joomla

Гуапсин

Гуапсин


Гуапсин – водная суспензия бактерии PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS – инсектофунгицидный препарат для борьбы с вредителями и болезнями Gaupsin big1сельскохозяйственных и других культур, который содержит в своем составе штаммы PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS В-306 (IBM B-7096) и PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS В-111 (IBM B-7097), продукты их метаболизма и стартовые дозы макроэлементов (N,P,K).
Препарат созданный на основе реально существующих в природе микроорганизмов, который подавляет численность фитофагов до безопасного уровня для всех зеленых насаждений в отличие от химпрепаратов, уничтожающих все живое. В результате научных исследований, а так же практикой доказано эффективность Гуапсина с грибковыми болезнями 90-92%, с вредителями 92-94%. Препарат нетоксичен для людей, животных, рыб, пчел, не накапливается в растениях, почве, не влияет на вкус и цвет выращенной продукции.
Принцип действия препарата следующий, при опрыскивании сельхозкультур бактерии попадают на растение и уничтожают грибковые споры, вызывающие заболевания или грибы – патогенны.
В тоже самое время при контактном действии с различными вредителями, бактерии Гуапсина проникая в пищеварительную систему вредителей (путем поедания тех листьев или питаясь соком) блокируют их пищеварительную функцию, в результате чего те перестают питаться, что в конечном итоге приводит к гибели.Читать далее

Наблюдения за растениями после обработки Гуапсином, выявили на стеблях и листьях повышенную азотофиксирующую активность диазотрофных бактерий получившие название ассоциативной азотфиксации. Растения стимулируют деятельность бактерий за счет продуктов фотосинтеза, экскретируемых (выделяемых) в среду, чем определяют суточную и сезонную динамику азотфиксации. Внося препараты – мы, по сути, создаем искусственный симбиоз.

Гаупсин совместим со многими химическими препаратами, включая гербициды (кроме содержащих медь и ртуть) действие препарата на растениях можно наблюдать через 24-36 часов.

 

Результаты исследований

Ученые пришли к заключению, что бактерии PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS В-306 входящий в состав Гуапсина модифицирует труднорастворимые соединения почвы, и растения начинают получать дополнительное питание. В короткое время после опрыскивания начинает расти физиологическая активность самого растения, его корни начинают всасывать питательные вещества более интенсивно.
Это происходит благодаря растительному гормону-индолилуксусной кислоте, которую выделяют бактерии.
Дополнительно к этому почвенные псевдомонады подавляют рост фитопатогенных микроорганизмов в ризосфере, так же способствует росту растений. В результате растение получает такое количество азота и других питательных веществ, что влияние ризосферных бактерий сравнимо с действием минеральных удобрений. Как показали опыты внесение 5л. Гуапсина на 1 га. сравнимо по азотостимуляции с 150-200 кг. Селитры или 60-8- кг. Карбамида.
РИЗОСФЕРНЫЕ БАКТЕРИИ РОДА PSEUDOMONAS, СПОСОБСТВУЮЩИЕ РОСТУ И РАЗВИТИЮ РАСТЕНИЙ

Устойчивость растений к заболеваниям, вызы- ваемым почвенными фитопатогенами, во многом определяется результатами взаимодействия между корневой системой растений и разнообразными микроорганизмами. Совокупность корневой системы с почвой представляет собой сложную экологическую нишу, заселенную полезными, вредными и нейтральными для растений микроорганизмами (рис. 1).
Активная секреция клетками корня различных веществ обеспечивает питательными субстратами микроорганизмы, образующие с ним прочные ассоциации как внутри корневых тканей, так и на корневой поверхности (ризоплане), а также в почве, непосредственно окружающей корни (ризосфере).

В связи с этим в ризосфере и ризоплане в значительных количествах концентрируются бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли и нематоды, существенно превышая количество этих же организмов в обычной почве. Одной из характеристик ризосферы различных растений, отражающей ее заселенность микроорганизмами, является количественное отношение R / S (rhizosphera / soil). Его нередко рассчитывают для различных видов, родов и семейств обитателей ризосферы. Величина R / S показывает, во сколько раз количество микроорганизмов определенной таксономической группы в ризосфере данного растения превышает количество этих микроорганизмов в почве. Для большинства бактерий величина R / S колеблется от 2 до 25. В ризосфере в отличие от свободной от корней почвы доминируют грамотрицательные бактерии, причем преобладают флуоресцирующие бактерии рода Pseudomonas. Некоторые штаммы бактерий Pseudomonas putida, P. fluorescens, P. aureofaciens (chlororaphis), P. corrugata и др. способствуют значительному улучшению роста и развития растений. В настоящее время бактерии, обладающие совокупностью полезных для растений свойств, принято обозначать как PGPR (от Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – ризобактерии, способствующие росту растений).
Исследования этой перспективной для практического использования группы ризобактерий вызывают большой интерес, чем обусловлено регулярное проведение международных симпозиумов по проблеме изучения и практического использования PGPR. Среди PGPR различных таксономических групп выделяются широким набором полезных для растений свойств ризосферные PGPR Pseudomonas, которые являются потенциальными объектами агробиотехнологии для разработки на их основе биологических средств защиты растений от фитопатогенов, а также биопрепаратов, стимулирующих рост и повышающих продуктивность растений.
Механизмы положительного влияния PGPR PSEUDOMONAS на растения
Все изученные к настоящему времени механизмы положительного влияния псевдомонад на растения можно условно разделить на два типа: 1) прямая или непосредственная стимуляция роста растений за счет синтеза различных метаболитов, полезных для растений; 2) опосредованная стимуляция роста растений за счет вытеснения и подавления развития почвенных фитопатогенов или микроорганизмов, угнетающих рост растений. К первому типу прежде всего можно отнести способность PGPR Pseudomonas синтезировать регуляторы роста растений и улучшать фосфорное питание растений. Кроме того, некоторые штаммы псевдомонад способны к фиксации атмосферного азота и индукции у растений устойчивости к фитопатогенам.
Прямая стимуляция роста растений
Синтез регуляторов роста растений. У ризосферных псевдомонад наиболее хорошо изучена способность к синтезу индолил-3-уксусной кислоты (ИУК), которая, как известно, стимулирует развитие корневой системы растений. Однако большинство штаммов псевдомонад, стимулирующих рост растений, продуцируют ИУК в незначительных количествах (3–5 мкг/мл), тогда как псевдомонады, угнетающие рост растений, продуцируют до 20 мкг/мл ИУК. Исследования синтеза ИУК у PGPR Pseudomonas демонстрируют возможность получения генетически модифицированных штаммов PGPR Pseudomonas, способных к повышенному синтезу ИУК [3]. Перенос в PGPR Pseudomonas некоторых плазмид биодеградации нафталина также способствует увеличению уровня синтеза ИУК у ризосферных псевдомонад, что обусловлено наличием в составе этих плазмид гена, ответственного за синтез нафталиндиоксигеназы (первого фермента в пути окисления нафталина), вовлекаемого в процесс биосинтеза ИУК. Следует отметить, что помимо ИУК бактерии рода Pseudomonas могут продуцировать и другие регуляторы роста растений, как, например, гибберелинподобные вещества.
Улучшение фосфорного питания растений. Фос фор присутствует в почве в виде органических (отложения растительного, животного и микробного происхождения) и неорганических или минераль- ных соединений. Из этого общего пула фосфорных соединений только около 5% доступны растениям. Некоторые микроорганизмы, в особенности мико- ризные грибы и некоторые ризобактерии, способны усиливать поступление фосфора в растения. Бактерии могут использовать две системы повышения концентрации экзогенного фосфата: 1) за счет гидролиза органических фосфатов под действием фосфатаз; 2) путем растворения минеральных фосфатов за счет продукции кислот. Бактерии рода Pseudomonas способны к эффективному растворению фосфорных соединений, что можно использовать для улучшения фосфорного питания растений
Фиксация атмосферного азота.
К настоящему времени известно немного азотфиксирующих штаммов псевдомонад и нет строгих доказательств того, что осуществляемый ими процесс азотфиксации вносит какой-либо существенный вклад в стимуляцию роста растений.
Тем не менее роль PGPR Pseudomonas в процессах ассоциативной азотфиксации активно обсуждается, поскольку такие штаммы способны к непосредственной стимуляции роста растений при отсутствии фитопатогенов.
Интересно, что в холодных климатических зонах в ризосфере растений азотфиксирующие псевдомонады доминируют над представителями других таксономических групп азотфиксаторов. Преимущество псевдомонад выражается в их холодоустойчивости, поскольку оптимальная температура для азотфиксации 14–20С. В то же время для процесса азотфиксации других ассоциативных диазотрофов, как, например, бактерий рода Azospirillum, оптимальной температурой является 25С. Несмотря на ограниченную информацию о роли азотфиксации в стимуляции роста растений псевдомонадами и слабую интенсивность этого процесса у псевдомонад, можно заключить, что ризобактерии Pseudomonas наряду с другими свободноживущими и ассоциативными диазотрофами родов Azotobacter, Bacillus, Klebsiella и Azospirillum могут играть существенную роль как в ассоциативных, так и в симбиотических азотфиксирующих сообществах, улучшая, к при- меру, клубенькообразование у бобовых при совместном использовании с некоторыми штаммами Rhizobium и Bradirhizobium.
Индукция резистентности к фитопатогенам. Обработка растений авирулентными или несовместимыми формами фитопатогенов может индуцировать резистентность растений к заболеваниям. Аналогичный эффект достигается при инокуляции корней растений некоторыми штаммами PGPR Pseudomonas. Например, обработка корней бобов и гвоздики определенными штаммами PGPR P. putida повышает устойчивость растений к фитопатогенному грибу Fusarium solani.
При этом отмечаются усиление лигнификации корневой ткани и повышение содержания фитоаллексинов в стеблях растений.
При индукции резистентности у растений иногда трудно понять, вызывается ли это прямым или опосредованным воздействием бактерий на растения. Так, например, штамм P. fluorescens CHAО продуцирует помимо антибиотиков и сидерофоров цианистый водород и эффективно подавляет заболевание табака, вызываемое грибом Thielaviopsis basicola.
Накопление цианистого водорода в корнях индуцирует устойчивость табака к указанному выше грибу, однако эта устойчивость в целом представляет собой результат действия не только цианистого водорода, но и опосредованных факторов (синтез сидерофоров и антибиотиков).
Опосредованная стимуляция роста растений
Бактерии рода Pseudomonas – одна из наиболее изученных групп бактерий-антагонистов почвенных фитопатогенов. К настоящему времени выделео множество штаммов ризосферных псевдомонад, подавляющих или замедляющих рост и развитие фитопатогенных грибов и бактерий. Литература, посвященная этому вопросу, настолько обширна, что не позволяет рассмотреть все аспекты проблемы в рамках данного обзора. Механизмы антагонистических взаимодействий псевдомонад и фитопатогенов весьма различны. Рассмотрим два из них, наиболее хорошо изученных и важных с точки зрения практического использования ризобактерий Pseudomonas.
Продукция сидерофоров. Хорошо известна способность псевдомонад продуцировать желто-зеленые флуоресцирующие водорастворимые пигменты, называемые сидерофорами, которые выполняют функцию связывания и транспорта железа в клетки бактерий. Сидерофоры флуоресцирующих псевдомонад имеют различную химическую структуру и обладают, как правило, высоким сродством к трехвалентному железу, образуя с ним стабильные комплексы, недоступные для использования фитопатогенами. Фитопатогены продуцируют собственные сидерофоры, однако в отличие от сидерофоров псевдомонад они гораздо медленнее связываются с ионами железа, и псевдомонады выигрывают в конкурентной борьбе с фитопатогенами за такой жизненно важный элемент, как железо. Таким образом, связывание железа сидерофорами псевдомонад приводит к ограничению роста фитопатогенов и улучшению роста растений.
Важная роль сидерофоров в антагонистических взаимоотношениях ризосферных псевдомонад с почвенными фитопатогенами и в стимуляции роста растений неоднократно доказана при инокуляции растений штаммами, продуцирующими сидерофоры, и их мутантами, дефектными по синтезу сидерофоров. При этом отмечено не только супрессирующее действие сидерофоров на фитопатогены, но и стимулирующее воздействие на растения. Это подтверждается также в экспериментах с очищенным сидерофором одного из штаммов P. putida – B10 псевдобактином, который оказывает стимулирующее действие на рост картофеля.
Следует отметить, что антагонизм псевдомонад в отношении фитопатогенов, обусловленный конкуренцией за железо, эффективен только при низком содержании железа в почве. Резко снижается защитный эффект сидерофорпродуцирующих штаммов в кислых почвах, где растворимость железа и его доступность для всех микроорганизмов возрастают. Избыток железа приводит также к репрессии синтеза сидерофоров. Помочь в решении этой проблемы могут дерепрессированные мутанты сидерофорпродуцирующих штаммов, способные к конститутивному синтезу сидерофоров, не зависящему от концентрации железа в почве. Возможность получения таких регуляторных мутантов продемонстрирована на одном из штаммов PGPR Pseudomonas sp. – M114.
Синтез антибиотиков. PGPR Pseudomonas способны продуцировать широкий спектр вторичных метаболитов, в том числе антибиотиков [4]. Наиболее хорошо изученными антибиотиками, играющими важную роль в супрессии болезней растений, являются антибиотики группы феназинов, флороглюцинов, пиолютеорин, пирролнитрин и оомицин А (рис. 3, 4). Роль продукции антибиотиков в защите растений непосредственно в почве была показана в исследованиях Л. Томашов по бактеризации семян пшеницы штаммом P. fluorescens 2–79 и его дефектным по синтезу феназинового антибиотика (феназин-1-карбоновой кислоты) мутантом. Защиту рас-тений от одного из возбудителей корневой гнили обеспечивал только исходный штамм с нормальной продукцией антибиотика, тогда как мутантный штамм хотя и не полностью, но в значительной степени утрачивал эту способность. Следует отметить, что мутанты PGPR Pseudomonas, характеризующиеся повышенным синтезом антибиотика, не улучшали защиты растений от фитопатогенов. Недавно была охарактеризована генетическая система, контролирующая биосинтез феназин-1-карбоновой кислоты у штамма P. fluorescens 2–79. Определена нуклеотидная последовательность фрагмента геномной ДНК штамма 2–79 размером 8505 п.н., и в секвенированном участке локализованы три оперона – phzABCDEFG, phzI и phzR из области генов биосинтеза феназин-1-карбоновой кислоты. Изучена роль отдельных структурных генов в биосинтезе феназин-1-карбоновой кислоты в клетках E. coli, содержащих клонированные гены phz, а также в соответствующих мутантах P. fluorescens. Предложена принципиальная схема пути биосинтеза этого антибиотика [5].

PGPR PSEUDOMONAS как агенты защиты растений от фитопатогенов
Возможность применения биологических, и в частности микробиологических, объектов для защиты растений от фитопатогенов исследуется около 70 лет. Специалисты, занимающиеся этой проблемой, часто называют биологическую защиту растений с помощью других организмов биологическим контролем фитопатогенов [6]. В начале 80-х годов интерес к биологическому контролю резко возрос в связи с появляющимися возможностями получения биопрепаратов и биотехнологий, конкурентных химическим средствам защиты растений.
Рассмотренные выше механизмы антагонизма ризосферных псевдомонад и фитопатогенов являются основными, но не единственными механизмами опосредованной стимуляции роста растений. Очень часто биологический контроль фитопатогенов ризосферными псевдомонадами представляет собой результат комплексного действия различных механизмов, включающих помимо синтеза сидерофоров и антибиотиков и другие менее изученные пока способы воздействия ризобактерий Pseudomonas на почвенных патогенов. При этом возможно одновременное супрессирующее влияние псевдомонад на фитопатогены как за счет синтеза сидерофоров, антибиотиков и других вторичных метаболитов, так и за счет простой конкуренции PGPR Pseudomonas и фитопатогенов за источники азотного и углеродного питания.
Одним из примеров такого рода является штамм P. fluorescens CHAO. Биологический контроль фитопатогенного гриба Thielaviopsis basicola наблюдается в результате суммарного эффекта как минимум трех вторичных метаболитов, образуемых штаммом CHAО, а именно: сидерофора пиовердинового типа, антибиотика 2,4-диацетилфлороглюцина и цианистого водорода.
Практически во всех случаях биологический контроль ризосферными псевдомонадами почвенных фитопатогенов представляет собой суммарный эффект комплексного действия ряда механизмов. При этом в различных условиях (состав почвы, температура, рН) превалируют разные механизмы.
Например, синтез сидерофоров в условиях кислого рН или повышенной температуры у псевдомонад подавлен и основными механизмами в биологическом контроле могут стать синтез антибиотиков или конкуренция с фитопатогенами за источники питания. Весьма вероятно, что не все механизмы, вносящие свой вклад в биологический контроль фитопатогенов у ризосферных псевдомонад, выявлены и изучены.
Биологический контроль псевдомонадами фитопатогенов in vitro является до сих пор одним из основных критериев отбора практически полезных штаммов PGPR Pseudomonas. Однако скрининг штаммов-антагонистов in vitro имеет существенный недостаток. Антагонизм in vitro и in vivo не всегда коррелирует, что требует обязательной проверки штамма-антагониста в опытах на растениях.
Таким образом, уже в настоящее время возможно эффективное использование штаммов PGPR Pseudomonas, правильно подобранных к конкретным условиям определенного хозяйства в качестве биологических средств защиты растений, являющихся дополнением, а иногда и альтернативой химическим средствам. Активно ведущиеся исследования в этом направлении и разрабатываемые новые технологии существенно повысят эффективность этих биопрепаратов.batton up

Добавить комментарий

Запрещается:
1.Добавлять комментарии содержащие нецензурные выражения.
2.Добавлять комментарии не по теме материала.
3.Спам, а также рекламу других товаров и услуг или иных ресурсов.
Давайте с уважением относиться к друг другу!


Защитный код
Обновить

Поиск на сайте

Комментарии