Эффективность бактерий-антагонистов родов Bacillus и Pseudomonas против возбудителя сетчатой пятнистости ячменя в лабораторных условиях

Сетчатая пятнистость листьев ячменя – это экономически значимая болезнь мирового уровня, приводящая к потере 10–40% урожая. Возбудитель инфекции Pyrenophora teres относится к патогенам с высоким риском развития множественной резистентности сразу к нескольким химическим фунгицидам. В связи с этим разработка методов биологического контроля данного патогена является актуальной задачей. В работе исследовано антагонистическое и защитное действие штаммов Bacillus velezensis BZR 336 g, BZR 517 и Pseudomonas chlororaphis BZR 245 F на двух сортах озимого ячменя с различной устойчивостью к возбудителю сетчатой пятнистости. Установлено, что штаммы снижают рост мицелия P. teres в среднем на 70%, при этом мицелий патогена имеет различные признаки деградации на микроскопическом уровне – деформация, скручивание, «вакуолизация». Применение штаммов на двух сортах ячменя для обработки перед посевом и по вегетации обеспечило подавление проникновения инфекции в ткань растения в среднем на 38,4% и снижение развития уже проникшего в растительную ткань патогена на 23,2%. При обработке только вегетирующих растений эти показатели были ниже на 3–37%. На восприимчивом сорте Романс отмечено более эффективное подавление проникновения инфекции в ткани растений, чем подавление распространения инфекции в уже зараженных растениях. На устойчивом сорте Иосиф была обратная картина. Полученные данные позволяют заключить, что биологические методы борьбы с сетчатой пятнистостью листьев ячменя обладают потенциалом эффективности и снижают развитие P. teres. Применение экологически безопасных методов контроля болезней растений будет способствовать получению экологически безопасной продукции в совокупности со снижением пестицидного пресса на агроценозы. Для более объективной оценки необходимо проведение полевых исследований, позволяющих оценить защитный потенциал штаммов на естественном инфекционном фоне в меняющихся условиях среды. 

1. Мироненко Н.В., Лашина Н.М., Баранова О.А., Зубкович А.А., Афанасенко О.С. Гибридизация между формами Pyrenophora teres в природных популяциях России и Республики Беларусь // Микология и фитопатология. 2021. Т. 55. № 1. С. 51–58. DOI: 10.31857/S0026364821010074.

2. Volkova G., Yakhnik Yа. Pyrenophora teres: population structure, virulence and aggressiveness in Southern Russia // Saudi journal of biological sciences. 2022. Vol. 29. N 10. P. 103401. DOI: 10.1016/j.sjbs.2022.103401.

3. Волкова Г.В., Данилова А.В., Шуляковская Л.Н., Минакова А.В. Фитосанитарное состояние посевов ячменя озимого в Краснодарском крае и Республике Адыгея в предуборочный период // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 1 (25). С. 50–63. DOI: 10.33952/2542-0720-2021-1-25-50-63.

4. Backes A., Guerriero G., Ait Barka E., Jacquard C. Pyrenophora teres: taxonomy, morphology, interaction with barley, and mode of control // Frontiers in plant science. 2021. N 12. Р. 614951. DOI: 10.3389/fpls.2021.614951.

5. Hоyer A.K., Jоrgensen H.J.L., Hodkinson T.R., Jensen B. Fungal endophytes isolated from elymus repens, a wild relative of barley, have potential for biological control of Fusarium culmorum and Pyrenophora teres in barley // Pathogens. 2022. Vol. 11. N 10. P. 1097. DOI: 10.3390/pathogens11101097.

6. Dahanayaka B.A., Vaghefi N., Knight N.L., Martin A., Bakonyi J., Seress D., Prins R., Snyman L. Population structure of Pyrenophora teres f. teres barley pathogens from different continents // Phytopathology. 2021. Vol. 111. N 11. P. 2118–2129. DOI: 10.1094/PHYTO-09-20-0390-R.

7. Clare S.J., Wyatt N.A., Brueggeman R.S., Friesen T.L. Research advances in the Pyrenophora teres – barley interaction // Molecular plant pathology. 2019. N 21 (2). P. 272–288. DOI: 10.1111/mpp.12896.

8. Poudel B., McLean M.S., Platz G.J., Mcilroy J.A., Sutherland M.W., Martin A. Investigating hybridisation between the forms of Pyrenophora teres based on Australian barley field experiments and cultural collections // European journal of plant pathology. 2018. N 2. Р. 465– 473. DOI: 10.1007/s10658-018-1574-9.

9. Dimkic I., Janakiev Т., Petrovic M., Degrassi G., Fira D. Plant-associated Bacillus and Pseudomonas antimicrobial activities in plant disease suppression via biological control mechanisms: a review // Physiological and molecular plant pathology. 2022. N 117. Р. 101754. DOI: 10.1016/j.pmpp.2021.101754.

10. Azizbekyan R.R. Biological preparations for the protection of agricultural plants (review) // Applied biochemistry and microbiology. 2019. Vol. 55. N 8. Р. 816–823. DOI: 10.1134/S0003683819080027.

11. Максимов И.В., Веселова С.В., Шеин М.Ю., Хайруллин Р.М. Эндофиты и защита растений от биотического стресса: перспективы создания биопрепаратов нового поколения // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2022. № 98. С. 98–104.

12. Skiba R.M., Wyatt N.A., Kariyawasam G.K., Fiedler J.D., Yang Sh., Brueggeman R.S., Friesen T.L. Host and pathogen genetics reveal an inverse gene-for-gene association in the P. teres f. maculate – barley pathosystem // Theoretical and applied genetics TAG. 2022. Vol. 135. N 10. P. 3597–3609. DOI: 10.1007/s00122-022-04204-x.

13. Tomic A., Trkulja V., Matic S., Trkulja N., Ilicic R., Scortichini M., Popovic-Milovanovic T. Net blotch (Pyrenophora teres Drechsler): an increasingly significant threat to barley production // Plant protection science. 2024. Vol. 60. N 1. P. 1–30. DOI: 10.17221/122/2023-pps.

14. Perelló A.E., Couretot L., Curti A., Uranga J.P., Consolo V.F. First report of spot lesion of wheat caused by Pyrenophora teres f. sp. maculata observed in Argentina // Crop protection. 2019. Vol. 122. P. 19–22. DOI: 10.1016/j.cropro.2019.03.023.

15. Ronen M., Fridman E., Moreau A., Ben-David R., HarelA., Perl-Treves R., Sela H., Kopahnke D. Characterization of the barley net blotch pathosystem at the center of origin of host and pathogen // Pathogens. 2019. Vol. 8. N 4. P. 275. DOI: 10.3390/pathogens8040275.

16. Асатурова А.М., Жевнова Н.А., Томашевич Н.С. Новые штаммы – продуценты бактериальных фунгицидов для защиты растений и спектр их активности // Защита и карантин растений. 2023. № 10. С. 10–14. DOI: 10.47528/1026-8634_2023_10_10.