RU2439141C1 - STRAINS OF FUNGI Phoma complanata (Tode) Desm 1,40 (AIPP) MYCO-HERBICIDAL ACTIVE AGAINST HOGWEED SOSNOWSKI - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture. ^ SUBSTANCE: strain of the fungus Phoma complanata (Tode) Desm. 32.1211 was extracted from the leaves of hogweed Sosnowski (Heracleum sosnowskyi Manden) and deposited in the State Collection of Microorganisms of All-russian institute of plant protection under the collection number 1.40 (AIPP). ^ EFFECT: invention enables to fight against hogweed Sosnowski. ^ 8 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии, в частности к области борьбы с нежелательной растительностью. Представляет собой штамм гриба Phoma complanata (Tode) Desm. 1.40 (ВИЗР), выделенный из листьев борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskiy Manden.). Штамм депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов ВИЗР, ему присвоен коллекционный номер 1.40 (ВИЗР). Штамм предназначен для борьбы с борщевиком Сосновского и близкородственными видами этого растения.The invention relates to agricultural microbiology, in particular to the field of combating unwanted vegetation. Represents a strain of the fungus Phoma complanata (Tode) Desm. 1.40 (VIZR), isolated from the leaves of the hogweed Sosnowski (Heracleum sosnowskiy Manden.). The strain is deposited in the State collection of microorganisms VIZR, he was assigned a collection number 1.40 (VIZR). The strain is designed to fight against the hogweed of Sosnowski and closely related species of this plant.

Северо-западный регион входит в число проблемных в России по распространению борщевика Сосновского. Растение является инвазивным сорняком, быстро заселяющим различные местообитания и вытесняющим местную растительность. Помимо экологических проблем борщевик Сосновского также представляет угрозу для здоровья человека. Все части растения содержат фотосенсибилизирующие соединения фурокумарины, при контакте с человеческой кожей и под воздействием ультрафиолетового излучения сок борщевика вызывает ожоги. В настоящее время для борьбы с борщевиком используются в основном механические и химические методы, которые довольно трудоемки, но не всегда эффективны и безопасны. Новым вкладом в решение этой проблемы может стать использование природных ресурсов: организмов, сдерживающих численность растений в естественных условиях (фитопатогенных микроорганизмов, насекомых-фитофагов) и биологически активных веществ микробного или растительного происхождения (например, фитотоксинов). Среди них фитопатогенные микроскопические грибы изучаются наиболее активно, поскольку они способны вызывать эпифитотии в популяциях растений-хозяев и тем самым контролировать численность сорных растений на определенном уровне.The northwestern region is one of the most problematic in Russia for the distribution of the hogweed Sosnowski. The plant is an invasive weed that quickly populates various habitats and crowds out local vegetation. In addition to environmental issues, Sosnowski hogweed also poses a threat to human health. All parts of the plant contain photosensitizing compounds of furocoumarin , when in contact with human skin and under the influence of ultraviolet radiation, cowberry juice causes burns. Nowadays, mainly mechanical and chemical methods are used to control hogweed, which are rather laborious, but not always effective and safe. The use of natural resources can become a new contribution to solving this problem: organisms that restrict the number of plants in natural conditions (phytopathogenic microorganisms, phytophage insects) and biologically active substances of microbial or plant origin (for example, phytotoxins). Among them, phytopathogenic microscopic fungi are most actively studied, since they are capable of causing epiphytoties in host plant populations and thereby control the number of weeds at a certain level.

Несмотря на то что изучению микобиоты борщевика уделялось некоторое внимание, сведения о видовом составе и распространении грибов на борщевике Сосновского и близкородственных видах Heracleum остаются весьма фрагментарными.Despite the fact that some attention has been paid to the study of hogweed mycobiota, information on the species composition and distribution of fungi on the hogweed of Sosnowski and closely related species of Heracleum remain very fragmented.

По мнению М.K. Seier & N.C. Evans (2007) [8], определенный потенциал как агенты классического контроля Heracleum mantegazzianum могут иметь Phloeospora heraclei (syn.: Cylindrosporium heraclei), Septoria heracleicola, Ramularia heraclei, Ramulariopsis sp., Phomopsis sp., Sclerotinia sclerotiorum. Наиболее подробно изучался фитопатогенный гриб Sclerotinia sclerotiorum. В полевых условиях после обработки растений ранней весной мицелиальной суспензией S. sclerotiorum в конце вегетационного периода отмечалось пожелтение листьев и замедление роста растений по сравнению с контролем (de Voogd et al., 2003, [5]; Emeberg et al., 2003 [6]).According to M.K. Seier & N.C. Evans (2007) [8], Phloeospora heraclei (syn .: Cylindrosporium heraclei), Septoria heracleicola, Ramularia heraclei, Ramulariopsis sp., Phomopsis sp., Sclerotinia sclerotiorum can have a certain potential as agents of the classical control of Heracleum mantegazzianum. The phytopathogenic fungus Sclerotinia sclerotiorum was studied in most detail. In the field, after treatment of plants in early spring with a mycelial suspension of S. sclerotiorum at the end of the growing season, yellowing of leaves and a slowdown in plant growth were noted compared with the control (de Voogd et al., 2003, [5]; Emeberg et al., 2003 [6] )

В результате изучения микобиоты видов Heracleum, произрастающих в рудеральных местообитаниях в Ленинградской области, было выявлено 27 видов микромицетов из 19 родов 3-х отделов. На основании результатов экспериментальной работы по изучению патогенности и фитотоксичности выявлен определенный потенциал у штамма 1.40 (ВИЗР) Phoma complanata как агента биологического контроля борщевика Сосновского.As a result of studying the mycobiota of Heracleum species growing in ruderal habitats in the Leningrad Region, 27 micromycete species from 19 genera of 3 divisions were identified. Based on the results of experimental work on the study of pathogenicity and phytotoxicity, a certain potential was revealed for strain 1.40 (VIZR) Phoma complanata as an agent for biological control of Sosnowski hogweed.

Phoma complanata ранее не изучался как возможный агент биоконтроля борщевика Сосновского. Наиболее близким к предлагаемому и принятому за прототип является Sclerotinia sclerotiorum, патогенность которого к Heracleum mantegazzianum изучалась рядом исследователей (de Voogd et al., 2003 [5]; Erneberg et al., 2003, [6]). Недостатком Sclerotinia sclerotiorum является его широкая специализация, гриб поражает растения многих семейств, что накладывает ограничения на его использование как микогербицида - это возможно только в посевах зерновых культур и злаковых трав, которые к нему устойчивы. Согласно Боерема с соавторами (Boerema et al., 2004, [4]) вид Phoma complanata приурочен к семейству Apiaceae, внутри вида экспериментально установлено наличие специализированных форм.Phoma complanata has not previously been studied as a possible biocontrol agent of the hogweed Sosnowski. The closest to the proposed and adopted as a prototype is Sclerotinia sclerotiorum, the pathogenicity of which to Heracleum mantegazzianum has been studied by a number of researchers (de Voogd et al., 2003 [5]; Erneberg et al., 2003, [6]). The disadvantage of Sclerotinia sclerotiorum is its wide specialization, the fungus affects plants of many families, which imposes restrictions on its use as a myco-herbicide - this is possible only in crops of cereals and cereal grasses that are resistant to it. According to Boerema et al. (Boerema et al., 2004, [4]), the Phoma complanata species is confined to the Apiaceae family; specialized species have been experimentally established within the species.

Задачей изобретения является получение штамма гриба, обладающего микогербицидной активностью и специфичностью для подавления борщевика Сосновского.The objective of the invention is to obtain a strain of the fungus with mycoherbicidal activity and specificity for the suppression of the hogweed Sosnowski.

Штамм был выделен Е.Л.Гасич из пораженных пятнистостью листьев Heracleum sosnowskyi Manden., собранных в п.Разметелево, Всеволожского р-на Ленинградской области.The strain was isolated by E.L. Gasich from the stained leaves of Heracleum sosnowskyi Manden., Collected in the village of Razmetevo, Vsevolozhsky district of the Leningrad region.

Идентификация штамма проводилась по определителю: Boerema G.H., de Gruyter J., Noordeloos M.E., Hamers M.E.C. Phoma identification manual, CABI Publishing, 2004, 470 p [4].Identification of the strain was carried out according to the determinant: Boerema G.H., de Gruyter J., Noordeloos M.E., Hamers M.E.C. Phoma identification manual, CABI Publishing, 2004, 470 p [4].

Штамм депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов ВИЗР, ему присвоен коллекционный номер 1.40 (ВИЗР). Штамм предназначен для борьбы с борщевиком Сосновского.The strain is deposited in the State collection of microorganisms VIZR, he was assigned a collection number 1.40 (VIZR). The strain is designed to combat the hogweed Sosnowski.

Культурально-морфологические особенности штамма.Cultural and morphological features of the strain.

На картофельно-сахарозном агаре колонии вначале белые, потом бледно-оливково-серые, с точками оливково-черных, шаровидных пикнид. Пикниды 80-240 мкм, с порой, стенки пикниды сложены из 2-6 слоев клеток. Конидии вариабельны по форме и размеру, эллипсоидальные, цилиндрические, веретеновидные, 3-11×1.5-4 мкм, одноклеточные, в свежих культурах иногда встречаются более крупные конидии с 1 перегородкой, 16×4 мкм.On potato-sucrose agar, colonies are initially white, then pale olive-gray, with dots of olive-black, spherical pycnids. Pycnids of 80-240 microns, sometimes, the walls of the pycnidia are composed of 2-6 layers of cells. Conidia are variable in shape and size, ellipsoidal, cylindrical, fusiform, 3-11 × 1.5-4 μm, unicellular, in fresh cultures, larger conidia with 1 septum, 16 × 4 μm, are sometimes found.

Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical characteristics.

Штамм хорошо растет как на агаризованных средах (картофельно-сахарозный агар, агар Чапека), так и на жидких средах (в стационарной культуре и на качалке).The strain grows well both on agarized media (potato-sucrose agar, апapek agar), and on liquid media (in stationary culture and on a rocking chair).

На среде Чапека максимальный рост отмечен на среде с рамнозой, на втором месте по усвояемости находиться мальтоза, глюкоза и маннит. Из источников азота лучше всего усваивается пептон, несколько хуже усваивается аспарагин и мочевина. Среди источников углерода наибольшая интенсивность спороношения (порядка 10⁷ спор/см²) отмечена на средах с глюкозой, маннитом и арабинозой. На средах с другими источниками азота (кроме рамнозы и сахарозы) интенсивность спороношения составила порядка 10⁶ спор/см². На средах с рамнозой и сахарозой интенсивность спороношения была на порядок ниже. Интенсивность спороношения на средах с аспарагином, пептоном, мочевиной и нитратом натрия в качестве источников азота составила порядка 10⁶ спор/см², а на среде с нитратом аммония - порядка 10⁵ спор/см² (табл.1).On Chapek’s environment, maximum growth was noted on rhamnose medium, maltose, glucose, and mannitol are in second place with respect to digestibility. Peptone is best absorbed from nitrogen sources; asparagine and urea are absorbed somewhat worse. Among carbon sources, the highest sporulation rate (about 10 ⁷ spores / cm ² ) was noted on media with glucose, mannitol and arabinose. On media with other nitrogen sources (except rhamnose and sucrose), the sporulation rate was about 10 ⁶ spores / cm ² . On media with rhamnose and sucrose, the sporulation rate was an order of magnitude lower. The rate of sporulation on media with asparagine, peptone, urea, and sodium nitrate as sources of nitrogen was about 10 ⁶ spores / cm ² , and on a medium with ammonium nitrate it was about 10 ⁵ spores / cm ² (Table 1).

Наибольшая скорость роста штамма 1.40 (ВИЗР) на КСА отмечена при 20°C, несколько ниже она была при 16 и 24°C, при 28°C рост штамма значительно замедлялся, а при 32°C роста не отмечено, при 7°C на 14 сутки диаметр колоний достигал 45,8 мм (табл.2).The highest growth rate of strain 1.40 (VIZR) on KSA was noted at 20 ° C, it was somewhat lower at 16 and 24 ° C, at 28 ° C the strain growth slowed down significantly, and at 32 ° C no growth was noted, at 7 ° C on On day 14, the diameter of the colonies reached 45.8 mm (Table 2).

Штамм характеризуется высокой интенсивностью спороношения на зерновых субстратах, споровая продуктивность на зерновых субстратах (пшено, перловая, овсяная крупа) составляет порядка 10⁹ спор/г субстрата. Не отмечено повышения интенсивности спороношения под воздействием эритемного и люминесцентного освещения (табл.3).The strain is characterized by a high rate of sporulation on cereal substrates, spore productivity on cereal substrates (millet, pearl barley, oatmeal) is about 10 ⁹ spores / g of substrate. There was no increase in sporulation rate under the influence of erythema and luminescent lighting (Table 3).

Хранение штамма осуществляется в пробирках на скошенном картофельно-сахарозном агаре в бытовом холодильнике при температуре +5-8°C в течение 1-1.5 лет без пересева.The strain is stored in test tubes on mowed potato-sucrose agar in a domestic refrigerator at a temperature of + 5-8 ° C for 1-1.5 years without reseeding.

Методы использования штамма описаны в примерах, а результаты представлены в таблицах.Methods of using the strain are described in the examples, and the results are presented in tables.

Пример. 1. Пример культивирования штамма. Example. 1. An example of cultivation of a strain.

Штамм культивировали по стандартной методике (Наумов, 1937 [2]) на агаризованной картофельно-сахарозной среде (КСА) в чашках Петри при 7, 16, 20, 24, 28, 32°C или на среде Чапека с различными источниками азота и углерода при 24°C в темноте в течение 2-х недель. Зерновые субстраты (пшено, овсяная или перловая крупа) насыпали по 2 г в стеклянные пробирки с ватно-марлевыми пробками, добавляли 2 мл воды и стерилизовали при 1 атмосфере 30 минут, после автоклавирования субстрат перемешивали и инокулировали мицелиально-агаровым блоком, взятым из 14 суточной культуры гриба на КСА. Культуры инкубировали в течение 2-х недель при переменном (12/12 часов) эритемном или люминесцентном освещении, а также в темноте. Споровую суспензию получали методом смыва конидий водой с поверхности культуры, количество спор в суспензии подсчитывали при помощи камеры Горяева. При выращивании на картофельно-сахарозной агаризованной среде при 24°C в темноте в течение 2-х недель с одной чашки Петри выход спор может достигать 3.8×10⁸. На зерновых субстратах интенсивность спороношения составляет порядка 10⁹ спор/г субстрата.The strain was cultured according to the standard method (Naumov, 1937 [2]) on agarized potato-sucrose medium (KSA) in Petri dishes at 7, 16, 20, 24, 28, 32 ° C or in the Chapek medium with various sources of nitrogen and carbon at 24 ° C in the dark for 2 weeks. Grain substrates (millet, oat or pearl barley) were poured into 2 g glass tubes with cotton-gauze plugs, 2 ml of water was added and sterilized at 1 atmosphere for 30 minutes, after autoclaving, the substrate was mixed and inoculated with a mycelial-agar block taken from a 14 day old fungus culture on KSA. The cultures were incubated for 2 weeks under alternating (12/12 hours) erythema or luminescent lighting, as well as in the dark. A spore suspension was obtained by washing conidia with water from the surface of the culture, the number of spores in the suspension was counted using a Goryaev camera. When grown on a potato-sucrose agar medium at 24 ° C in the dark for 2 weeks from one Petri dish, the yield of spores can reach 3.8 × 10 ⁸ . On cereal substrates, the sporulation rate is of the order of 10 ⁹ spores / g of substrate.

Для получения мицелия штамм культивировали на модифицированной среде Чапека или соевой среде в 250 мл колбах с 50 мл среды на качалке при 200 об/мин в течение 3-7 суток. Среду инокулировали 3 мицелиальными агаровыми блоками (диаметр 0.5 см), вырезанными при помощи бура из 14 суточной культуры гриба на картофельно-сахарозной агаризованной среде. Мицелий отфильтровывали через мельничный газ и высушивали до постоянного веса для определения продуктивности, либо для получения мицелиальной суспензии измельчали при помощи блендера. На модифицированной среде Чапека штамм образует многочисленные крупные и мелкие бурые пеллеты, ободок хорошо развит, на ободке и пеллетах многочисленные пикниды, культуральная жидкость бледно-коричневого цвета, споровая продуктивность составляет порядка 10⁶ спор/мл, выход сухой биомассы на 7 сутки культивирования составляет 0.5 г на колбу.To obtain mycelium, the strain was cultured on modified Chapek medium or soybean medium in 250 ml flasks with 50 ml of medium on a shaker at 200 rpm for 3-7 days. The medium was inoculated with 3 mycelial agar blocks (diameter 0.5 cm), cut using a drill from a 14-day-old fungal culture on a potato-sucrose agar medium. The mycelium was filtered through mill gas and dried to constant weight to determine productivity, or crushed using a blender to obtain a mycelial suspension. On the modified Chapek medium, the strain forms numerous large and small brown pellets, the rim is well developed, numerous pycnids on the rim and pellets, pale brown culture fluid, spore productivity of about 10 ⁶ spores / ml, dry biomass yield on the 7th day of cultivation is 0.5 g to the flask.

Пример 2. Пример использования штамма.Example 2. An example of the use of strain.

Патогенность штамма определялась методом искусственного заражения растений борщевика Сосновского. Молодые растения борщевика Сосновского в стадии 2-3 листьев выкапывали в природных условиях и пересаживали в вегетационные сосуды (объемом 200 мл) с почвой. Растения выращивали в лабораторных условиях на светоустановке. Заражение растений проводили через 2 недели после их пересадки. Споровую или мицелиальную суспензию наносили на растения при помощи пульверизатора (5 мл суспензии на сосуд). После инокуляции растения помещали во влажные камеры на 24-48 часов, а затем переносили на светоустановку.The pathogenicity of the strain was determined by the method of artificial infection of plants of the hogweed Sosnowski. Young plants of Sosnowski hogweed in the stage of 2-3 leaves were dug up under natural conditions and transplanted into vegetation vessels (200 ml) with soil. Plants were grown in laboratory conditions at a light installation. Plants were infected 2 weeks after transplantation. Spore or mycelial suspension was applied to plants using a spray gun (5 ml of suspension per vessel). After inoculation, the plants were placed in wet chambers for 24-48 hours, and then transferred to a light system.

Влияние продолжительности периода повышенной влажности оценивали путем инокуляции растений споровой суспензией с концентрацией 6×10⁷ спор/мл. После инокуляции растения помещали во влажные камеры на 0, 6, 24 и 48 часов, а затем переносили на светоустановку.The influence of the duration of the period of increased humidity was evaluated by inoculating plants with a spore suspension with a concentration of 6 × 10 ⁷ spores / ml. After inoculation, the plants were placed in wet chambers for 0, 6, 24, and 48 hours, and then transferred to a light installation.

Оценку патогенности мицелия, полученного в жидкой культуре, осуществляли для целых растений в контролируемых и полевых условиях. Для инокуляции использовали 3-суточную культуру штамма на соевой среде, полученную при глубинном культивировании на качалке. Использовали следующие концентрации инокулюма: 20, 50, 75 и 100 мг/мл. В лабораторных условиях сосуды с растениями после инокуляции помещались на 24 часа во влажные камеры. В полевых условиях после инокуляции сосуды помещали на поверхность почвы, влажные камеры в полевых условиях не создавались.Evaluation of the pathogenicity of mycelium obtained in liquid culture was carried out for whole plants in controlled and field conditions. For inoculation used a 3-day culture of the strain on soybean medium obtained by deep cultivation on a rocking chair. The following inoculum concentrations were used: 20, 50, 75 and 100 mg / ml. In laboratory conditions, vessels with plants after inoculation were placed for 24 hours in moist chambers. In the field, after inoculation, the vessels were placed on the soil surface; wet chambers were not created in the field.

Оценку патогенности жидкой культуры штамма проводили на целых растениях. Штамм культивировали на модифицированной среде Чапека в стационарных условиях в течение 7 суток. Содержимое колб растирали в фарфоровой ступке, процеживали через мельничный газ и опрыскивали растения при помощи пульверизатора (Коломбет, 2006, [1]). В жидкой культуре штамм образовывал пикниды со спорами, концентрация спор в КЖ составила 1x10⁶ спор/мл, концентрация мицелия 10 мг/мл.Evaluation of the pathogenicity of the liquid culture of the strain was carried out on whole plants. The strain was cultured on a modified Chapek medium under stationary conditions for 7 days. The contents of the flasks were ground in a porcelain mortar, filtered through a mill gas, and the plants were sprayed using a spray gun (Colombet, 2006, [1]). In liquid culture, the strain formed pycnidia with spores, the concentration of spores in the QOL was 1x10 ⁶ spores / ml, the concentration of mycelium was 10 mg / ml.

Состав модифицированной среды ЧапекаThe composition of the modified environment Chapek

KH₂PO₄ -1 гKH ₂ PO ₄ -1 g

KCl - 0.5 гKCl - 0.5 g

MgSO₄ - 0.5 гMgSO ₄ - 0.5 g

Глюкоза - 20 гGlucose - 20 g

Пептон - 1 гPeptone - 1 g

Дрожжевой экстракт - 5 гYeast extract - 5 g

Вода - 1 лWater - 1 L

Учет проводили на 2-7, 14 и 21 сутки после инокуляции. Определяли площадь пораженной поверхности каждого листа растения по 0-6-балльной шкале (0=нет симптомов, 1=0-5%; 2=6-25%; 3=26-75%; 4=76-95%; 5>95%; 6=гибель листа). Площадь пораженной поверхности растения определяли по формуле: 2.5xn₁+15xn₂+50xn₃+85xn₄+97.5xn₅+100xn₆/N, nx - число листьев с данным баллом, N - общее число листьев (Pfirter, Defago, 1998 [7]).Accounting was carried out on 2-7, 14 and 21 days after inoculation. The area of the affected surface of each leaf of the plant was determined on a 0-6-point scale (0 = no symptoms, 1 = 0-5%; 2 = 6-25%; 3 = 26-75%; 4 = 76-95%; 5>95%; 6 = leaf death). The area of the affected surface of the plant was determined by the formula: 2.5xn ₁ + 15xn ₂ + 50xn ₃ + 85xn ₄ + 97.5xn ₅ + 100xn ₆ / N, nx is the number of leaves with this score, N is the total number of leaves (Pfirter, Defago, 1998 [ 7]).

Штамм проявляет высокую патогенность для борщевика Сосновского. На 7 сутки после обработки растений в контролируемых условиях споровой суспензией штамма при 24 ч продолжительности росяного периода и концентрации инокулюма 6×10⁷ спор/мл интенсивность развития заболевания превысила 45%, а при обработке мицелиальной суспензией составила более 60%. В полевых условиях обработка растений мицелиальной суспензией штамма приводила к 40% поражению растений (табл.4, 5, 6).The strain exhibits high pathogenicity for the hogweed Sosnowski. On the 7th day after the treatment of plants under controlled conditions with a spore suspension of the strain at 24 hours of the duration of the dew period and inoculum concentration of 6 × 10 ⁷ spores / ml, the rate of development of the disease exceeded 45%, and when treated with a mycelial suspension, it was more than 60%. In the field, treatment of plants with a mycelial suspension of the strain led to 40% damage to plants (Tables 4, 5, 6).

Жидкая культура штамма, включающая мицелий, споры и культуральную жидкость, была высоко агрессивна для растений борщевика Сосновского и приводила при 48 ч продолжительности периода повышенной влажности к 75% поражению растений на 7 сутки (табл.7).The liquid culture of the strain, including mycelium, spores, and culture fluid, was highly aggressive for Sosnowski hogweed plants and resulted in 48 hours of the increased humidity period for 75% damage to plants on day 7 (Table 7).

Пример 3. Пример оценки специфичности штамма.Example 3. An example of assessing the specificity of the strain.

Из листьев растений пробочным сверлом вырезали диски диаметром 1 см. Диски помещали рядами нижней стороной вверх по 12 штук в пластиковые контейнеры на увлажненную стерильной водой фильтровальную бумагу. В центр каждого листового диска при помощи автоматической пипетки помещали каплю (объемом 10 мкл) споровой суспензии гриба. Контейнер накрывали крышкой и помещали на 24 часа в термостат (24°C), а затем выставляли на светоустановку. Диаметр некрозов измеряли на 3 и 7 сутки после инокуляции (Berestetskiy et al., 2007 [3]).Disks with a diameter of 1 cm were cut out from the leaves of plants with a cork drill. Disks were placed in rows of 12 downsides in plastic containers on filter paper moistened with sterile water. A drop (10 μl) of the spore suspension of the fungus was placed in the center of each leaf disc using an automatic pipette. The container was covered with a lid and placed for 24 hours in a thermostat (24 ° C), and then put on a light installation. The diameter of necrosis was measured on days 3 and 7 after inoculation (Berestetskiy et al., 2007 [3]).

Оценено 37 видов растений из 20 семейств (Apiaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Convolvulaceae, Cucurbitaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Onagraceae, Oxalidaceae, Plantaginaceae, Poaceae, Polemoniaceae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Rubiaceae, Scrophulariaceae, Solanaceae, Violaceae).37 species of plants from 20 families were evaluated (Apiaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Convolvulaceae, Cucurbitaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Onagraceae, Oxalidaceae, Plantaginaceae, Poaceae, Polemoniaaceae, Polygonaceae, Ranunaceaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaeaea

Phoma complanata характеризуется узкой специализацией и приуручен к семейству Apiaceae. Из представителей семейства Apiaceae штамм был патогенен для Heracleum sosnowskyi и Petroselinum sativum, а также в слабой степени для Aegopodium podagraria и Angelica sylvestris. Среди видов других семейств отмечено незначительное поражение Aquilegia vulgaris, Digitalis purpurea, Brassica rapa, Raphanus sativus (табл.8).Phoma complanata is highly specialized and tamed by the Apiaceae family. Of the representatives of the Apiaceae family, the strain was pathogenic for Heracleum sosnowskyi and Petroselinum sativum, as well as to a lesser extent for Aegopodium podagraria and Angelica sylvestris. Among species of other families, insignificant damage to Aquilegia vulgaris, Digitalis purpurea, Brassica rapa, Raphanus sativus was noted (Table 8).

Таблица 1Table 1 Влияние источников азота и углерода на рост и развитие Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР)The effect of nitrogen and carbon sources on the growth and development of Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) Источник C или NSource C or N Диаметр колоний, ммThe diameter of the colonies, mm Интенсивность спороношения, спор/см² Sporulation rate, spores / cm ² Морфология колонийColony morphology На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day МочевинаUrea 56.2±2.156.2 ± 2.1 87.8±1.387.8 ± 1.3 (7.2±1.4)×10⁶ (7.2 ± 1.4) × 10 ⁶ Войлочные, сверху светло-бежевые, снизу светло-оливковые с крапинами, пикниды немногочисленные преимущественно по периферии колонииFelt, light beige on the top, light olive with specks on the bottom, pycnids a few mainly on the periphery of the colony АспарагинAsparagine 53.2±1.153.2 ± 1.1 90.090.0 (10.7±4.2)×10⁶ (10.7 ± 4.2) × 10 ⁶ Войлочные, сверху и снизу светло-бежевые, пикниды немногочисленные, равномерно рассеянныеFelt, light beige above and below, few pycnids, evenly scattered ПептонPeptone 64.3±0.864.3 ± 0.8 90.090.0 (9.1±0.7)×10⁶ (9.1 ± 0.7) × 10 ⁶ Зернисто-волосистые, сверху и снизу светло-оливковые, пикниды многочисленные, равномерно рассеянныеGranular-hairy, light olive above and below, pycnids numerous, evenly dispersed NaNO₃ NaNO ₃ 48.5±0.448.5 ± 0.4 85.011.485.011.4 (9.8±3.6)×10⁶ (9.8 ± 3.6) × 10 ⁶ Клочковато-войлочные, сверху и снизу светло-бежевые с крапинами многочисленных пикнид, расположенных по периферии колонииRagged-felt, above and below light beige with specks of numerous pycnids located on the periphery of the colony NH₄NO₃ NH ₄ NO ₃ 12.2±0.612.2 ± 0.6 20.7±1.320.7 ± 1.3 (3.7±1.7)×10⁵ (3.7 ± 1.7) × 10 ⁵ Войлочные, сверху белые, снизу светло-оливковые, край зубчатыйFelt, white top, light olive bottom, serrated edge СахарозаSucrose 50.7±4.350.7 ± 4.3 82.6±1.282.6 ± 1.2 (2.8±1.4)×10⁵ (2.8 ± 1.4) × 10 ⁵ Войлочные, сверху светло-бежевые, снизу бледно-коричневые с крапинами пикнид, расположенных по краю колонииFelt, from above light beige, from below pale brown with speckled pycnids located along the edge of the colony МальтозаMaltose 58.7±0.858.7 ± 0.8 90.090.0 (5.5±1.8)×10⁶ (5.5 ± 1.8) × 10 ⁶ Клочковато-войлочные, сверху и снизу светло-бежевые, с крапинами пикнид, расположенных по краю колонииRagged-felt, light beige above and below, with pycnidic specks located along the edge of the colony ЛактозаLactose 49.5±1.449.5 ± 1.4 84.2±2.184.2 ± 2.1 (7.6±2.9)×10⁶ (7.6 ± 2.9) × 10 ⁶ Войлочно-клочковатые, сверху и снизу светло-бежевые с крапинами немногочисленных равномерно рассеянных пикнидFelt-ragged, light and beige above and below with specks of a few uniformly scattered pycnids РамнозаRamnose 63.0±1.063.0 ± 1.0 90.090.0 (5.3±2.6)×10⁵ (5.3 ± 2.6) × 10 ⁵ Клочковато-войлочные, сверху и снизу светло-бежевые с крапинами немногочисленных рассеянных пикнидRagged-felt, above and below light beige with specks of few scattered pycnids АрабинозаArabinose 52.5±2.252.5 ± 2.2 88.4±0.788.4 ± 0.7 (17.4±7.7)×10⁶ (17.4 ± 7.7) × 10 ⁶ Клочковато-войлочные, сверху светло-бежевые, снизу светло-охряные с крапинами немногочисленных равномерно рассеянных пикнидRagged-felt, light beige above, light ocher below with specks of a few uniformly scattered pycnids ГлюкозаGlucose 58.0±0.658.0 ± 0.6 90.090.0 (14.1±2.9)×10⁶ (14.1 ± 2.9) × 10 ⁶ Клочковато-войлочные, сверху и снизу бежевые с крапинами многочисленных рассеянных пикнидRagged-felt, top and bottom beige with specks of numerous scattered pycnids ГалактозаGalactose 48.8±2.148.8 ± 2.1 86.0±3.186.0 ± 3.1 (1.2±0.4)×10⁶ (1.2 ± 0.4) × 10 ⁶ Войлочные, сверху и снизу светло-бежевые, с крапинами многочисленных пикнид, расположенных преимущественно по краю колонии Felt, light beige above and below, with specks of numerous pycnids located mainly along the edge of the colony МанитAttracts 53.5+2.053.5 + 2.0 90.090.0 (14.6±2.1)×10⁶ (14.6 ± 2.1) × 10 ⁶ Клочковатые, сверху и снизу светло-бежевые с крапинами многочисленных рассеянных пикнидRagged, light beige above and below with specks of numerous scattered pycnids

Таблица 2table 2 Влияние температуры на рост Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) на картофельно-сахарозной агаризованной средеThe effect of temperature on the growth of Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) on a potato-sucrose agar medium Температура, °CTemperature ° C Диаметр колоний, ммThe diameter of the colonies, mm На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day 77 17.9±0.317.9 ± 0.3 45.811.045.811.0 1616 67.5±0.267.5 ± 0.2 90.090.0 20twenty 84.2±0.884.2 ± 0.8 90.090.0 2424 53.7±1.153.7 ± 1.1 90.090.0 2828 29.3±4.929.3 ± 4.9 Не измер.Not measured 3232 00 00

Таблица 3Table 3 Интенсивность спороношения Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) на зерновых субстратах при различных источниках освещенияSporulation rate of Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) on grain substrates under various light sources ОсвещениеLighting Интенсивность спороношения, спор/г субстратаSporulation rate, spores / g of substrate ПшеноMillet Перловая крупаPearl barley Овсяная крупаOat groats ЛюминесцентноеLuminescent (6.2±3.0)×10⁹ (6.2 ± 3.0) × 10 ⁹ (13.7±3.5)×10⁹ (13.7 ± 3.5) × 10 ⁹ (6.8±3.0)×10⁹ (6.8 ± 3.0) × 10 ⁹ ЭритемноеErythema (6.6±0.8)×10⁹ (6.6 ± 0.8) × 10 ⁹ (8.7±2.9)×10⁹ (8.7 ± 2.9) × 10 ⁹ (13.7×2.2)×10⁹ (13.7 × 2.2) × 10 ⁹ Без освещенияNo lighting (19.6±18.9)×10⁹ (19.6 ± 18.9) × 10 ⁹ (5.9±1.7)×10⁹ (5.9 ± 1.7) × 10 ⁹ (7.2±0.9)×10⁹ (7.2 ± 0.9) × 10 ⁹

Таблица 4Table 4 Влияние продолжительности периода повышенной влажности на патогенность споровой суспензии Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) для растений борщевика СосновскогоThe effect of the duration of the period of increased humidity on the pathogenicity of the spore suspension of Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) for plants of the hogweed Sosnowski Продолжительность периода повышенной влажности, чThe duration of the period of high humidity, h Степень поражения растений, %The degree of damage to plants,% На 3 суткиOn the 3rd day На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day 00 00 1.9±1.11.9 ± 1.1 1.9±1.11.9 ± 1.1 66 24.7±13.924.7 ± 13.9 33.5±16.533.5 ± 16.5 19.4±10.019.4 ± 10.0 2424 16.±+8.816. ± + 8.8 48.0±7.548.0 ± 7.5 46.8±7.146.8 ± 7.1 4848 35.6±14.335.6 ± 14.3 48.6±8.048.6 ± 8.0 42.8±10.842.8 ± 10.8 КонтрольThe control 00 00 8.3±8.38.3 ± 8.3

Таблица 5Table 5 Патогенность мицелиального инокулюма Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) для растений борщевика Сосновского в контролируемых условияхPathogenicity of the mycelial inoculum Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) for plants of Sosnowski hogweed under controlled conditions ВариантOption Степень поражения растений, %The degree of damage to plants,% Ha 1 суткиHa 1 day На 2 сутки2 days На 4 суткиFor 4 days На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day 20 мг/мл20 mg / ml 10.3±3.210.3 ± 3.2 27.7±5.227.7 ± 5.2 56.2±7.156.2 ± 7.1 64.1±2.864.1 ± 2.8 52.6±5.552.6 ± 5.5 50 мг/мл50 mg / ml 19.3±6.519.3 ± 6.5 39.8±9.339.8 ± 9.3 80.6±10.680.6 ± 10.6 76.8±10.676.8 ± 10.6 69.6±2.069.6 ± 2.0 75 мг/мл75 mg / ml 26.3±5.826.3 ± 5.8 42.0±7.842.0 ± 7.8 72.2±7.872.2 ± 7.8 62.6±3.162.6 ± 3.1 54.7±7.454.7 ± 7.4 100
мг/млone hundred
mg / ml 35.8±7.035.8 ± 7.0 52.2±10.452.2 ± 10.4 78.2±9.778.2 ± 9.7 64.9±12.864.9 ± 12.8 69.8±4.669.8 ± 4.6 Контроль водаWater control 00 00 2.8±1.52.8 ± 1.5 25.0±15.625.0 ± 15.6 39.6±6.2539.6 ± 6.25

Таблица 6Table 6 Патогенность мицелиального инокулюма Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) для растений борщевика Сосновского в полевых условияхPathogenicity of the mycelial inoculum Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) for Sosnovsky hogweed plants in the field ВариантOption Степень поражения растений, %The degree of damage to plants,% На 1 суткиFor 1 day На 2 сутки2 days На 4 суткиFor 4 days На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day 75 мг/мл75 mg / ml 00 7.0±4.57.0 ± 4.5 10.8±1.710.8 ± 1.7 45.3±3.845.3 ± 3.8 61.6±8.261.6 ± 8.2 100 мг/мл100 mg / ml <1<1 8.4±3.38.4 ± 3.3 30.4±8.630.4 ± 8.6 39.6±13.839.6 ± 13.8 69.9±3.269.9 ± 3.2 Контроль водаWater control 00 00 00 <1<1 5.3±4.05.3 ± 4.0

Таблица 7Table 7 Патогенность жидкой культуры Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) для растений борщевика Сосновского в контролируемых условияхThe pathogenicity of the liquid culture of Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) for plants of the hogweed Sosnowski under controlled conditions ВариантOption Степень поражения растений, %The degree of damage to plants,% На 2 сутки2 days На 7 суткиOn the 7th day На 14 суткиOn the 14th day На 21 суткиFor 21 days 32.12₁ 32.12 ₁ 21.4±3.421.4 ± 3.4 75.1±5.875.1 ± 5.8 61.0±10.761.0 ± 10.7 55.0±8.655.0 ± 8.6 КонтрольThe control 00 00 16.918.416.918.4 15.2±7.715.2 ± 7.7

Таблица 8Table 8 Специализация Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР)Specialization Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) СемействоFamily Вид растенияType of plant Время учета, суткиAccounting time, day 1.40 (ВИЗР)1.40 (VIZR) ApiaceaeApiaceae Aegopodium podagrariaAegopodium podagraria 33 <1<1 77 1.2±0.51.2 ± 0.5 Angelica sylvestrisAngelica sylvestris 33 2.02.0 77 2.02.0 Coriandrum sativumCoriandrum sativum 33 00 77 1.0±0.51.0 ± 0.5 Daucus sativusDaucus sativus 33 00 77 <1<1 Petroselinum sativumPetroselinum sativum 33 1.3±0.61.3 ± 0.6 77 3.2±1.23.2 ± 1.2 Heracleum sosnowskyiHeracleum sosnowskyi 33 2.0±0.52.0 ± 0.5 77 3.3±1.43.3 ± 1.4 AsteraceaeAsteraceae Calendula officinalisCalendula officinalis 33 00 77 00 Cirsium arvenseCirsium arvense 33 00 77 00 Lactuca sativaLactuca sativa 33 00 77 00 Sonchus arvensisSonchus arvensis 33 00 77 00 Taraxacum officinaleTaraxacum officinale 33 00   77 00   Tussilago farfaraTussilago farfara 33 00 77 00 BrassicaceaeBrassicaceae Brassica rapaBrassica rapa 33 00 77 1.0±0.41.0 ± 0.4 Raphanus sativusRaphanus sativus 33 00 77 1.0±0.31.0 ± 0.3 CaryophyllaceaeCaryophyllaceae Lychnis chalcedonicaLychnis chalcedonica 33 00 77 00 ConvolvulaceaeConvolvulaceae Convolvulus arvensisConvolvulus arvensis 33 00 77 00 CucurbitaceaeCucurbitaceae Cucumis sativusCucumis sativus 33 00 77 00 Cucurbita peroCucurbita pero 33 00 77 00 FabaceaeFabaceae Lupinus polyphyllusLupinus polyphyllus 33 00 77 00 Pisum sativumPisum sativum 33 00 77 00 LamiaceaeLamiaceae Mentha piperitaMentha piperita 33 00 77 00 Galeopsis tetrachitGaleopsis tetrachit 33 00 77 00 Origanum vulgareOriganum vulgare 33 00 77 00 77 00 OnagraceaeOnagraceae Epilobium angustifoliumEpilobium angustifolium 33 00 77 00 Oenothera glaziovianaOenothera glazioviana 33 00 77 00 OxalidaceaeOxalidaceae Oxalis corniculataOxalis corniculata 33 00 77 <1<1 PlantaginaceaePlantaginaceae Plantago majorPlantago major 33 00 77 00 PoaceaePoaceae Triticum aestivumTriticum aestivum 33 00 77 00 PolemoniaceaePolemoniaceae Phlox paniculataPhlox paniculata 33 00 77 00 PolygonaceaePolygonaceae Rumex acetosaRumex acetosa 33 00 77 00 RanunculaceaeRanunculaceae Aquilegia vulgarisAquilegia vulgaris 33 1.7±0.41.7 ± 0.4 77 1.7±0.41.7 ± 0.4 RosaceaeRosaceae Fragaria vescaFragaria vesca 33 00 77 00 Geum rivaleGeum rivale 33 00 77 00 RubiaceaeRubiaceae Galium borealeGalium boreale 33 00     77 <1<1 ScrophulariaceaeScrophulariaceae Digitalis purpureaDigitalis purpurea 33 1.0±0.51.0 ± 0.5 77 1.0±0.51.0 ± 0.5 SolanaceaeSolanaceae Solanum tuberosumSolanum tuberosum 33 <1<1     77 He учит.He teaches. ViolaceaeViolaceae Viola caninaViola canina 33 00 77 00

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют в сравнении с прототипом о высокой специализации Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР), позволяющей применять его для борьбы с борщевиком Сосновского в посевах большинства культурных растений, на пастбищах и охраняемых природных зонах. В то время как штаммы фитопатогена Sclerotinia sclerotiorum могут применяться только в посевах зерновых культур и злаковых трав. Кроме того, из данных следует высокая агрессивность гриба Phoma complanata штамм 1.40 (ВИЗР) в отношение борщевика Сосновского, сопоставимая, а в контролируемых условиях и превышающая биологическую активность взятого за прототип штамма Sclerotinia sclerotiorum.Thus, the data presented indicate, in comparison with the prototype, the Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) is highly specialized, which allows it to be used to control Sosnowski hogweed in the crops of most cultivated plants, on pastures and protected natural areas. While strains of the phytopathogen Sclerotinia sclerotiorum can only be used in crops of cereals and cereal grasses. In addition, the data show the high aggressiveness of the fungus Phoma complanata strain 1.40 (VIZR) in relation to the hogweed Sosnowski, comparable, and under controlled conditions, exceeding the biological activity of the prototype strain Sclerotinia sclerotiorum.

ЛитератураLiterature

1. Коломбет Л.В. Научное обоснование и практическая реализация технологии создания грибных препаратов для защиты растений от болезней // Автореф. дисс. д.б.н. Москва, 2006. 47 с.1. Colombet L.V. Scientific substantiation and practical implementation of the technology for creating mushroom preparations for protecting plants from diseases // Abstract. diss. Doctor of Biological Sciences Moscow, 2006.47 s.

2. Наумов Н.А. Методы микологических и фитопатологических исследований. М.-Л.: Госиздат колхозной и совхозной литературы, 1937, 272 с.2. Naumov N.A. Methods of mycological and phytopathological studies. M.-L .: State Publishing House of collective and state farm literature, 1937, 272 p.

3. Berestetskiy А.О., Fyodorova A.F., Kustova S. A laboratory technique for the evalution of pathogenicity of Septoria cirsii for Cirsium arvense, XV Congress of European mycologists, 2007, p.242.3. Berestetskiy A.O., Fyodorova A.F., Kustova S. A laboratory technique for the evalution of pathogenicity of Septoria cirsii for Cirsium arvense, XV Congress of European mycologists, 2007, p. 242.

4. Boerema G.H., de Gruyter J., Noordeloos M.E., Hamers M.E.C. Phoma identification manual, CABI Publishing, 2004, 470 p.4. Boerema G.H., de Gruyter J., Noordeloos M.E., Hamers M.E.C. Phoma identification manual, CABI Publishing, 2004, 470 p.

5. de Voogd В., de Jong M., Nielsen C. Use of Sclerotinia sclerotiorum as a mycoherbicide to control the spread of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum) in the Netherlands and Denmark. Manuscript cross-posted to Botanical Electronic News, no. 318, and International Bioherbicide Group Newsletter (IBG Newsletter). 2003. Vol.12, no. 2.11.5. de Voogd B., de Jong M., Nielsen C. Use of Sclerotinia sclerotiorum as a mycoherbicide to control the spread of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum) in the Netherlands and Denmark. Manuscript cross-posted to Botanical Electronic News, no. 318, and International Bioherbicide Group Newsletter (IBG Newsletter). 2003. Vol. 12, no. 2.11.

6. Erneberg M., Strandberg В., Jensen B.D. Susceptibility of a plant invader to a pathogenic fungus: An experimental study of Heracleum mantegazzianum and Sclerotinia sclerotiorum. In: L.E.Child, J.H.Brock, G.Brundu, K.Prach, P.Pysek, P.M.Wade and M.Williamson (eds.) Plant Invasions: Ecological Threats and Management Solutions. Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands. 2003. P.355-372.6. Erneberg M., Strandberg B., Jensen B.D. Susceptibility of a plant invader to a pathogenic fungus: An experimental study of Heracleum mantegazzianum and Sclerotinia sclerotiorum. In: L. E. Child, J. H. Brock, G. Brundu, K. Prach, P. Pysek, P. M. Wade and M. Williamson (eds.) Plant Invasions: Ecological Threats and Management Solutions. Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands. 2003. P.355-372.

7. Pfirter H., Defago G. The potential of Stagonospora sp. as a mycoherbicide for field bindweed // Biocontrol Science and technology. 1998. 8. P.93-101.7. Pfirter H., Defago G. The potential of Stagonospora sp. as a mycoherbicide for field bindweed // Biocontrol Science and technology. 1998. 8. P.93-101.

8. Seier M., Evans H. Fungal pathogens associated with Heracleum mantegazzianum in its native and invaded distribution range. In: P.Pysek, M.J.W.Cock, W.Nentwig, H.P.Ravn (eds.) Ecology and management of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum). CABI UK Center (Ascot) Silwood Park, Buckhurst Road, Ascot, Berkshire SL5 7 ТА, UK. 2007. 25 p.8. Seier M., Evans H. Fungal pathogens associated with Heracleum mantegazzianum in its native and invaded distribution range. In: P.Pysek, M.J.W. Cock, W.Nentwig, H.P. Ravn (eds.) Ecology and management of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum). CABI UK Center (Ascot) Silwood Park, Buckhurst Road, Ascot, Berkshire SL5 7 TA, UK. 2007.25 p.

Claims (1)

Штамм гриба Phoma complanata (Tode) Desm. 1.40 (ВИЗР), обладающий микогербицидной активностью против борщевика Сосновского. Mushroom strain Phoma complanata (Tode) Desm. 1.40 (VIZR), which has mycoherbicidal activity against the hogweed Sosnowski.