vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2022-5-47-53vstisp-924Research ArticleМЕТОДЫ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ И БОЛЕЗНЕЙMETHODS AND WAYS OF PROTECTING PLANTS FROM DISEAS AND PESTSСкрининг штаммов-антагонистов Trichoderma Pers. к возбудителям гнили корней яблони из рода Fusarium LinkScreening of antagonistic strains Trichoderma Pers. towards causative agent of root rot in apples of genus Fusarium Link.https://orcid.org/0000-0002-9713-0383АстапчукИ. Л.AstapchukI. L.

Астапчук И. Л. – кандидат биологических наук, научный сотрудник, лаборатория биотехнологического контроля фитопатогенов и фитофагов

Краснодар

Astapchuk I. L., PhD (Agric.), Researcher, Laboratory of Biotechnological Control of Phytopathogens and Phytophages

Krasnodar

 

kubansad@kubannet.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7735-960XЯкубаГ. В.YakubaG. V.

Якуба Г. В. – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория биотехнологического контроля фитопатогенов и фитофагов

Краснодар

Yakuba G. V., PhD. (Biol.), Senior Researcher, Laboratory of Biotechnological Control of Phytopathogens and Phytophages

Krasnodar

 

https://orcid.org/0000-0002-4927-2192НасоновА. И.NasonovA. I.

Насонов А. И. – кандидат биологических наук, заведущий лабораторией биотехнологического контроля фитопатогенов и фитофагов

Краснодар

Nasonov A. I., PhD (Biol.), Associate Professor, Senior Researcher, Head of the Laboratory of Biotechnological Control of Phytopathogens and Phytophages

Krasnodar

 

Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделияРоссияNorth Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian Federation202201112022054753Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20222022Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/924

В последние годы на юге России для такой важной сельскохозяйственной многолетней культуры, как яблоня, особую опасность представляют грибы рода Fusarium Link (1809), установленные в качестве возбудителей вредоносного заболевания – корневая гниль, которая ослабляет проводящие органы и может вызвать значительное снижение урожая и даже полную гибель растения. Анализ литературных источников показал, что род Trichoderma имеет большой потенциал для использования в интегрированной защите яблони. В связи с этим, а также вследствие отсутствия зарегистрированных микробиопрепаратов для контроля фузариозной корневой гнили яблони, актуален поиск штаммов-антагонистов для биотехнологического контроля данного заболевания. Цель исследования: в in vitro условиях изучить паразитическую активность штаммов рода Trichoderma в отношении возбудителей корневой гнили яблони – Fusarium sporotrichioides и Fusarium oxysporum. Исследования проведены в 2020-2021 гг. в лаборатории биотехнологического контроля фитопатогенов и фитофагов ФГБНУ СКФНЦСВВ. Объектами исследований стали моноконидиальные штаммы возбудителей корневой гнили яблони: F. sporotrichioides (штамм RR20XXIV/4.3) и F. oxysporum (штамм RR20XXV/6.2), а также 7 штаммов рода Trichoderma с предполагаемой антагонистической активностью. Активность штаммов рода Trichoderma в отношении грибов рода Fusarium определяли методом встречных (двойных) культур при совместном сращивании на среде КГА (картофельно-глюкозный агар). Стандартом служил препарат Трихоцин, СП (титр 1010 КОЕ/г Trichoderma harzianum, штамм Г-30 ВИЗР), зарегистрированный против корневых гнилей на ряде сельскохозяйственных культур. Контроль – монокультура тест-объекта (штаммы рода Fusarium). Из 7 штаммов грибов-антагонистов наибольшую активность по отношению к F. sporotrichioides проявили штаммы 20I/1 и 20II/2, обладающие двойным механизмом действия – конкуренцией за питательную среду и фунгицидным паразитическим антагонизмом (у последнего штамма отмечен гиперпаразитизм). Также были обнаружены антибиотический антагонизм (штамм 20XIV/5) и алиментарный антагонизм (штамм 20II/3.2). В отношении F. oxysporum штамм 20XIV/5 проявил антибиотический антагонизм и имел активность выше, чем стандарт; штамм 20I/1 проявил алиментарный антагонизм. Остальные штаммы-антагонисты показали конкурентные взаимоотношения за среду. 

In recent years, in the south of Russia, fungi of the genus Fusarium Link (1809) constitute a special danger to such important agricultural perennial crops as the apple tree. Тhese fungi cause root rot, a harmful disease, which weakens the vascular organs, leading to a significant decrease in yield and even death of the plant. A literature review showed that the genus Trichoderma has great potential for the integrated protection of apple trees. In this regard, due to the lack of registered microbiological agents for the control of fusarium root rot in apple trees, the search for antagonistic strains for biotechnological control of this disease becomes relevant. In this work, the parasitic activity of strains of the genus Trichoderma against the causative agents of root rot in apple trees, namely Fusarium sporotrichioides and Fusarium oxysporum, was studied in vitro. Тhe research was carried out in 2020–2021 in the Laboratory of biotechnological control of phytopathogens and phytophages of the FGBSO “North Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture and Winemaking”. Тhe research was focused on monoconidial strains of the causative agent of apple root rot: F. sporotrichioides (strain RR20XXIV/4.3) and F. oxysporum (strain RR20XXV/6.2), as well as 7 strains of the genus Trichoderma having expected antagonistic activity. Тhe activity of strains of the genus Trichoderma against fungi of the genus Fusarium was determined by the dual culture method using joint splicing on the PGA medium (potato-glucose agar). Тhe Trichocin, SP (titer 1010 CFU/g Trichoderma harzianum, strain G-30 VISR), registered against root rot for a number of crops, was used as a standard. A monoculture of the test object (strains of the genus Fusarium) was used as a control. Out of the 7 strains of antagonistic fungi, strains 20I/1 and 20II/2 showed the greatest activity against F. sporotrichioides by a dual mechanism of action, which involves competition for a nutrient medium and fungicidal parasitic antagonism; the latter strain showed hyperparasitism. Antibiotic (strain 20XIV/5) and alimentary antagonisms (strain 20II/3.2) were also detected. Strain 20XIV/5 showed antibiotic antagonism against F. oxysporum, having higher activity than the standard; strain 20I/1 showed alimentary antagonism. Тhe remaining antagonist strains showed competitive interactions for the environment.

яблонякорневые гнилиFusarium spp.Trichodermaантифунгальная активностьзащита растенийapple treeroot rotFusarium spp.Trichodermaantifungal activityplant protectionReferencesГоловин С. Е. Фитосанитарные проблемы в плодовом питомнике и пути их решения. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;30:328-337.Golovin S. E. Phytosanitary problems in a fruit nursery and ways to solve them. Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. 2012;30:328-337.Bodah E. Root rot diseases in plants: a review of common causal agents and management strategies. Agri Res Tech. 2017;5(3):2017555661. http://doi.org/10.19080/ARTOAJ.2017.05.555661Bodah E. Root rot diseases in plants: a review of common causal agents and management strategies. Agri Res Tech. 2017;5(3):2017555661. http://doi.org/10.19080/ARTOAJ.2017.05.555661Astapchuk I. L., Yakuba G. V., Nasonov A. I. Pathocomplex of root rot of apple tree in nurseries and young orchards of the South of Russia. BIO Web of Conferences, Krasnodar, Russia, 2020, 06002. DOI: 10.1051/bioconf/20202506002Astapchuk I. L., Yakuba G. V., Nasonov A. I. Pathocomplex of root rot of apple tree in nurseries and young orchards of the South of Russia. BIO Web of Conferences, Krasnodar, Russia, 2020, 06002. DOI: 10.1051/bioconf/20202506002Astapchuk I. L., Yakuba G. V., Nasonov A. I. Species diversity of root rot pathogens of apple tree of the genus Fusarium Link in Southern Russia. Bio web of conferences, Krasnodar, 2020, 00005. https://doi.org/10.1051/bioconf/20202100005Astapchuk I. L., Yakuba G. V., Nasonov A. I. Species diversity of root rot pathogens of apple tree of the genus Fusarium Link in Southern Russia. Bio web of conferences, Krasnodar, 2020, 00005. https://doi.org/10.1051/bioconf/20202100005Попова А. Д., Садыкова В. С. Антагонистические свойства штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода Fusarium. Международный научноисследовательский журнал 2014;5-1(24):33-35.Popova A. D., Sadykova V. S. Antagonistic properties of Trichoderma asperellum strains in relation to toxin-forming fungi of the genus Fusarium. International Research Journal 2014;51(24):33-35.Маслиенко Л. В., Курилова Д. А., Шипиевская Е. Ю., Асатурова А. М. Первичный скрининг штаммов грибов и бактерий антагонистов к возбудителю фузариоза сои. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2009;1(140):114-119.Maslienko L. V., Kurilova D. A., Shipovskaya E. Yu., Asaturova A.M. Primary screening of strains of fungi and bacteria antagonists to the causative agent of soy fusarium. Oilseeds. Scientific and Technical Bulletin of the All-Russian Research Institute of Oilseeds. 2009;1(140):114-119.Маслиенко Л. В., Воронкова А. Х., Даценко Л. А., Ефимцева Е. А. Первичный скрининг штаммов-антагонистов из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК к возбудителю фузариоза льна масличного. Масличные культуры. 2019;3(179):92–99. DOI: 10.25230/2412–608Х–2019–3–179–92–99Maslienko L. V., Voronkova A. H., Dotsenko L. A., Efimtseva E. A. Primary screening of antagonist strains from the collection of the VNIIMK biomethod laboratory for the causative agent of fusarium flax. Oilseeds. 2019;3(179):92-99. DOI: 10.25230/2412– 608X–2019–3–179–92–99Martinez-Alvarez P., Alves-Santos F. M., J.J. In vitro and in vivo interactions between Trichoderma viride and Fusarium circinatum: Diez. Silva Fennica. 2012;46(3):303–316.Martinez-Alvarez P., Alves-Santos F. M., J.J. In vitro and in vivo interactions between Trichoderma viride and Fusarium circinatum: Diez. Silva Fennica. 2012;46(3):303–316.Chaves N., Staver C. M. Potential of Trichoderma asperellum for biocontrol of Fusarium wilt in banana. Acta Horticulturae, 2014, 261-266. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016;1114.35Chaves N., Staver C. M. Potential of Trichoderma asperellum for biocontrol of Fusarium wilt in banana. Acta Horticulturae, 2014, 261-266. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016;1114.35Садыкова В. С., Громовых Т. И Устойчивость возбудителей корневых гнилей ячменя к химическим и биологическим фунгицидам. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011;2:20-23.Sadykova V. S., Gromov T. And Resistance of barley root rot pathogens to chemical and biological fungicides. Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2011;2:20-23.Bernal-Vicente A., Ros M., Pascual J. A. J. Sc. Increased effectiveness of the Trichoderma harzianum isolate T-78 against Fusarium wilt on melon plants under nursery conditions. J. Sc. Food Agr., 2009;89(5):827-833.Bernal-Vicente A., Ros M., Pascual J. A. J. Sc. Increased effectiveness of the Trichoderma harzianum isolate T-78 against Fusarium wilt on melon plants under nursery conditions. J. Sc. Food Agr., 2009;89(5):827-833.Шаинидзе O. T., Мурванидз A. Д. Биологические методы борьбы против возбудителя черной корневой гнили томата. Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). 2016;6(27):107-111.Shainidze O. T., Murvanidze A. D. Biological methods of combating the pathogen of black root rot of tomato. Eurasian Union of Scientists (EUU). 2016;6(27):107-111.Войтка Д. В., Юзефович Е. К., Атакишиева Я. Ю. Скрининг антагонистической активности грибов р. Trichoderma по отношению к доминирующим корнеобитающим патогенам овощных культур, изолированным на территории Беларуси и Азербайджана. Фитопатология. 2019;43:144-152.Voytka D. V., Yuzefovich E. K., Atakishieva Ya. Yu. Screening of antagonistic activity of R. Trichoderma fungi in relation to dominant root-feeding pathogens of vegetable crops isolated on the territory of Belarus and Azerbaijan. Phytopathology. 2019;43:144-152.Aydin M. H. Evaluation of some Trichoderma species in biological control of potato dry rot caused by Fusarium sambucinum fuckel isolates. Applied ecology and environmental research. 2019;17(1):533-546. DOI: 10.15666/aeer/1701_533546Aydin M. H. Evaluation of some Trichoderma species in biological control of potato dry rot caused by Fusarium sambucinum fuckel isolates. Applied ecology and environmental research. 2019;17(1):533-546. DOI: 10.15666/aeer/1701_533546Anjum N., Shahid A. A., Iftikhar S.et. al. Evaluations of Trichoderma isolates for biological control of Fusarium wilt of Chili. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology. 2020;21(59-60):42-57.Anjum N., Shahid A. A., Iftikhar S.et. al. Evaluations of Trichoderma isolates for biological control of Fusarium wilt of Chili. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology. 2020;21(59-60):42-57.Tian Y., Tan Y., Yan Z., Liao Y., Chen J., De Boevre M., De Saeger S., Wu Antagonistic and Detoxification Potentials of Trichoderma Isolates for Control of Zearalenone (ZEN) Producing Fusarium graminearum. Front. Microbiol., 2018, 1-11. doi.org/10.3389/fmicb.2017.02710Tian Y., Tan Y., Yan Z., Liao Y., Chen J., De Boevre M., De Saeger S., Wu Antagonistic and Detoxification Potentials of Trichoderma Isolates for Control of Zearalenone (ZEN) Producing Fusarium graminearum. Front. Microbiol., 2018, 1-11. doi.org/10.3389/fmicb.2017.02710Benítez T., Rincon A. M., Limon M. C., Codon A. C. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains. Int. Microbiol. 2004;7:249–260.Benítez T., Rincon A. M., Limon M. C., Codon A. C. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains. Int. Microbiol. 2004;7:249–260.Soytong K., Srinon W., Rattanacherdchai K., Kanokmedhakul S., Kanokmedhakul K. Application of antagonistic fungi to control anthracnose disease of grape. Journal of Agricultural Biotechnology. 2005;1:33-41.Soytong K., Srinon W., Rattanacherdchai K., Kanokmedhakul S., Kanokmedhakul K. Application of antagonistic fungi to control anthracnose disease of grape. Journal of Agricultural Biotechnology. 2005;1:33-41.Busko M., Chełkowski J., Popiel D., Perkowski J. Solid substrate bioassay to evaluate impact of Trichoderma on trichothecene mycotoxin production by Fusarium species. J. Sci. Food Agric. 2008;88:536–541.Busko M., Chełkowski J., Popiel D., Perkowski J. Solid substrate bioassay to evaluate impact of Trichoderma on trichothecene mycotoxin production by Fusarium species. J. Sci. Food Agric. 2008;88:536–541.Gromadzka K., Chelkowski J., Popiel D., Kachlicki P., Kostecki M., Golinski P. Solid substrate bioassay to evaluate the effect of Trichoderma and Clonostachys on the production of zearalenone by Fusarium species. World Mycotoxin J. 2009;2:45–52.Gromadzka K., Chelkowski J., Popiel D., Kachlicki P., Kostecki M., Golinski P. Solid substrate bioassay to evaluate the effect of Trichoderma and Clonostachys on the production of zearalenone by Fusarium species. World Mycotoxin J. 2009;2:45–52.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.