Ентомопатогени Bacillus thuringiensis як основа біотехнологічних препаратів широкого спектру дії

Abstract

Висвітлено аспекти застосування біотехнологічних препаратів на основі ентомопатогенних бактерій Bacillus thuringiensis (Bt) для захисту рослин від шкодочинних організмів. Метою дослідження було оцінити новий штам бактерій B. thuringiensis 87/3 в якості потенційної основи біопрепаратів широкого спектру дії. Ефективність дії штаму Bacillus thuringiensis 87/3 доведена в лабораторних і польових умовах з використанням біотесту Leptinotarsa decemlineata Say. (L1-2), а також фітопатогенних мікроміцетів роду Venturia ssp. Результати дослідження біологічної ефективності штаму Bt 87/3 на личинок колорадського жука L1-2 показали, що в перші дні після обробки процес зниження чисельності личинок шкідника відбувався повільно, але при цьому рослини не пошкоджувались, що обумовлено антифідантним ефектом. Виразний максимум загибелі личинок Leptinotarsa decemlineata Say. (L1-2) зафіксовано на десяту добу при інфекційному навантаженні 1:1. Результати досліджень свідчать про високу біологічну ефективність дії препаративної форми Bt 87/3 щодо личинок колорадського жука – 98,4%. Показано, що штам B. thuringiensis 87/3 має високу технологічність (титр метаболітного споро-кристалічного комплексу від 3,6 до 4,8 млрд. в 1 мл культуральної рідини), ентомоцидність (98,4%) та антифунгальну дію, яка проявляється у зменшенні кількості уражених рослин яблуні збудником парші в 1,5–2 рази, порівняно із контрольним варіантом. Встановлено, що обробка рослин яблуні суспензією на основі Bt 87/3, значно зменшувала кількість уражених листків паршею, порівняно із контролем, а саме, у оброблених варіантах відсоток ураження був менше 40 %, тоді як контроль від 55 % (рослини сорту Слава Переможцям) до 70 % (сорт Вільмута). Широкий спектр дії ендоутворюючих бактерій Bt демонструє перспективність їхнього використання для фітозахисту.

The aspects of using microbial preparations based on Bacillus thuringiensis for the plants protection against harmful organisms was discussed. The aim of researches was to evaluate bacteria B. thuringiensis 87/3 new strain as a potential basis for broad spectrum biological preparations. The efficacy of the Bacillus thuringiensis 87/3 strain was demonstrated in laboratory and field conditions using Leptinotarsa decemlineata Say.(L1-2), as well as phytopathogenic micromycetes Venturia ssp. The results of biological effectiveness Bt 87/3 strain study on the larvae of сolorado potato beetle L1-2 showed that in the first days after treatment, the process of reducing the number of larvae occurred slowly, but the plants were not damaged due to the antifidant effect. Expressive maximum of the Leptinotarsa decemlineata Say. (L1-2) larvae death recorded on the tenth day with an infectious load of 1,1. The results research indicate a high biological efficacy of the Bt 87/3 preparation action on the colorado potato beetle larvae – 98,4%. It has been established the high adaptability of B. thuringiensis 87/3 strain (the titre of the metabolic spore-crystalline complex is from 3,6 to 4,8 billion / ml.), entomocidal (99,4%) and antifungal effect, which is shown in reduction of the diseased plants number by the apple scab causative in 1,5–2 times, in comparison with the control variant. It was established that the treatment of apple trees with a suspension based on Bt 87/3 significantly reduced the number of scabbed leaves compared with the control, namely, in the treated variants, the percentage of lesion was less than 40%, while the control ranged from 55% (Glory Winners) to 70% (Wilmut variety). A wide range action of endo-forming bacteria Bt demonstrates the prospects of their use for phytoprotection.

Освещены аспекты применения микробных препаратов на основе Bacillus thuringiensis для защиты растений от вредоносных организмов. Целью исследования было оценить новый штамм бактерий B. thuringiensis 87/3 в качестве потенциальной основы биопрепаратов широкого спектра действия. Эффективность действия штамма Bacillus thuringiensis 87/3 доказана в лабораторных и полевых условиях с использованием биотеста Leptinotarsa decemlineata Say. (L1-2), а также фитопатогенных микромицетов рода Venturia ssp. Результаты исследования биологической эффективности штамма Bt 87/3 на личинки колорадского жука L1-2 показали, что в первые дни после обработки процесс уменьшения численности личинок вредителя происходил медленно, но при этом растения не повреждались, что обусловлено антифидантным эффектом. Выразительный максимум гибели личинок Leptinotarsa decemlineata Say. (L1-2) зафиксирован на десятый день при инфекционной нагрузке 1:1. Результаты исследований свидетельствуют о высокой биологической эффективности действия препаративной формы Bt 87/3 на личинки колорадского жука – 98,4%. Показано, что штамм B. thuringiensis 87/3 имеет высокую технологичность (титр метаболитного споро-кристалического комплекса от 3,6 до 4,8 млрд. в 1 мл культуральной жидкости), энтомоцидность (99,4%) и антифунгальное действие, которое проявляется в уменьшении количества пораженных растений яблони возбудителем парши в 1,5–2 раза, по сравнению с контрольным вариантом. Установлено, что обработка яблонь суспензией на основе Bt 87/3, значительно уменьшала количество пораженных паршой листьев, по сравнению с контролем, а именно, в обработанных вариантах процент поражения был меньше 40 %, тогда как контроль от 55 % (сорт Слава Победителям) до 70 % (сорт Вильмута). Широкий спектр действия эндообразующих бактерий Bt демонстрирует перспективность их использования для фитозащиты.