-Penagos, C., & López-Bucio, J. (2009). Trichoderma virens, a plant beneficial fungus, en- hances biomass production and promotes lateral root growth through an auxin-dependent mechanism in Arabidopsis. Plant physiology, 149(3), 1579–1592. https://doi.org/10.1104/pp.108.130369 17. Tahir, A. (2012). Resistant fungal biodiver- sity of electroplating effluent and their metal tole- rance index. Electroplating, 137–144. http://dx.doi. org/10.5772/34624 18. Fokkema, N. J., Meuleun, F. (1976). Antag- onism of yeast like phyllosphere fungi against wheat leaves. Netherlands Journal of Plant Pathology, 82, 13–16. 19. Chen, J., Zhou, L., Din, I. U., Arafat, Y., Li, Q., Wang, J. … Lin, W. (2021). Antagonistic ac- tivity of Trichoderma spp. against Fusarium ox- ysporum in rhizosphere of Radix pseudostellariae triggers the expression of host defense genes and improves its growth under long-term monoculture system. Frontiers in Microbiology, 12, 579920. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.579920 20. Zhang, Z. X., Yang, X. Q., Zhou, Q. Y., Wang, B. Y., Hu, M., Yang, Y. B. … Ding, Z. T. (2018). New azaphilones from Nigrospora oryzae co-cultured with Beauveria bassiana. Molecules, 23(7), 1816. https://doi.org/10.3390/molecules23071816 21. Kurchenko, I. M., Savchuk, Ja. I., Jur’je- va, O. M., Nakonechna, L. T., Syrchin, S. O., Pavly- chenko, A. K. … Cyganenko, K. S. (2021). Metody vyznachennia antahonistychnoi aktyvnosti mikro- mitsetiv rodu Trichoderma proty fitopatohennykh hrybiv i bakterii: naukovo-metodychni rekomen- datsii [Methods for determining the antagonistic ac- tivity of micromycetes of the genus Trichoderma against phytopathogenic fungi and bacteria: scien- tific and methodological recommendations]. Kyiv: FOP Jamchyns’kyj O. V. [in Ukrainian]. 22. Srinivasa, N., Devi, T. P., Sudhirkumar, S., Kamil, D., Borah, J. L., & Prabhakaran, N. (2014). ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36. 63 Bioefficacy of Trichoderma isolates against soil- borne pathogens. African Journal of Microbiology Research, 8, 2710–2723. https://doi.org/10.5897/ AJMR2013.6588 23. Rahman, M. A., Rahman, M. A., Moni, Z. R., & Rahman, M. A. (2020). Evaluation of bio-control efficacy of Trichoderma strains against Alternaria alternata causing leaf blight of ashwagandha (Wi- thania somnifera (L.) Dunal). Journal of Forest and Environmental Science, 36(3), 207–218. https://doi. org/10.7747/JFES.2020.36.3.207 24. Buensanteai, N., Athinuwat, D. (2012). The antagonistic activity of Trichoderma virens strain TvSUT10 against cassava stem rot in Thailand. African Journal of Biotechnology, 11(84), 14996– 15001. https://doi.org/10.5897/AJB12.2385 Received 18.08.2022 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2022. Вип. 36.
id oai:ojs2.smic.in.ua:article-503
institution Agriciltural microbiology
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
last_indexed 2026-07-23T01:15:46Z
publishDate 2022
publisher Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv smicinua/b5/8ba7f62e4ca7930c2cd55e28754a2db5.pdf
spelling oai:ojs2.smic.in.ua:article-5032026-07-22T10:10:51Z IN VITRO ANTAGONISTIC ACTIVITY OF GLIOCLADIUM SP. АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO Рожкова, Т. О. Білявська, Л. О. antifungal action, mycophilous fungus, Gliocladium sp., phytopathogens антифунгальна дія, мікофільний гриб, Gliocladium sp., фітопатогени Objective. Get effective isolates of Gliocladium sp. by in vitro evaluation of the antagonistic activity against phytopathogenic species of fungi obtained from different substrates. Methods. Study of the efficiency of Gliocladium sp. Was conducted against Botrytis cinerea, Fusarium solani, F. oxysporum, F. poae, Cladosporium sp., Alternaria tenuissima and A. arborescens. Fungi were identified by anamorph morphology. The dual culture was grown on Czapek-Dox medium with glucose. Incubation was carried out for seven days in a thermostat at 22–25 °C. Results. Gliocladium sp. was isolated from the roots of winter wheat of Bohdana variety after seed sprouting in the soil for three days. During this period, the fungi colonized the roots, while the analysis of the seeds on potato-glucose agar did not detect them. Isolates of the studied genus had a significant growth rate. Study of the antagonistic activity of Gliocladium sp. against B. cinerea and F. solani 1 showed high efficiency against the former and very low against the latter. Inhibition of fungal growth was different. B. cinerea developed worse when grown with Gliocladium sp. than when grown alone. During separate cultivation of F. solani 1, its growth lag was registered for the first two days of recording, compared to dual culture. The study of five different isolates showed their different effects on the studied fungi. Isolate No. 4 showed the highest antagonistic activity. Conclusion. The minimum percentage of inhibition of the development of phytopathogenic fungi using isolates of Gliocladium sp. was 15.6 % for F. solani 1, the maximum was 81.3 % for F. poae. Isolate No. 2 had the lowest parameters of fungal growth inhibition, but it was the only one that effectively restrained the development of F. oxysporum. Isolate No. 6 inhibited the development of B. cinerea by 69.9 %. Study of the efficiency Gliocladium sp. isolates against the representatives of various species and genera demonstrated their better effect on melanized fungi. The greatest growth inhibition was reported for Alternarium species and Cladosporium sp. Мета. Виділити ефективні ізоляти Gliocladium sp. шляхом вивчення антагоністичної активності в умовах in vitro щодо фітопатогенних видів грибів, отриманих з різних субстратів. Методи. Вивчення ефективності Gliocladium sp. провели щодо Botrytis cinerea, Fusarium solani, F. oxysporum, F. poae, Cladosporium sp., Alternaria tenuissima та A. arborescens. Гриби визначали за морфологією анаморфи. Дуальну культуру вирощували на середовищі Чапека-Докса з глюкозою. Інкубацію проводили впродовж семи діб у термостаті за температури 22–25 °С. Результати. Gliocladium sp. виділено з коренів пшениці озимої сорту Богдана після пророщування насіння впродовж трьох діб у ґрунті. За цей період гриби колонізували корені, тоді як за аналізу насіння на картопляно-глюкозному агарі їх не було виявлено. Ізоляти досліджуваного роду мали значну швидкість росту. Вивчення антагоністичної активності Gliocladium sp. 6 щодо B. cinerea та F. solani 1 показало високу ефективність щодо першого та дуже низьку щодо другого. Пригнічення росту грибів мало різний характер. B. cinerea розвивався гірше за вирощування з Gliocladium sp., ніж за поодинокого культивування. За окремого вирощування F. solani 1 відзначили відставання його росту на перші дві доби обліків, як порівняти з дуальною культурою. Дослідження п’яти різних ізолятів показало їх різну дію на досліджувані гриби. Найвищу антагоністичну активність проявив ізолят № 4. Висновки. Мінімальний відсоток інгібування розвитку фітопатогенних грибів за використання ізолятів Gliocladium sp. склав 15,6 % для F. solani 1, максимальний — 81,3 % для F. poae. Найменші показники інгібування росту грибів мав ізолят № 2, але він єдиний ефективно стримував розвиток F. oxysporum. Ізолят № 6 пригнічував розвиток B. cinerea на 69,9 %. Вивчення ефективності ізолятів Gliocladium sp. щодо представників різних видів та родів продемонструвало їх кращу дію щодо меланізованих грибів. Найбільше обмеження росту спостерігали для альтернарієвих видів та грибів Cladosporium sp. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2022-12-22 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/503 10.35868/1997-3004.36.55-63 Agricultural microbiology; Vol. 36 (2022): Agriciltural microbiology; 55-63 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 36 (2022): Сільськогосподарська мікробіологія; 55-63 1997-3004 10.35868/1997-3004.36 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/503/575 Авторське право (c) 2022 Т. О. Rozhkova, L. O. Biliavska https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle антифунгальна дія
мікофільний гриб
Gliocladium sp.
фітопатогени
Рожкова, Т. О.
Білявська, Л. О.
АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title_alt IN VITRO ANTAGONISTIC ACTIVITY OF GLIOCLADIUM SP.
title_full АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title_fullStr АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title_full_unstemmed АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title_short АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ГРИБІВ GLIOCLADIUM SP. В УМОВАХ IN VITRO
title_sort антагоністична активність грибів gliocladium sp. в умовах in vitro
topic антифунгальна дія
мікофільний гриб
Gliocladium sp.
фітопатогени
topic_facet antifungal action
mycophilous fungus
Gliocladium sp.
phytopathogens
антифунгальна дія
мікофільний гриб
Gliocladium sp.
фітопатогени
url https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/503
work_keys_str_mv AT rožkovato invitroantagonisticactivityofgliocladiumsp
AT bílâvsʹkalo invitroantagonisticactivityofgliocladiumsp
AT rožkovato antagonístičnaaktivnístʹgribívgliocladiumspvumovahinvitro
AT bílâvsʹkalo antagonístičnaaktivnístʹgribívgliocladiumspvumovahinvitro