Фитопатогенные бактерии, выделяемые из некоторых видов тли

Злобин Ю.А., Бондарева Л.Н. Эколого-ценотическая характеристика и продуктивность Н. perforatum L. на северо-востоке Украины (Сумская область) // Раст. ресурсы. 2000. Вып.З. С.26-32.

Лещанкина В.В., Кудашкина З.П. Морфологические особенности некоторых видов Hypericum perforatum L. при интродукции в Мордовию // Раст. ресурсы. 1989. Вып.З. С.381-386.

Маковецкая Е.Ю. Сравнительное изучение роста и продуктивности некоторых культивируемых на Украине видов Hypericum L. в течение первого года вегетации//Раст. ресурсы. 1992. №3. С.59-66.

Мамаев С.А. О проблемах и методах внутривидовой систематики древесных растений. II. Амплитуда изменчивости // Закономерности формообразования и дифференциации вида у древесных растений: Тр. Института экологии растений и животных. 1969. Выи.64. С.3-38.

Мамаев С.А. Основные принципы методики исследования внутривидовой изменчивости древесных растений // Индивидуальная и эколого-гео1рафическая изменчивость растений. Свердловск, 1975. С.3-14.

Мамаев С.А., Чуйко Н.М. Индивидуальная изменчивость признаков листьев у дикорастущих видов костяники // Индивидуальная и эколого-географиче- ская изменчивость растений. Свердловск, 1975. С.114-118.

ОзёрскаяЕ.С. Изменчивость морфологических признаков в популяциях двух видов семейства кувшинковых на Среднем Урале // Исследование форм внутривидовой изменчивости растений. Свердловск, 1981. С. 110-116.

Пархоменко В.М. Состояние ценопопуляций Hypericum perforatum L. на территории Саратовской области // Исследования молодых ученых и студентов в биологии: Сб. науч. тр. Саратов, 2008. Вып.5. С.46 49.

Пархоменко В.М., Забалуев А.П. Возрастная и виталитетная структура ценопопуляций Hypericum perforatum L. /У Вопросы биологии, экологии, химии и методики обучения. Саратов, 2008. Вып. 10. С.72-75.

Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л., 1984. 288 с. УДК 632.752.2

ФИТОПАТОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ ИЗ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТЛИ

А.М. Петерсон, Е.В. Глинская, Н.Ф. Пермякова

Саратовский государственный университет им Н.Г. Чернышевского, 410012, г. Саратов, ул Астраханская 83; e-mail: biofac@sgu.ru

Тли являются широко распространенными вредителями сельскохозяйственных культур. Вред, причиняемый растениям этими насекомыми, определяется не только механическим повреждением растительных органов и тканей, но и участием в передаче возбудителей болезней растений вирусной, грибной и бактериальной природы (Воронкевич, 1974; Щеголев, 1980 и др.).

Тли могут являться единственными или преимущественными переносчиками фитопатогенных агентов или же могут принимать только частичное или случайное участие в переносе инфекции. В настоящее время в литературе накоплены данные, показывающие, что тли могут не только служить механическими переносчиками, но и представлять собой значительные резервуары инфекции в природе (Лебедева, 1982; Дьяконов, 2000; Сидоров, 2006; Cao et al., 2001; Masui et al., 2001).

Из всех фитопатогенных микроорганизмов наибольшее экономическое значение имеют грибы. Они вызывают не менее 80% всех болезней растений (Щеголев, 1980; Cosic,Vrandecic, 2002).

При распространении насекомыми фитопатогенных бактерий обычно имеет место механическая передача, иногда сопровождающаяся повреждением растения и внесением в него патогена; но встречается и биологическая передача бактерий насекомыми. Тли указываются как механические переносчики чёрного бактериоза пшеницы, бактериального побурения абрикоса и некоторых других бактериальных инфекций растений (Воронкевич, 1974).

Перенос фитопатогенных вирусов тлями происходит либо чисто механически, либо биологически после предварительного размножения агента в теле насекомого. Особую роль тли играют в передаче возбудителей вирусных мозаик и желтух. Так, переносчиками вируса мозаики огурцов (cucumber mosaic virus - CMV) наиболее часто являются тли Aphis gossypii, Myzus persicae и многие другие виды (Лебедева, 1982).

В организме насекомого фитопатогены вступают в сложные взаимоотношения с симбиотической микрофлорой, прежде всего с микрофлорой пищеварительного тракта. Качественный и количественный состав нормальной микрофлоры способен влиять на выживаемость фитопатогена в организме переносчика и в конечном счёте на распространение инфекции в популяции растения-хозяина.

Тем не менее, спонтанное микробоносительство тли изучено чрезвычайно слабо. Сравнительно мало известно также и о функции полостной внеклеточной микрофлоры кишечника этих фитофагов.

В связи с этим целью данной работы стало изучение спонтанного микробоценоза некоторых наиболее распространенных видов тли.

Материал и методика

Работа проводилась в вегетационный период 2007 г. Было исследовано по 100 бескрылых самок яблонной (Aphis pomi Deg.), черемуховой (Rhopalosiphum padi L.) и смородиновой (Eriosoma ulmi L.) тли, собранных в природных стациях в окрестностях г. Саратова. Идентификация насекомых проводилась по определителю насекомых (Плавильщиков, 1994), правильность определения подтверждена канд. с.-х. наук, профессором кафедры энтомологии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова Б.С. Якушевым.

Непосредственно перед бактериологическим посевом насекомых усыпляли, обрабатывали в 96%-ном этаноле в течение 5 минут для уничтожения микроорганизмов, обитающих на внешних покровах тлей, затем дважды промывали в стерильном физиологическом растворе. 10 экземпляров тлей, обработанных таким образом, растирали в ступке с 0,5 мл физиологического раствора. Средняя масса 10 самок тлей составляла 0,005 г, таким образом, получали разведение 10~2. По 0,1 мл полученной суспензии засевали на ГРМ-агар, картофельную среду и среду ВЯ следующего состава: вытяжка из яблоневых листьев (10%), яблочный сок (10%), пептон (1%), глюкоза (1%), фруктоза (1%), неорганические соли NaCl, FeS04, KN03, K2HP04, MgS04, СаСОз (по 0,1%), голодный агар (3%), рН - 6. Последняя среда являлась экспериментальной и была разработана и апробирована нами для выделения микроорганизмов, приспособленных к обитанию в пищеварительном тракте растительноядных насекомых.

Посевы инкубировали при температуре 28°С в течение двух суток. Для идентификации выделенных культур проводили изучение их морфологических, культуральных, биохимических свойств. Видовую принадлежность устанавливали по

определителю бактерий Берджи (1997) и определителю зоопатогенных микроорганизмов (1995).

Результаты и их обсуждение ~ В результате наших исследований из пищеварительных трактов трех видов тлей выделено 38 видов бактерий, принадлежащих к 21 роду. Наиболее разнообразно в видовом отношении оказался представлен род

Bacillus

ffl Bacillus EI Staphylococcus 0 Erwinia  Другие роды Рис. 1. Структура микробоценоза пищеварительного тракта тли

Наибольшая встречаемость была характерна для Planococcus citreus (43,4%), Kocuria rosea (26,7%), Bacillus licheniformis, Pimelobacter.simplex, Kytococcus sedentarius, Micrococcus agilis, Staphylococcus cohnii cohnii (no 13,4%) (таблица).

Из пищеварительного траста яблонной тли выделено 23 вида бактерий, среди которых 6 видов рода Bacillus, 5 видов грамположительных неспоровых палочек родов Aureobacterium, Cellulomonas, Curtobacterium, Exiguobacterium, 8 видов грамположительных кокков родов Deinococcus, Kocuria, Kytococcus, Micrococcus, Planococcus, Staphylococcus и 2 вида гра- мотрицательных палочек родов Aeromonas и Pseudomonas.

Из пищеварительного тракта черёмуховой тли выделено 17 видов бактерий, среди которых 2 вида рода Bacillus, 2 вида грамположительных неспоровых палочек родов Microbacterium и Pimelobacter, 4 вида грамположительных кокков родов Kocuria, Kytococcus, Planococcus, Staphylococcus и 9 видов грамотрицательных палочек родов Aeromonas, Alcaligenes, Brevundimonas, Envinia, Obessumbacterium, Pseudomonas, Serratia и Vibrio.

Из пищеварительного тракта смородиновой тли выделено 10 видов бактерий, среди которых 3 вида рода Bacillus, 1 вид грамположительных неспоровых палочек рода Pimelobacter, 5 видов грамположительных кокков родов Kytococcus, Micrococcus, Planococcus, Staphylococcus и 1 вид грамотрицательных палочек рода Envinia (рис. 2).

Микробоценоз пищеварительного гракта различных видов тли

Виды Объекты выделения Среды выделения L _ Количественные показатели* Встречаемость в пробах, %

Aphis pomi Rhopalosiphum padi Eriosoma ulmi

Грамположительные споровые палочки: Bacillus azotoformans + КС 103 3,3

В. alvei + КС 3,3

В. cereus + + ГРМ-агар, КС 102-104 6,7

В. circulans + + ВЯ, КС 10г-103 10,0

В. factidiosus + вч 103 3,3

В. licheniformis + ГРМ-агар, ВЧ 103-106 13,4

В. megaterium + КС, ВЯ 103 6,7

В. thuringiensis + ВЯ 103 3,3

В. psychrosacharolyticus + ГРМ-агар 103 3,3

Грамположительные неспоровые палочки: Aureobacterium barkeri + ГРМ-агар 103 3,3

A. testaceum + ГРМ-агар 103 3,3

Cellulomonas sp. + ГРМ-агар ю4 3,3

Curtobacterium flacumfaciens + ГРМ-агар 103 3,3

Exiguobacterium aurantiacum 4- ВЯ 103 3,3

Microbacterium arborescens + ГРМ-агар 103 3,3

Microbacterium imperiale + ГРМ-агар 103 3,3

Pimelobacter simplex + + + ВЯ 102-103 13,4

Примечание. * - количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на объем органа.

Таким образом, наблюдаются значительные различия в структуре микробоценозов пищеварительных трактов разных видов тли: у яблонной и смородиновой тли преобладают грамположительные кокки, у черёмуховой - грамотрицательные палочки. Причиной выявленных различий могут

Г+ споровые палочки В Г+ нсспоровые палочки 53 Г+ кокки Н Г- палочки

Рис. 2. Соотношение видов, принадлежащих к различным морфологическим формам бактерий, в пищеварительном тракте тлей: а - яблонной, б - черёмуховой, в - смородиновой

быть особенности жизненных циклов рассматриваемых видов тли. Основным кормовым растением для яблонной тли служат разные виды дикой лесной яблони, с которых она переходит на культурные сорта яблони, груши, рябины, боярышника, сливы, абрикоса и др. Смородиновая тля относится к разнодомным видам, но половое поколение вредителя развивается на корнях всё тех же кустарников - смородины и крыжовника. Лишь черемуховая тля имеет поколение, развитие которого происходит на злаковых культурах (Ивановская, 1977; Щеголев, 1980). Вполне вероятно, что большое количество грамотрицательных палочек в микробоценозе черёмуховой тли связано именно с контактом этих насекомых со злаками.

Большинство выделенных видов микроорганизмов являются широко распространенными в окружающей среде сапрофитами. Бактерии родов Aureobacterium и Serratia относятся к типичным обитателям организма насекомых (Берджи, 1997). Наибольший интерес представляет выделение из организма яблонной тли фитопатогенного вида Curtobacterium flacum- faciens и энтомопатогенного Bacillus thuringiensis, а также выделение из смородиновой тли фитопатогенного Erwinia rhapontici.

Список литературы

Воронкееич ИВ. Выживаемость фитопатогенных бактерий в природе. М: Наука, 1974. С.210-223.

Дьяконов К.П. Роль массовых насекомых-вредителей в инвазии ряда фитопатогенных вирусов // Чтения памяти А.И. Куренцова. Владивосток, 2000. Вып.Х. С.5-16.

Ивановская О.И. Тли Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд- ние, 1977. 4.II. С.70-71.

Лебедева Е.М. Насекомые - переносчики вирусов растений на Дальнем Востоке. Владивосток: Дальневост. кн. изд-во, 1982. 195 с.

Определитель бактерий Берджи: В 2 т. / Под ред. Дж. Хоулта и др. ML: Мир, 1997. Т.2. 368 с.

Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. М.: Топикал, 1994. С.120-

Сидоров В.А. Ландшафтная приуроченность и пораженность березняков бактериальной водянкой в Брянской области // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. Брянск: БГИТА, 2006. Вып. 13. С.239-242.

Сидоров М.А., Скородумов Д.И., Федотов В.Б. Определитель зоопатоген- ных микроорганизмов. М.: Колос, 1995. 319 с.

Щеголев В Н. Сельскохозяйственная энтомология. М.: Сельхозгиз, 1980.

450 с.

Сао Т.В., Saier М.Н. Jr. Conjugal type IV macromolecular transfer systems of Gram-negative bacteria: organismal distribution, structural constraints and evolutionary' conclusions // Microbiology. 2001. Vol.147. P.3201-3214.

Cosic J..Vrandecic K. Bioloske karakteristike Fusarium graminearum Schw. i Fusarium culmoram (W.G. Smith) Sacc// Poljoprivreda. 2002. Sv.8, br.2. S. 16-20.

Masui S., Kuroiwa H., Sasaki T. et al. Bacteriophage WO and virus-like particles in Wolbachia, an endosymbiont of arthropods // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2001. Vol.283. P. 1099-1104."

УДК 581.55

АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ФИТОЦЕНОЗА С НЕКОТОРЫМИ ВИДАМИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ В ОКРЕСТНОСТЯХ г. САРАТОВА

Т.Е. Решетникова, М.В. Буланая

Саратовский государственный университет им Н.Г. Чернышевского, г. Саратов, ул Астраханская 83; e-mail: biofac@sgu.ru

На земле произрастают тысячи разнообразных растений. Среди них - большое количество лекарственных. Они встречаются во всех географических районах, в разнообразных растительных сообществах, в лесах, степях, лугах, пустынях, на болотах, в горах. Благодаря широкому распространению, доступности и ценным свойствам лекарственные растения используются с древнейших времен. Опыт применения их накапливался веками и привел к созданию народной медицины (Махлаюк, 1967).

Арсенал лекарственных растительных препаратов создан в результате длительного исторического опыта народов мира и поисковых работ многочисленных ученых. Однако из десятков тысяч видов растений предварительное исследование прошли 5000 видов, а углубленное - не более 500 видов. В научной медицине разрешено применять лишь 230 видов лекарственных растений, а в народной - около 2000 видов (Сотник, 1990). Препараты из растений по сравнению с синтетическими препаратами обладают достаточной широтой и мягкостью терапевтического действия, меньшей токсичностью и минимальными побочными эффектами.

Одними из перспективных источников лекарственных средств являются Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Thymus marschallianus Willd., Stachys officinalis (L.) Trevis. Лекарственное сырье этих видов растений обладает противовоспалительным, спазматическим, отхаркивающим, успокаивающим, укрепляющим, мочегонным, ранозаживляющим, антисептическим, болеутоляющим, потогонным, желчегонным действием. Актуальность изучения биологии и экологии Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Thymus marschallianus Willd., Stachys officinalis (L.) Trevis связана с особым значением в медицине биологически активных соединений, содержащихся в органах этих растений. Эти виды применяются для лечения туберкулеза (Кузнецова, 1984), кожных и