Скрининг штаммов-антагонистов Trichoderma Pers. к возбудителям гнили корней яблони из рода Fusarium Link

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. 

1. Головин С. Е. Фитосанитарные проблемы в плодовом питомнике и пути их решения. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;30:328-337.

2. Bodah E. Root rot diseases in plants: a review of common causal agents and management strategies. Agri Res Tech. 2017;5(3):2017555661. https://doi.org/10.19080/ARTOAJ.2017.05.555661

3. Astapchuk 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. https://doi.org/10.1051/bioconf/20202506002

4. Astapchuk 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/20202100005

5. Попова 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.

6. 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.

7. 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. https://doi.org/10.25230/2412-608Х-2019-3-179-92-99

8. 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.

9. Chaves N., Staver C. M. Potential of Trichoderma asperellum for biocontrol of Fusarium wilt in banana. Acta Horticulturae, 2014, 261-266. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2016;1114.35

10. Садыкова В. С., Громовых Т. И Устойчивость возбудителей корневых гнилей ячменя к химическим и биологическим фунгицидам. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011;2:20-23.

11. 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.

12. Шаинидзе O. T., Мурванидз A. Д. Биологические методы борьбы против возбудителя черной корневой гнили томата. Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). 2016;6(27):107-111.

13. 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.

14. 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. https://doi.org/10.15666/aeer/1701_533546

15. 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.

16. 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. https://doi.org/doi.org/10.3389/fmicb.2017.02710

17. Benítez T., Rincon A. M., Limon M. C., Codon A. C. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains. Int. Microbiol. 2004;7:249-260.

18. 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.

19. 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.

20. 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.