In vitro скрининг антагонистической активности штаммов дрожжей в отношении возбудителя парши яблони Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter

Парша яблони (возбудитель Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter) является одним из наиболее вредоносных заболеваний этой культуры, поэтому при возделывании восприимчивых сортов предполагается выполнение комплекса защитных мероприятий, основанных на применении фунгицидов. Это повышает стоимость конечной продукции и снижает экологичность производства. По этой причине, в настоящее время, ведется поиск альтернативных методов контроля, среди которых одним из перспективных является подход, основанный на использовании биологических агентов, обладающих антагонистическим действием в отношении возбудителя парши. В представленной работе была изучена перспективность использования дрожжей как биологического агента для подавления возбудителя парши. Цель исследований заключалась в оценке антагонистической активности штаммов дрожжей против патогена V. inaequalis в условиях микробиологической культуры. Объектами исследования послужили штаммы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae и родов non-Saccharomyces в количестве 34 изолятов, выделенные с поверхности ягод винограда, отобранных на виноградниках Краснодарского края, а также штамм парши яблони, изолированный с пораженных паршой листьев. Оценку антагонистической активности дрожжей проводили с помощью метода двойных (встречных) культур на агаризованной пептонно-дрожжевой среде. В результате исследования была установлена антагонистическая активность ряда изученных штаммов дрожжей в отношении возбудителя парши. Диаметр культуры патогена варьировал в зависимости от антагонистической активности штаммов дрожжей в диапазоне от 19,0 (nS23) до 29,3 мм (S1, S8), в контроле этот показатель был равен 35,6 мм. Учитывая усредненные значения, штаммы родов non-Saccharomyces имели большее антагонистическое влияние против V. inaequalis, в отличие от штаммов Saccharomyces cerevisiae. Оценка ингибирующей активности позволила выделить штаммы nS22, nS23, nS26, nS27, которые обладали ингибирующей способностью 42,9-46,6 %. Последующее изучение способности штаммов nS22, nS23, nS26, nS27 к подавлению биоактивности V. Inaequalis в условиях садового ценоза позволит дополнительно подтвердить их антагонистические свойства и предложить штаммы для разработки биофунгицидов для борьбы с паршой яблони.

1. Wenneker M., Thomma B. P. Latent postharvest pathogens of pome fruit and their management: from single measures to a systems intervention approach, European Journal of Plant Pathology. 2020;156:663-681. DOI: 10.1007/s10658-020-01935-9.

2. Konsue W., Dethoup T., Limtong S. Biological Control of Fruit Rot and Anthracnose of Postharvest Mango by Antagonistic Yeasts from Economic Crops Leaves, Microorganisms. 2020;8(3):317. DOI: 10.3390/microorganisms8030317.

3. Freimoser F. M., Rueda-Mejia M. P., Tilocca B., Migheli Q. Biocontrol yeasts: Mechanisms and applications, World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2019;35:154. DOI: 10.1007/s11274-019-2728-4.

4. Zhang X., Li B., Zhang Z., Chen Y., Tian S. Antagonistic Yeasts: A Promising Alternative to Chemical Fungicides for Controlling Postharvest Decay of Fruit, Journal of Fungi. 2020;6(3):158. DOI: 10.3390/jof6030158.

5. Díaz M. A., Pereyra M. M., Picón-Montenegro E., et al. Killer Yeasts for the Biological Control of Postharvest Fungal Crop Diseases, Microorganisms. 2020;8(11):1680. DOI: 10.3390/microorganisms8111680.

6. Liu J., Sui Y., Wisniewski M., Droby S., Liu Y. Review: Utilization of antagonistic yeasts to manage postharvest fungal diseases of fruit, International Journal of Food Microbiology. 2013;167:153-160. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2013.09.004.

7. Dukare A. S., Paul S., Nambi V. E. et al. Exploitation of microbial antagonists for the control of postharvest diseases of fruits: A review, Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2018;59:1498-1513. DOI: 10.1080/10408398.2017.1417235.

8. Spadaro D., Droby S. Development of biocontrol products for postharvest diseases of fruit: The importance of elucidating the mechanisms of action of yeast antagonists, Trends in Food Science & Technology. 2016;47:39-49. DOI: 10.1016/j.tifs.2015.11.003.

9. Amorim-Rodrigues M., Brandão R. L., Cássio F., Lucas C. The yeast Wickerhamomyces anomalus acts as a predator of the olive anthracnose-causing fungi, Colletotrichum nymphaeae, C. godetiae, and C. Gloeosporioides, Frontiers in Fungal Biology. 2024;5:1463860. DOI: 10.3389/ff unb.2024.1463860.

10. Oro L., Feliziani E., Ciania M. et al. Volatile organic compounds from Wickerhamomyces anomalus, Metschnikowia pulcherrima and Saccharomyces cerevisiae inhibit growth of decay causing fungi and control postharvest diseases of strawberries, International Journal of Food Microbiology. 2018;265:18-22. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2017.10.027.

11. Khunnamwong P., Lertwattanasakul N., Jindamorakot S., et al. Evaluation of antagonistic activity and mechanisms of endophytic yeasts against pathogenic fungi causing economic crop diseases, Folia Microbiologica. 2020;65:573-590. DOI: 10.1007/s12223-019-00764-6.

12. Öztekin S., Karbancioglu-Guler F. Biological control of green mold on mandarin fruit through the c ombined use of antagonistic yeasts, Biological Control. 2023;180:105186. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2023.105186.

13. Di Francesco A., Ugolini L., Lazzeri L., Mari M. Production of volatile organic compounds by Aureobasidium pullulans as a potential mechanism of action against postharvest fruit pathogens, Biological Control. 2015;81:8-14. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2014.10.004.

14. Oro L., Feliziani E., Ciani M., et al. Biocontrol of postharvest brown rot of sweet cherries by Saccharomyces cerevisiae Disva 599, Metschnikowia pulcherrima Disva 267 and Wickerhamomyces anomalus Disva 2 strains, Postharvest Biology and Technology. 2014;96:64-68. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2014.05.011.

15. Liu Z., Du S., Ren Y., Liu Y. Biocontrol ability of killer yeasts (Saccharomyces cerevisiae) isolated from wine against Colletotrichum gloeosporioides on grape, Journal of Basic Microbiology. 2017;58(1):60-67. DOI: 10.1002/jobm.201700264.

16. Chen L., Zhao C., Yan T., et al. Antifungal potentiality of non-volatile compounds produced from Hanseniaspora uvarum against postharvest decay of table grape fruit caused by Botrytis cinerea and Penicillium expansum, Postharvest Biology and Technology. 2025;222:113364. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2024.113364.

17. Джакибаева Г. Т., Саданов А. К., Исмаилова Э. Т. и др. Оценка ингибирующей активности коллекционных культур дрожжей против возбудителя бактериального ожога Erwinia amylovora, Микробиология и вирусология. 2023;2(41):173-182. DOI: 10.53729/MV-AS.2023.02.11.

18. Ebrahimi L., Hatami R. S. and Etebarian H.R. Apple Endophytic fungi and their antagonism against apple scab disease, Frontiers in Microbiology. 2022;13:1024001. DOI: 10.3389/fmicb.2022.1024001.

19. Jimenez M. D., Hernández C. M., Alcalá F. D. et al. Biological eff ectiveness of Bacillus spp. and Trichoderma spp. on apple scab (Venturia inaequalis) in vitro and under fi eld conditions, European Journal of Physical and Agricultural Sciences. 2018;6(11):7-17.

20. Majeed M., Bhat N. A., Badri Z. A., et al. Non- Chemical Management of Apple Scab-A Global Perspective, International Journal of Agriculture Environment & Biotechnology. 2017;2:912-921.

21. Okoro C. A., El-Hasan A., Voegele R. T. Integrating Biological Control Agents for Enhanced Management of Apple Scab (Venturia inaequalis): Insights, Risks, Challenges, and Prospects, Agrochemicals. 2024;3(2):118-146. DOI: 10.3390/agrochemicals3020010.

22. Супрун И. И., Лободина Е. В., Агеева Н. М., Аль-Накиб Е. А. Создание коллекции автохтонных штаммов винных дрожжей, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;71(5):326-341. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-5-71-326-341.

23. Mondino P., Casanova L., Celio A. et al. Sensitivity of Venturia inaequalis to Trifl oxystrobin and Difenoconazole in Uruguay, Journal of Phytopathology. 2015;163 (1):1-10. DOI: 10.1111/jph.12274.

24. Насонов А. И., Якуба Г. В., Астапчук И. Л., Степанов И. В. Чувствительность к ципродинилу популяций возбудителя парши яблони из краснодарских садов in vitro, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2023;79(1):186-202. DOI: 10.30679/2219-5335-2023-1-79-186-202.

25. Лабораторный практикум по микробиологии: учеб.-метод. комплекс. Минск: УО «Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка», 2012. 129 с.

26. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2021. URL: https://www.R-project.org.

27. Field A. Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics. Sage, 2013; Los Angeles, London, New Delhi.

28. Yandell B. S. Practical Data Analysis for Designed Experiments. Madras: Chapman and Hall, 1997, 312 p. DOI: 10.1007/978-1-4899-3035-4.

29. Mukherjee A., Verma J. P., Gaurav A. K. et al. Yeast a potential bio-agent: future for plant growth and postharvest disease management for sustainable agriculture, Appl Microbiol Biotechnol. 2020;104:1497-1510. DOI: 10.1007/s00253-019-10321-3.

30. Fiss M., Barckhausen O., Gherbawy Y. et al. Characterization of epiphytic yeasts of apple as potential biocontrol agents against apple scab (Venturia inaequalis), Journal of Plant Diseases and Protection. 2003;513-523. https://www.jstor.org/stable/43215545.