Группа 25. Стрептомицеты и близкие роды
Гетерогенная группа, для всех таксонов которой характерны клеточные стенки, содержащие L-ДАПк - диаминопимелиновая кислота и глицин. Нити не распадаются на фрагменты и могут образовывать обильный воздушный мицелий с длинными цепочками спор (Заварзин Г.А. (ред.), 1997). Воздушный мицелий - густая, пушистая масса, поднимающаяся с поверхности колонии. Здесь образуются спорангии. Длина гиф воздушного мицелия может достигать 500 мкм.
Род Streptomyces
Вегетативные гифы (диаметром 0,5-2,0 мкм) образуют обильно разветвленный мицелий, редко распадающийся на фрагменты. Воздушный мицелий в зрелом состоянии несет цепочки из трех или большего числа спор. Для нескольких видов характерны короткие цепочки спор на субстратном мицелии (Вулфа Л., 1974). Некоторые виды могут формировать склероцио-, пикнидио-, спорангио- и синнема-подобные структуры. Споры неподвижные. Колонии обособленные и лишайникоподобные, кожистые или маслянистые; поверхность вначале относительно гладкая, но затем формируется переплетение воздушного мицелия, который может быть хлопьевидным, зернистым, порошковидным или бархатистым. Субстратный мицелий погружен в глубину питательной среды, гифы субстратного мицелия поглощают питательные вещества. В таком случае колония актиномицета легко снимается петлей с поверхности среды. Образуют разнообразные пигменты, определяющие цвет субстратного и воздушного мицелия. Могут также синтезировать пигменты, диффундирующие в среду. Многие штаммы, продуцирующие один или большее число антибиотиков. Грамположительные, но не кислото- и спиртоустойчивые. В составе пертидогликана клеточной стенки большое количество L-ДАПк. Не содержит миколовых кислот, но в больших количествах содержат насыщенные жирные кислоты изо- и антеизо-строения; основные изопреноидные соединения - гекса- или октагидрированные менахиноны с 9 изопреновыми единицами. В составе сложных полярных липидов обычно присутствуют фосфатидилглицерол, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол и фосфатидилинозитолманнозиды. Аэробы. Хемоорганотрофы; метаболизм окислительного типа. Каталазоположительные; как правило, восстанавливают нитрат до нитрита; разлагают аденин, эскулин, казеин, желатину, гипоксантин, крахмал и L-тирозин. В качестве единственных источников углерода и энергии для роста используют разнообразные органические соединения. Оптимальная температура 25-35єС, некоторые виды растут как психрофильные и термофильные; оптимальный для роста диапазон рН 6,5-8,0. Широко распространены и обильно представлены в почве, включая компосты. Несколько видов патогенны для животных и человека, другие фитопатогенные (Заварзин Г.А. (ред.), 1997).
Род Streptomyces представлен видами, имеющими воздушный мицелий, несущий цепочки спор. Многие штаммы продуцируют антибиотики. Streptomyces albus - продуцент стрептомицина, Streptomyces griseus, Streptomyces lavendulae - продуценты биопрепарата фитолавина, используемого против фитопатогенов, Streptomyces scabies - возбудитель обыкновенной (актиномицетной) парши картофеля и корнеплодов (син. Actinomyces scabies) (Шапиро Я.С., 2005).
тля теплица грунт энтомофаг микробиологический
1.3.2 Распространение и экология
Актиномицеты присутствуют в воздухе, пресноводных водоемах и морях, а также в донных осадках. Почвы являются природными субстратами, откуда актиномицеты выделяются в наибольшем числе и разнообразии, принимая активное участие в почвообразовательных процессах. Они широко распространены в почвах всего земного шара, однако на их качественный и количественный состав значительное влияние оказывает географическое положение местности, тип почвы, ее химические и физические свойства, окультуренность, влагоемкость и др. особенности почв (Банников А.Г., Вакулин А.А., Рустамов А.К., 1996).
Актиномицеты в большом количестве встречаются в почве благодаря их способности легко адаптироваться к среде обитания и довольствоваться органическими соединениями, которые непригодны для других микроорганизмов. В почвах содержится от 19,7 до 46% актиномицетов от числа всех микроорганизмов, населяющих почву (Гаузе Г.Ф., Преображенская Г.П., Терехова Л.П., Максимова Т.С., Аверичева Л.Н., 1982).
1.3.3 Препараты на основе актиномицетов рода Streptomyces
Среди почти 14000 известных биоактивных микробных вторичных метаболитов около 9000 продуцируются актиномицетами, 80% которых относятся к роду Streptomyces (Berdy I., 1994, p.27). Широкое распространение актиномицетов в природе (в почвах, например, их содержится 20-46% от числа всех микроорганизмов), богатое функциональное разнообразие, высокая биосинтетическая активность и простота культивирования делают их весьма перспективными продуцентами новых биопрепаратов, эффективных в борьбе с вредными насекомыми. Из 3200 известных продуцентов антибиотиков 2100 - актиномицеты (из них 1900 - стрептомицеты), 830 - грибы, 270 - бактерии. Большинство выделенных вторичных метаболитов, синтезируемых актиномицетами, обладают антибиотическими свойствами (антимикробными, антивирусными) (Русанова Е. П., Алехова Т.А., Федорова Г.Б., Катруха Г.С., 2000, том 36, №3). В настоящее время описан ряд веществ с другим характером биологического действия: ингибиторы ферментов, гербициды, инсектициды, находящие применение в растениеводстве (Коробкова Т.П., Иваницкая Л.П., Дробышева Т.Н., 1987, №8; Лобанок А.Г., Ялашко М.В., Анисимова Н.И., 1988). Наибольшее их количество найдено среди метаболитов актиномицетов рода Streptomyces (Головлева Л.А., Черменский Д.Н., 1988).
По данным Государственного Каталога пестицидов на 2004 год зарегистрировано 36 биопрепаратов, разрешенных к применению на территории РФ, из них 5 бактериальные: Вертимек, Фитоверм, Фитоверм-М, Акарин и Искра Био, но промышленное производство некоторых из них не налажено. Тем не менее, использование биологических средств защиты растений является одним из основных элементов в создании современных технологий фитосанитарной оптимизации агроэкосистем. В связи с этим актуальной является проблема поиска в различных местах обитания новых микроорганизмов, продуцирующих биологически активные вещества с широким спектром инсектицидного действия. Следует отметить, что 99% всех существующих биопрепаратов - бактериального происхождения (Кандыбин Н.В., 1991, №1). Однако во всем мире усилилось внимание к энтомопатогенным и энтомотоксичным актиномицетам, в особенности, к стрептомицетам. Создан ряд препаратов: актинин, глоберин, летарцид (Streptomyces globisporus), авермектины (Streptomyces avermitilis), боррелидин (Streptomyces griseus), хризомал (Streptomyces chrisomalus), индоцид-5 (Streptomyces ceneoruber), индоцид-6 (Streptomyces loidensis). Учитывая богатое разнообразие стрептомицетов и их высокую метаболическую активность, можно с уверенностью сказать, что эта группа микроорганизмов таит в себе неисчерпаемые возможности (Bettine Lauer, Roderich Submuth, Dietmar Kaiser, Gunther Junj and Christian Borman., 2000, v. 53, №4).
В результате исследований, проведенных в ВИЗР, из почв различных географических регионов выделены изоляты стрептомицетов с инсектоакарицидной активностью в отношении тлей, оранжерейной белокрылки, трипсов, клещей и т.д. Высокая специфичность и эффективность в отношении вредоносных объектов в широком интервале гидротермических условий, низкая токсичность и быстрый распад в аэробных условиях, стабильность метаболитных комплексов показали возможность их использования в качестве основы новых биопрепаратов.
Алейцид представляет собой смачивающийся порошок или пасту красно - оранжевого цвета с характерным запахом, слабо растворимый в воде, содержит активный комплекс метаболитов, действующим веществом которого является 9-диметилпиерицидин. Контактный препарат. Продуцент алейцида - штамм 0775 выделен Коневым Ю.Е. из почвенного образца № 8242/32, собранного в дендрарии г. Сочи. По культурально-морфологическим признакам и физиолого-биохимическим признакам продуцент является типичным представителем вида Streptomyces aurantiacus с выявленными штаммовыми отличиями.
При использовании препарата наблюдается не только смертность, обусловленная непосредственным действием токсинов, но и последействие - гибель на последующих стадиях развития, а также снижение жизнеспособности насекомых и тератогенный эффект.
Результаты лабораторных, вегетационных и производственных опытов показали высокую биологическую эффективность алейцида в отношении сосущих вредителей сельскохозяйственных растений различных видов тлей, оранжерейной белокрылки, табачного трипса, морковной листоблошки и сетчатого слизня. В лабораторных условиях обработка популяций персиковой, бобовой, виковой, картофельной, гороховой 0,1-1% суспензией препарата через 2 часа вызывала смертность 57,1-97,3% вредителей. Наиболее чувствительными к воздействию препарата оказались гороховая, бобовая и виковая тли.
Алейцид показал высокую эффективность в отношении всех стадий развития оранжерейной белокрылки, личинок морковной листоблошки и сетчатого слизня, а также проявляет акарицидные свойства при обработке от паутинного клеща (Бойкова И.В., Павлюшин В.А., 2002, стр. 102).
Недавно разработана улучшенная препаративная форма Алейцида, получившая название Алейцид-М, которая по своим показателям экологической безопасности (фитотоксичности) значительно превосходит ранее полученные образцы при сохранении высокой инсектицидной активности. Алейцид-М безопасен для растений, теплокровных животных и человека в рекомендуемых концентрациях, соответствуют требованиям экологической безопасности систем защиты овощных, декоративных, плодовоягодных культур в открытом и защищенном грунте. Однако в список пестицидов, разрешенных для применения, препарат не включен.
Индоцид-6. Препарат разработан в ВИЗР на основе штамма П-56 актиномицета Streptomyces loidensis, выделенного из образца индийской почвы. В состав препарата входит комплекс метаболитов (производных пептидов), обладающих высокой инсектицидной активностью в отношении различных видов тлей, трипсов, паутинных клещей. Против этих вредителей Индоцид-6 производят в виде смачивающего порошка или в жидкой форме, которая с экономической точки зрения предпочтительнее, поскольку в этом случае не требуется дорогостоящая стадия сушки. По данным многочисленных вегетационных испытаний, обработка популяций персиковой тли суспензией препарата в концентрации 0,025-0,1% через 4 часа вызывает гибель 70-100%, а через 6 часов - 90-100% особей. Смертность паутинно клеща через сутки после обработки суспензией препарата в концентрации 0,05-0,1% достигает 87%.
В виде сухой торфяной формы препарат перспективен для использования против галловых нематод р. Meloidogyne. При внесении в лунки перед посадкой растений 5-10 г препарата степень пораженности растений мелойдогинозом снижается до 2 балла (в контроле - 5 баллов).
Интересным свойством препарата является его комплексное действие на растения. В концентрации 0,01-0,05% Индоцид-6 проявляет выраженную фиторегуляторную активность: стимулирует рост и увеличивает массу корней и стеблей огурца, улучшает биохимический состав плодов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
