К вопросу о механизмах фунгицидного и нематицидного действия бактерий - антагонистов

Максимальная общая зараженность по D. repens наблюдалась у самок всех трех родов комаров, собранных в конце августа в Шаховском

У 134 самок, собранных в сентябре в Шаховском районе Московской области и городе Щербинка, зараженность D. repens и D. immitis была несколько ниже, а самые низкие значения были у комаров, собранных в конце мая - начале июня и в двадцатых числах июля. Двойное инфицирование наблюдалось у самок рода Aedes и Culex.

Самые низкие показатели инфицированности наблюдались у представителей рода Aedes, пойманных в середине мая - начале июня и в конце июля, а самые высокие - у представителей рода Anopheles, собранных в середине и конце августа.

В Московской области достаточно часто встречается D. repens, в то время как восточнее, в Нижегородской области, повышается встречаемость D. immitis.

Факторы, влияющие на передачу D. immitis и D. repens включают благоприятную температуру окружающей среды, плотность и видовой состав популяции, плодовитость комаров, а также наличие резервуарных хозяев.

Удаленность от мегаполиса, с одной стороны, способствует увеличению числа переносчиков, с другой стороны, способствует снижению их зараженности вследствие уменьшения плотности популяции восприимчивых животных, в основном, бездомных собак.

В конце июля - начале августа у собак наблюдается пик инвазии [2], в то время как показатели инфицированности комаров в это время достаточно низки. В середине же августа показатели инфицированности комаров резко повышаются, в то время как показатели инвазированности собак понижаются. Исходя из этого, можно предположить, что период наиболее массового инфицирования самок комаров от больных собак приходится на начало августа, а наибольшей опасности заражения здоровые люди и животные подвергаются в конце августа - начале сентября.

Литература: 1.Архипов И.А., Архипова Д.Р. Дирофиляриоз. -

М.:Россельхозакадемия. 2004. 2. Ястреб В.Б.// Российский паразитологический журнал.- 2008. № 3. З.Гуцевич А.В. и др.- Л. Наука. 1970. 4.Сергиев В.П., Лебедева М.Н., Фролова А.А., Морозов Е.Н. и др. - Москва, «Лабора». - 2009. -С. 477-493.

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМАХ ФУНГИЦИДНОГО И НЕМАТИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ БАКТЕРИЙ - АНТАГОНИСТОВ

Романенко Н.Д.

310

Центр паразитологии Института проблем экологии и эволюции

им. Н.А Северцова РАН

В России и в мире выявлены биоактивные штаммы бактерий-антагонистов, обладающие комплексной активностью (фунгицидной, бактерицидной и нематицидной) с высокой биологической и хозяйственной эффективностью [1,5,6,8,9]. Среди бактерий антагонистов выделяются представители рода Pseudomonas (псевдомонады). Псевдомонады -гетерогенная группа микроорганизмов, которая принимает активное участие в процессах минерализации органических соединений, очистке окружающей среды от загрязнения. В то же время многие виды псевдомонад могут оказывать положительное или отрицательное влияние на развитие сельскохозяйственных культур. Некоторые виды патогенны для растений, другие, например, сапрофитные псевдомонады, широко населяющие ризосферу, играют важную роль в защите растения от бактериальных и грибных болезней. Псевдомонады, один из немногочисленных родов бактерий, из которых получены к настоящему времени антибиотики Р- лактоны. Одним из них является обафлюорин, синтезируемый специфичным штаммом P. fluorescens [6]. Было показано, что P. aeruginosa и P. fluorescens - виды из наиболее активных в группе миколитических бактерий. Псевдомонады проявляют способность к активной колонизации корневой системы и осуществляют синтез разнообразных фунгицидных, бактерицидных и нематицидных соединений. Бактерии, стимулирующие рост растений, вытесняют вредную микрофлору с поверхности корней. Из бактерий рода Pseudomonas были выделены новые, своеобразные по структуре и спектру действия антибиотические вещества, в том числе аминогликозиды, монобактамы, псевдомоновые кислоты, эффективные в отношении антибиотико-резистентных возбудителей болезней. Начиная с 80-ых годов прошлого столетия, представителей флюоресцирующей группы рода Pseudomonas и, прежде всего, P. aeruginosa, неоднократно относили к антагонистам разных патогенных микроорганизмов. Значительные успехи достигнуты в расшифровке механизма стимулирующего действия ризобактерий. Показано, что это действие связано с подавлением грибов и фитопатогенных бактерий антибиотиками и другими биологически активными метаболитами ризобактерий - антагонистов. Фунгицидный эффект был обусловлен синтезом феназин-1-карбоновой кислоты. Однако, мутанты, не образующие феназиновый пигмент, не обеспечивали фунгицидного защитного действия. Штаммы P. fluorescens были способны к синтезу значительных количеств феназин-1-карбоновой кислоты (6). Интенсивность биосинтеза колебалась от 44 до 422 мг пигмента на 1 л культуральной среды и была непосредственно связана со степенью антагонистической активности продуцента. Сидерофоры - соединения, осуществляющие транспорт железа, широко распространены у различных групп аэробных микроорганизмов. Многие из них обладают антибиотической активностью, либо являются факторами роста для некоторых бактерий. К сидерофорам принадлежит и псевдобактин (пиовердин) - желто-зеленый флюоресцирующий пигмент

311

бактерий рода Pseudomonas. К настоящему времени установлена роль псевдобактина в транспорте железа у P. fluorescens и других флюоресцирующих видов. Одновременно с псевдобактином P. fluorescens синтезирует нефлюоресцирующий сидерофор - псевдобактин - А, по-видимому, являющийся его предшественником. Мало изученным является раздел экологии бактерий рода Pseudomonas и взаимоотношения этих микроорганизмов с фитонематодами, широко населяющими почву и снижающими урожай до 80100% (3,5,8). Показано, что штаммы актиномицетов и 50% испытанных штаммов грибов благоприятствуют накоплению нематод родов Rhabditis sp. и Aphelenchus sp. вблизи и внутри их колоний на агаризованной среде, т.е. нематоды, согласно принятой терминологии, "привлекались" этими микроорганизмами. Однако, ряд штаммов не вызывали видимой реакции со стороны нематод, фильтраты их культуральных жидкостей не обладали нематицидными свойствами [6,8,9]. В то же время установлено, что культуры ряда штаммов бактерий, в том числе не идентифицированных в большинстве случаев "отталкивали" нематод, т.е. вызывали их движение в направлении, обратном от колонии. Таким образом, установлено, что почвенные бактерии могут оказывать антагонистическое действие на нематод, в противоположность актиномицетам и грибам, влияние которых на фитонематод было благоприятным. Нематицидные свойства ряда штаммов бактерий изучали на сапробиотических нематодах рода Rhabditis sp. и нематодах родов Panagrellus, Meloidogyne и др. Наиболее сильными продуцентами нематицидов оказались сапрофитные бактерии рода Pseudomonas [6,8,9]. Показано, что отдельные виды фитопатогенных бактерий родов Pseudomonas, Xanthomonas и Erwinia не угнетали нематод. Наблюдался синергизм в повреждающем действии эндопаразитических нематод и фитопатогенных бактерий Pseudomonas viridiflava, P. marginalis и P. corrugate на растениях. В тоже время ряд штаммов бактерий P. aeruginosa и P. aurefaciens оказывали антагонистическое действие на нематод. Штаммы бактерий P. fluorescens и P. putida иногда вызывали слабое привлечение нематод. В тоже время штаммы бактерий P. aurantiaca и P. lemonieri в большистве случаев не оказывали на нематод влияния. Показано также, что фитопатогенные бактерии P. syringae вызывали слабое привлечение стеблевой картофельной наматоды - Ditylenchus destructor, либо проявляли индифферентное отношение к нематодам (Aphelenchoides asterocaudatus) [6]. В результате исследований установлено, что

антибиотические вещества (пиоцианин, оксихлорорафин, феназин -1-

карбоновая кислота, производные флюроглюцина), синтезируемые бактериями, не обладают нематицидными свойствами [6,8,9]. Можно предполагать, что нематицидный эффект обусловлен какими-то другими биологически активными метаболитами бактерий, угнетающими нематод в условиях эксперимента. Выделение таких веществ и изучение механизма их действия на фитонематод представляют интерес, и требует дальнейших исследований. Впервые высокое нематицидное действие псевдомонад и их метаболитов на нематод - лонгидорид и триходорид - переносчиков вирусов и антивирусная активность на комплекс переносимых ими вирусов были продемонстрированы

312

в отношении комплекса картофельных (X, Y, M, S,) и других почвенных вирусов на картофеле [1,4,5]. Кроме того, была доказана высокая биологическая и хозяйственная эффективность отдельных шаммов псевдомонад в борьбе с нематодами вирусоносителями на бобовых [5,7] и ягодных культурах [5].

Литература: 1. Насролланежад С. Вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на картофеле: Автореф. дис.... канд. биол. наук, М. 2002.- 25 с. 2. Романенко Н.Д., Таравалли Б.Ф., Корсак И.В., Бызов Б.А., Мигунова В.Д. В кн.: Успехи общей паразитологии. ТР. ИНПАРАН, Т. XLIV. Москва. Наука. 2004. - С. 339-350. 3. Романенко Н.Д., Заец В.Г., Попов И.О., Таболин С.Б. //Ж. Агро-21. М. 2006. № 4. 4. Романенко Н.Д., Стараодубцев В.В., Авдиенко И.Д., Корсак И.В. В кн.: Успехи общей паразитологии. М. Наука. 2004. С. 318-338. 5. Романенко Н.Д., Попов И.О., Таболин С.Б., Бугаева Е.Н. // Ж. Агро-21. 2008.- № 1-3. С. 23-25. 6. Смирнов В.В., Киприанова Е.А. Бактерии рода Pseudomonas. Киев, Наукова думка. 1990. 264 с. 7. Таравалли Б.Ф., Заец В.Г., Романенко Н.Д. //Мат. научной конференции аграрного факультета "Достижения и перспективы в области тропического земледелия и животноводства" М. изд. РУДН, 18-20.01.2000, c. 53-54. 8. Stirling G.R. Biological control of plant parasitic nematodes. 1991. 304 pp. 9. Tian B., Yang J., Zhang K.Q. Bacteria used in the biological control of plant-parasitic nematodes: populations, mechanisms of action, and future prospects. FEMS Microbiol. Ecol. 2007; 61, P. 197-213.

On the mechanisms of nematicidal and fungicidal activity of bacterial antagonists. Romanenko N.D. Center of parasitology of A.N. Severtsov Institute of ecology and evolution.

Summary. Investigations of main world and Russian literature on mechanisms of nematicidal and fungicidal activity of bacterial antagonists showed that several antagonistic bacteria of genus Pseudumonas and others were highly effective against plant parasitic nematodes and fungi on different crops. Efficiency of mechanisms of action of bacterial antagonists depended on complex of antibiotic substances that posses fungicidal and nematicidal actions.

ГЕЛЬМИНТОФАУНА ДИКИХ ПЛОТОЯДНЫХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Ромашов Б.В.*, Рогов М.В. **, Никулин П.И.**,

Фофонова Е.Н. **, Ромашова Н.Б.*, Галюзина Н.А. **

*Воронежский государственный природный биосферный заповедник **Воронежский государственный аграрный университет

313