УДК 632.4.01/.08

ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ГРИБОВ РОДА ALTERNARIA

Аубакирова Дина Сериковна1, Ремеле Валентина Ванифатьевна2
1Казахский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции, Магистрант, младший научный сотрудник
2Казахский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

Аннотация
В статье представлены обзорная информация и результаты исследований по фитотоксическими свойствами грибов рода Alternaria и их влияние на сельскохозяйственную продукцию.

Ключевые слова: культуральная жидкость, микотоксин, микроскопические грибы, продуцент


THE PHYTOTOXICITY OF FUNGUS OF GENUS ALTERNARIA

Aubakirova Dina Serikovna1, Remele Valentina Vanifatevna2
1Kazakh research institute of agricultural products processing, Master student, junior research scientist
2Kazakh research institute of agricultural products processing, Candidate of Biological Sciences, leading research scientist

Abstract
In the article presents overview information and results of research on phytotoxic properties of Alternaria fungi and their impact on agricultural production.

Keywords: a culture liquid, microscopic fungus, mycotoxin, strain producer


Рубрика: Общая рубрика

Библиографическая ссылка на статью:
Аубакирова Д.С., Ремеле В.В. Фитотоксичность грибов рода Alternaria // Сельское, лесное и водное хозяйство. 2013. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://agro.snauka.ru/2013/12/1276 (дата обращения: 30.04.2017).

В последние годы вопросы защиты сельскохозяйственных растений в системе возделывания культур выдвигаются на передний план и являются особенно актуальными, так как уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достиг критического значения. Ущерб, причиняемый сельскому хозяйству патогенными микроорганизмами, растет из года в год. Односторонний подход в решении данного вопроса не приводит к положительным результатам [1, c. 5-7].

Стоимость ежегодных потерь урожая от заражения культурных растений и загрязнения продуктов урожая при хранении токсинообразующими грибами и их токсинами (ядами), снижения продуктивности и падежа сельскохозяйственных животных, потребляющих загрязненные корма, составляет в США более 20 млрд. долларов. В России этот ущерб оценивается в среднем в 500 млн. рублей, но в годы массового распространения в посевах токсигенных грибов (как в 1992-1993 гг.)  может составлять до 1,5 млрд. рублей в год. По данным ФАО, ежегодные потери сельскохозяйственной продукции, связанные с ее контаминаций  токсигенными грибами и микотоксинами, составляет  16 млрд. долларов. Десять лет назад они оценивались в 2 млрд. долларов в год [2].

Микотоксины – это метаболиты микроскопических плесневых грибов, являющиеся особо опасными токсическими веществами, загрязняющими корма и пищевые продукты. Высокая опасность микотоксинов выражается в том, что они обладают токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах и способны весьма интенсивно диффундировать в глубь продукта. Микотоксины по своим химическим свойствам относятся к различным химическим классам и имеют молекулярную массу от 200 до 500 kD. В настоящее время из кормов и продуктов питания выделено около 250 видов плесневых грибов, большинство из которых продуцирует высокотоксичные метаболиты, в том числе около 300 микотоксинов. Существует  предположение, что с биологической точки зрения микотоксины выполняют в обмене веществ микроскопических грибов функции, направленные на выживание и конкурентоспособность в различных экологических нишах [3, c.640, 4, c. 21-26].

Важнейшими продуцентами микотоксинов являются   представители  5  родов: Asperegillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria и Claviceps

В последнее время все большее внимание  исследователей  привлекают к себе микотоксины, продуцируемые широко распространенными микроскопическими грибами рода Alternaria. Токсигенные штаммы Alternaria и продуцируемые ими токсины обнаружены в зерновых культурах, семенах хлопчатниках, орехах пекан, в некоторых фруктах (цитрусовые, яблоки), томатах и продуктах их переработки.

Одной из характерных физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов  является их способность использовать для роста и развития в качестве питания углеродсодержащие субстраты и различные соединения азота. Известно, что не все источники одинаково благоприятны для развития микроорганизмов.

По изучению физиолого-биохимических свойств Alternaria, а именно определение активности использования источников углерода (глюкоза, сахароза, мальтоза, лактоза, маннит) и азота (сульфат аммония (NH4SO4), азотнокислый калий (KNO3), гидрофосфат аммония (NH4)2HPO4)  благоприятное воздействие на рост и развитие штаммов оказывает питательная среда с добавлением сахарозы, мальтозы в качестве источника углерода.

Для Alternaria tenuis характерны колонии (КА – картофельный агар, 25º С) вначале могут быть от оранжево-розовых до светло-серых, впоследствии от темно-серых до светло-оливковых, пушистые или шерстистые; скорость роста умеренная. Гифы септированные, от светло- до темно-коричневых. Конидиеносцы коричневые, прямые или слегка изогнутые, длиной до 50 мкм, с 1-3 септами, с одной или несколькими апикальными порами. Конидии золотисто-коричневые, по 10 или больше в длинных, ветвящихся цепочках, разнообразные по форме (яйцевидные, обратнобулавидные, обратногрушевидные), с апикальным носиком  (не больше одной трети длины конидии) или без него. Конидии муральные, с 3-8 поперечными и 1-2 продольными перегородками, гладкостенные или с небольшими выпуклостями, 18-63×7-18 мкм [5, c.32].

Гриб Alternaria tenuis поражает колосья зерновых. Гриб проникает в зародышевую часть. Чаще всего он встречается в плодовой оболочке над зародышем, реже в эндосперме.

Заболевание становится заметным после цветения. На колосьях появляется темный бархатистый налет. Налет может быть и на семенах. У пораженного зерна чернеют ткани в области зародыша. Семена с черным зародышем, как правило, самые крупные и хорошо выполненные.

Вредоносность болезни заключается в том, что больные семена имеют очень низкую энергию прорастания и часто теряют всхожесть. Из недозрелых семян с черным зародышем развиваются ослабленные растения, сильнее поражающиеся корневой гнилью. Большое количество зерен с черным зародышем в партии зерна изменяет цвет муки, ухудшает товарную ценность и хлебопекарные качества.

Фитотоксичность штаммов устанавливается путем культивирования гриба в жидкой среде Чапека для образования наибольшего количества токсина, по методу биопроб на проростках пшеницы [6, c.98].

Отбор проростков пшеницы проводился путем микроскопирования семян (х 32) после суточного замачивания их в воде. Затем здоровые проростки замачивали в культуральной жидкости (КЖ) грибов в концентрации 1:1 в течение 24 часов. В качестве контроля использовали семена, замоченные в воде. Фитотоксичность определяли по угнетению длины ростков и корешков и их массе. В результате было выявлено, что угнетающее действие культуральной жидкости грибов в основном проявляется в задержке роста и развития корешков.

Наблюдалось негативное влияние культуральной жидкости мицелиальных грибов на всхожесть семян (таблица). Токсичность КЖ грибов по мере увеличения экспозиции повышалась, и во всех вариантах снижалось всхожесть семян.

Таблица – Влияние культуральной жидкости грибов на всхожесть семян растений пшеницы

Культуральная жидкость грибов Экспозиция 7 суток Экспозиция 14 суток Экспозиция 21 сутки
всхо-жесть,% токсич-ность,% всхо-жесть,% токсич-ность,% всхо-жесть,% токсич-ность,%
Контроль, вода 100 0 100 0 100 0
Alternaria tenuis 19 75 15 70 20 40 50
Alternaria tenuis 26 75 25 60 30 45 60
Alternaria alternata 152 80 20 70 25 60 35

На 7 сутки культивирования токсичность КЖ штамма Alternaria tenuis 26 колебалась в пределах 20-25%, на 14 сутки токсичность усиливалась и достигала 25-30%, на 21 сутки 50-60%. Исследованные штаммы грибов рода Alternaria tenuis 26 обладали высоким токсическим эффектом и снижали всхожесть до 60%. Аналогичная картина отмечалась у остальных  грибов.

Токсичность КЖ усиливается с увеличением  времени культивирования грибов, например, при замачивании семян пшеницы КЖ и экспозиции 21 сутки во всех вариантах почти отсутствовал рост и развитие растений.

Следовательно, в культуральной жидкости грибов Alternaria содержатся токсические вещества, ингибирующие рост и развитие проростков пшеницы. Последнее негативно сказывается на всхожести семян, и, как следствие, приводит к падению урожайности.

Культуральная жидкость, содержащая токсические метаболиты патогенных грибов родов Alternaria может быть применена в качестве селектирующего агента в традиционной селекции по выведению иммунных сортов пшеницы к отмеченным возбудителям.


Библиографический список
  1. Менликиев М.Я., Сатубалдин К.Н., Салангинас Л.А., Никитин С.Б.  Интеграл. Рекомендации. Екатеринбург, 2002.
  2. Монастырский О. Грибы начали охоту на людей. 2000. http://www.businesspress.ru/newspaper/article_mId_37_aId_58725.html.
  3. Саттон Д., Фотергилл А., Рианльди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов.  Изд-во «Мир». 2001.
  4. Рудаков О.П. Микофильные грибы и их биология и практическое значение. М: Наука, 1981.
  5. Нечаев А.П. Пищевая химия. СПб.: ГИОРД, 2003.
  6. Григорьева Р.З. Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания. Уч. Пособие. Кемерово, 2004.


Все статьи автора «Аубакирова Дина Сериковна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: