Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Молодкина Нина Николаевна

Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока
<
Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Молодкина Нина Николаевна. Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Сыктывкар, 2003 175 c. РГБ ОД, 61:04-3/286-0

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Место и роль энтомопатогенных грибов в экосистемах (обзор литературы) 8

1.1 . Разнообразие энтомопатогенных грибов 8

1.2.Энтомопатогенные грибы как компоненты биоценозов 14

1.3 .Микозы насекомых и причины, их вызывающие 21

Глава 2. Характеристика природных условий, растительности и биологии насекомых-бластофагов района исследования...30

Глава 3. Материалы и методика 42

Глава 4. Распространение энтомофильных грибов на основных вредителях сосновых молодняков 56

Глава 5. Культурально-морфологические и физиолого-биохимические характеристики грибов 77

5.1. Культурально-морфологические характеристики исследуемых видов 77

5.2. Физиолого-биохимические характеристики исследуемых видов 94

Глава 6. Влияние различных факторов на прорастание спор и формирование колоний грибов 116

Выводы... 141

Литература 144

Приложения 167

Введение к работе

Актуальность темы. Одной из насущных проблем в Республике Коми является восстановление лесного фонда, которое долгое время осуществлялось за счет естественного, стихийного воспроизводства. Хвойные мо-лодняки в условиях Севера в значительной степени подвержены влиянию различных патологических факторов: болезней и насекомых-вредителей (Николин, 1967; Волкова, 1980; Юркина, 1985; 1992; 1993). Применение различных химических веществ для ухода за молодняками не привело к положительным результатам. Поэтому все чаще стали применять биологический метод борьбы с вредными организмами, в частности с насекомыми-дендрофагами (Суитмен, 1964; Борисов, 1987; Борисов, Гальвидис, 1990).

Для успешного использования этого метода необходим поиск новых и более глубокое изучение уже известных биоагентов. Ими являются грибы, простейшие, вирусы и бактерии (Маргалит, Бен-Дов, 2001). Благодаря пионерным работам И.И. Мечникова и И.М. Красильщика с грибом Metarhizium anisopliae получил развитие микробиологический метод борьбы с насекомыми. С тех пор и до настоящего времени энтомопатогенные грибы являются перспективными объектами для регуляции численности популяции вредных насекомых. Препараты на основе грибов принципиально отличаются от других микробиологических средств наличием контактного и перорального действия, что позволяет использовать их против широкого спектра насекомых. Несомненным преимуществом применения биологических препаратов на основе энтомоцидных грибов является их безопасность для здоровья человека, животных, растений и остальных сочленов биоценоза (Штерншис, 2001). Несмотря на значительные успехи, достигнутые в исследовании паразитарно-хозяинных отношений между патогеном и их хозяином, предсказуемость, надежность и эффективность энтомоцидных препаратов остается на низком уровне. Очень важно понять место, значение и особенности жизнедеятельности энтомопатогенных грибов в природе, их сохранение в биоценозах, закономерности возникновения эпизоотии, влияние на эти процессы условий окружающей среды. Именно эти аспекты изучены наиболее слабо (Алешина, 1980).

До настоящего времени исследования возбудителей микозов насекомых оставались малочисленными и крайне фрагментарными, особенно это касалось обширной территории Европейского Севера, в частности Республики Коми. Изучение энтомофильной микобиоты нарушенных биоценозов практически не проводилось. Это и определило необходимость и значимость изучения энтомофильных грибов, в частности энтомопатогенных видов, ограничивающих численность насекомых-дендрофагов, в условиях разновозрастных искусственных насаждений сосны.

Целью настоящей работы является установление видового состава, выделение и изучение биологии и экологии возбудителей микозов особо опасных вредителей сосновых молодняков в подзоне средней тайги Республики Коми.

В задачи исследования входило: проведение скрининга энтомофильной микобиоты основных вредителей шишек и побегов и уточнение приуроченности грибов к насекомым; исследование влияния абиотических факторов среды на экстенсивность инвазий в популяциях насекомых-бластофагов в условиях разновозрастных искусственных насаждений сосны; изучение изолятов грибов с целью уточнения их биоморфологических характеристик и физиолого-биохимических свойств на различных питательных средах; определение влияния фунгистазиса почв на прорастание спор и формирование колоний грибов-энтомофилов в культуре и в естественных фи-тоценозах подзоны средней тайги.

Научная новизна. Впервые проведено изучение энтомофильных грибов в условиях разновозрастных искусственных насаждений на основных вредителях сосновых молодняков, таких как сосновая побеговая огневка (Dioryctria mutatella Fuchs.), побеговьюн-смолевщик (Petrova rest- nella L.), почковый побеговьюн (Blastesthia turionella L.). Выявлена систематическая структура грибов и их встречаемость на различных видах насе-комых-бластофагов и на разных фазах развития. Составлен аннотированный список видов грибов-энтомофилов, включающий 23 вида из 10 родов. Изучены биоморфологические характеристики полученных изолятов в культуре, выявлены особенности спороношения и формирования колоний. Определены физиолого-биохимические свойства штаммов: комплекс синтезируемых гидролитических ферментов, влияние на их активность различных факторов культивирования. Впервые показаны особенности проявления активности ферментов у изолятов энтомопатогенных видов грибов из различных классов. Выявлено влияние водных экстрактов лишайников на прорастание спор. Изучена биология прорастания спор и формирования колоний выделенных изолятов в почвах природных экосистем подзоны средней тайги Республики Коми.

Практическая значимость и реализация результатов. Проведенные исследования пополнили сведения о видовом составе и численности энтомофильных грибов в условиях разновозрастных искусственных насаждений сосны в подзоне средней тайги, зараженности грибами наиболее опасных насекомых-бластофагов и сроках массовой гибели от микозов. Результаты работы стали основой для создания интегрированной защиты лесных молодняков от насекомых-вредителей. Установление влияния фун-гистазиса почв на прорастание спор и формирование репродуктивного мицелия грибов в почвах различных фитоценозов позволяет подойти к выяснению критериев сохранения и развития энтомопатогенных грибов в межэ-пизотический период. Созданная коллекция высоковирулентных энтомопатогенных изолятов грибов и изучение их физиолого-биохимических особенностей в условиях глубинного культивирования может послужить базой для получения биопрепаратов энтомоцидного действия. Данные по биоморфологии представляют дополнительный материал для определения видовой принадлежности дейтеромицетов.

Полученные результаты используются в учебном процессе для студентов химико-биологического факультета СыктГУ и УНЦ по физико-химической биологии.

Диссертационная работа выполнялась как самостоятельный раздел темы НИР межкафедральной лаборатории СыктГУ "Экология Севера" ( 53) «Экологические основы охраны и использования биогеоценозов Севера», с 1990-2000 гг. - в рамках Российской Программы «Динамика биологических систем в условиях промышленного освоения Европейского Севера» и темы «Энтомопатогенные грибы таежных экосистем как агенты биологической борьбы с вредными организмами в лесном и сельском хозяйстве» в рамках программы «Университеты России» (1993 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на Молодежных научных конференциях (Сыктывкар, 1993-1995); на Школе-семинаре молодых ученых факультета почвоведения МГУ "Современные проблемы экологии и почвоведения" (Красновидово, 1993); на II и Ш Международных конференциях "Освоение Севера и проблемы рекультивации" (Сыктывкар, 1994; Санкт-Петербург, 1996); на II Международной научно-практической конференции "Экология и охрана пчелиных" (Саранск; 1998); на Международной конференции "Экология таежных лесов" (Сыктывкар, 1998); на Международной научной конференции "Биоразнообразие наземных и почвенных беспозвоночных на Севере" (Сыктывкар, 1999; 2003); на VII Молодежной конференции ботаников (Санкт-Петербург, 2000); на Международной конференции «Биоразнообразие Европейского Севера» (Петрозаводск, 2001); на I съезде микологов России (Москва, 2002); на Международной конференции «Экологическая ботаника: наука, образование, прикладные аспекты» (Сыктывкар, 2002); на "Февральских чтениях" в СыктГУ (Сыктывкар, 1997, 2000-2002).

Публикации. Основные положения и материалы диссертации отражены в 6 статьях и 14 тезисах, представлены в ежегодных аннотированных отчетах и двух пятилетних отчетах межкафедральной лаборатории СыктГУ «Экология Севера».

Основные положения, выносимые на защиту: представлен видовой соста энтомофильных грибов, который складывается в зависимости от насекомого-хозяина, фазы его развития и определено влияние на распространение инвазии в популяциях насекомых-бластофагов среднемесячных температур и относительной влажности воздуха; изоляты энтомопатогенных видов грибов из разных классов существенно различаются по характеру протекания ферментативных гидролитических процессов, реализующихся в результате жизнедеятельности; фунгистазис почв наряду с абиотическими факторами среды оказывает заметное влияние на процессы прорастания спор и формирование репродуктивного мицелия грибов-энтомопатогенов в межэпизотический период.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 166-страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 296 источников, из них - на иностранном языке 58; 10 таблиц, 20 рисунков и приложения. В приложении приводятся таблицы с данными по экстенсивности инвазий насекомых на исследуемых площадях по годам и по культивированию изученных изолятов на жидких питательных средах.

Автор выражает благодарность к.б.н. Юркиной Елене Вениаминовне за помощь в сборе и определении энтомологического материала, д.б.н. Андросову Геннадию Константиновичу за помощь в определении видовой принадлежности грибов, Борисову Борису Александровичу, куратору «Коллекции микроорганизмов-потенциальных продуцентов биопестицидов» за методическую помощь и ценные советы в подготовке и написании диссертационной работы; студентам кафедры ботаники СыктГУ, которые участвовали в сборе и обработке исследуемого материала.

Разнообразие энтомопатогенных грибов

Грибы, поражающие насекомых и вызывающие их гибель, объединены в условную экологическую группу, выделяемую на основании одного признака - обитания внутри или на поверхности насекомого (Буланов, Ко-лешко, 1969; Мишустин, Емцев, 1978; Шлегель, 1987; Билай, 1989; Мюллер, Леффлер, 1995). Для этой группы грибов в литературе предлагается ряд названий - энтомогенные, энтофильные, энтомофильные, энтомофит-ные, энтомофагными и т.п. Однако все эти термины употребляются авторами с различным содержанием, поскольку взаимоотношения между грибами и насекомыми в природе бывают очень сложными и запутанными. Теоретически, по аналогии с другими подобными экологическими группами, можно было бы предполагать наличие в ней основных категорий — истинных паразитов, истинных сапрофитов и факультативных сапрофитов и паразитов (Коваль, 1974).

Систематическое положение энтомопатогенных грибов рассматривается во многих изданиях по патологии насекомых и обзорах по грибным патогенам, монографиях (Полтев, 1964, 1969; Евлахова, 1974, 1991; Коваль, 1974; Билай, 1989; Чударе, 1990; Андросов, 1992; Огарков, Огаркова, 1997, 2000; Борисов и др., 2001). Помимо перечисленных отечественных авторов можно указать много зарубежных специалистов (Erwin, 1973; Humber, 1977, 1997; Ben-Zeev, Kenneth, 1982 a; Tavares, 1985; Evans, 1987, 1988; Latge, Papierok, 1988; Samson et al., 1988; Schuler et al., 1991). Представителей энтомофильных грибов часто включают в исследования других экологических групп: водных и почвенных. Они рассмотрены в ряде работ по таксономии отдельных систематических групп (Литвинов, 1967, 1969; Мирчинк, 1976; King, 1976; Humber, 1976; Кириленко, 1977; Сизова, 1977; Ben-Zeev, Kenneth, 1982; Goettel, Douglas, 1997; Borisov, Tarasov, 1999; Zare et al., 2000). Количество видов энтомофильных (куда входят энтомопатогенные виды) грибов, представленных в различных изданиях, варьирует в значительной степени: А.А. Евлахова (1974) называет 530 видов грибов, по другим данным: Ygnoffo et al. (1981) - 1200 видов, В.И. Билай (1989) - около 1500 видов. Э.З. Коваль (1974) только отмечает, что в отношении богатства микофлоры — возбудителей микозов насекомых значительно больше, чем возбудителей дейтеромикозов человека и теплокровных животных, не указывая число видов. В «Определителе энтомофильных грибов СССР» (Коваль, 1974) приводятся сведения по 432 видам грибов из различных систематических групп, которые обнаружены на территории бывшего СССР, энтомопатогенных видов значительно меньше.

На сегодняшний день достаточно трудно дать представление о биоразнообразии энтомопатогенных грибов среди сумчатых и несовершенных грибов из-за многих спорных вопросов в их систематике. Б.А. Борисов и др. (2001) указывают 49 анаморфных родов среди несовершенных грибов, для некоторых известны телеоморфные роды из аскомицетов и дейтероми-цетов. Авторы указывают для некоторых анаморфных родов практически все известные ныне виды, связанные с насекомыми и близкими к ним пауками и клещами. 23 таких рода они иллюстрируют единичными примерами. Эти роды действительно являются монотипными или содержат по одному виду энтомопатогенов (хотя в них могут быть и виды, которые трофически связаны с растительными или другими организмами) -Acremonium section Nectrioidea W. Gams; Acrodontium de Hoog; Calcarisporium Preus; Chrysosporium Corda и т.д. Существуют также роды, в которых известно много видов энтомопатогенных грибов: Akanthomyces Lebert (около 10 видов); Aschersonia Mont, (около 40 видов); Hirsutella Раouillard (более 40 видов); Hymenostilbe Petch (около 20 видов); Paecilomyces Bainier section Paecilomyces (не менее 35 видов); Verticillium Nees (более 30 видов); аскомицеты рода Ascosphaera Olive et Spiltoir (около 20 видов) (Борисов и др., 2001). Многие виды имеют широкие ареалы и/или сильно выраженную изменчивость, они неоднократно описывались под разными не только видовыми, но и родовыми названиями. Поэтому даже в работах крупных мико-логов-таксономистов одни и те же виды могут фигурировать под разными названиями. Так, например, было описано полтора десятка видов энтомо-патогенных грибов рода Beauveria, но после тщательной ревизии собранных материалов осталось два вида Beauveria bassiana и Beauveria brongniartii. В ходе ревизии рода Cephalosporium многие ранее описанные виды «исчезли», оказавшись, по мнению В.Гамса (Gams, Rozsypal, 1973), идентичными с Verticillium lecanii (Zimm.) Viegas. Свою лепту в «сокращение» биоразнообразия вносит установление общности у ранее описанных самостоятельных анаморф и телеоморф.

В последнее время в связи с широким привлечением в микологию физиологических, биохимических, молекулярно-генетических методов исследований накоплено много новых данных относительно филогенетических связей у отдельных таксонов (Eglite, Evlakhova, 1978; Driver et al, 2000). В некоторых случаях получены доказательства правомерности или ошибочности морфолого-культуральных описаний отдельных родов и видов (Борисов, 2001).

Культурально-морфологические характеристики исследуемых видов

Морфологические характеристики являются основными критериями видового ранга (Хохрякова, 1980; Черепанова, 1981). Для изучения морфологии грибов были взяты изоляты 10 видов, выделенных из исследуемых нами насекомых. Количество изолятов колебалось в зависимости от вида насекомого, из которого они были получены. Изоляты всех видов грибов относятся к подотделу Deuteromycotina классу Hyphomycetes, семейству Moniliales. Alternaria alternata на сосновой побеговой огневке (далее СПО): 8 изолятов, Verticillium album на СПО: 10 изолятов, Beauveria bassiana на побеговьюне-смолевщике (далее ПС): 18 изолятов, Metarhizium anisopliae на почковом побеговьюне (далее ПП): 24 изолята, Paecilomyces variotii на СПО: 10 изолятов, Sporothrix olivaceum на 1111: 15 изолятов, Aspergillus niger на 1111: 27 изолятов, Penicillium chrysogenum на ПС: 20 изолятов, Trichoderma viride на ПС: 7 изолятов, Botrytis cinerea на ПС: 3 изолята.

По строению и характеру мицелия несовершенные грибы принадлежат к высшим грибам. Они имеют хорошо развитый многоклеточный гаплоидный мицелий. Появление группы несовершенных грибов связано с выделением из отделов базидиальных и сумчатых грибов тех видов, которые в постепенно утратили половые стадии в цикле развития, или по каким-либо причинам были описаны бесполые стадии жизненного цикла как отдельно существующие виды (Мюллер, Леффлер, 1995). Одной из особенностей несовершенных грибов является наличие гетерокариозиса (присутствие в клетке нескольких разнокачественных ядер). Гетерокариозис обусловливает широкую и разностороннюю изменчивость организмов за счет перекомбинации наследственных свойств (Захаров, Мироненко, 1983). Другой особенностью является наличие у них образований защитного характера (склероции, хламидоспоры, пикниды и др.) для перенесения неблагоприятных условий. Внутривидовая изменчивость несовершенных грибов в сочетании с последующим естественным отбором обеспечивает многообразие, широкое распространение этих грибов и их важную роль как возбудителей болезней (Дьяков, 1999).

Такие грибы размножаются исключительно при помощи конидий. Классификация внутри отдела этих грибов основана на строении кониди-альных спороношений. Приняты две системы несовершенных грибов: по П. Саккардо (1886) и А.А. Потебне (1953) (цит. по Кириленко, 1977). Наибольшее распространение получила классификация Саккардо, в основу которой положены окраска мицелия и конидий, способ их образования и форма. По этой системе дейтеромицеты разделяли на три порядка: Hyphomycetales, Melanoconiales, Sphaeropsidales (в настоящее время в связи с пересмотром рангового положения в классификации порядки стали классами), теперь разделяют три вышеперечисленных класса. Исследуемые нами виды относятся к классу Hyphomycetes, порядку Moniliales.

Диагностика несовершенных грибов Fungi imperfecti базируется на особенностях морфологии специализированных органов бесполого размножения. Представители этой группы грибов характеризуются наличием конидиального спороношения, которое образуется в результате последовательной фрагментации вегетативных гиф или конидиеносцев; путем отделения перегородкой верхушек спороносных частей конидиеносцев; выпячиванием (отпочковыванием) совместно с наружной оболочкой верхушечных участков спороносных клеток; выпячиванием внутреннего содержимого через отверстия в наружной стенке конидиеносцев или гиф (Би-лай, 1989). Некоторые несовершенные грибы имеют несколько способов образования конидий: это грибы из родов Sporothrix, Penicillium, Aspergillus, Paecilomyces, Metarhizium, Trichoderma, Verticillium. Система П. Саккардо всеми признана и широко распространена, хотя имеет существенные недостатки. Классификация А.А. Потебни (1953) менее известна, чем Саккардо, однако, по нашему мнению, она более полно учитывает эволюцию спорообразования у несовершенных грибов и включает пять порядков: Hyphales, Coremiales, Acervulales, Pseudopycnidiales, Pycnidiales (все ранги приводятся так, как рассматриваются в авторском варианте).

Сделанные попытки улучшения указанные системы были основаны на морфологических признаках и направлены на создание более совершенной системы грибов с использованием иных критериев (Дудка, Вассер, 1987). Некоторые микологи (Tubaki, 1981) делят несовершенные грибы по типу спорогенеза: Aleuriosporae, Arthrosporae, Annellosporae, Blastosporae, Botryoblastosporae, Sympodulosporae, Porosporae, Phialosporae. Эта новая система находится в стадии разработки, т.к. охватывает далеко не все известные сейчас дейтеромицеты (Жизнь растений. Грибы, 1992). Разделение грибов по типу спорогенеза на уровне секций дано в "Атласе родов почвенных грибов" Т.С. Кириленко (1977). В связи с тем, что многие эн-томопатогенные грибы проводят часть своего жизненного цикла в почве, мы применили ее в целях разделения исследуемых грибов по типу спорогенеза. Согласно ей, изоляты, которые мы исследуем, относятся к пяти секциям: Aleuriosporae, Sympodulosporae, Botryoblastosporae, Porosporae, Phialosporae.

Секция ботриобластоспоровых грибов (Botryoblastosporae). Представители этой секции образуют конидии более или менее одновременно на заметно вздутых, округлых или ампуловидно удлиненных спороносных клетках. В случаях образования спор в цепочках первая серия конидий на спороносных клетках также развивается одновременно. Зрелые конидии отделяются от спороносных клеток легко. У некоторых представителей конидиеносцы могут пролиферировать повторно. Из изучаемых нами грибов сюда относится род Botrytis, вид Botrytis cinerea (3 изолята с побе-говьюна-смолевщика)

Физиолого-биохимические характеристики исследуемых видов

Паразитическому и сапрофитному образу жизни грибов способствуют их физиолого-биохимические свойства. Дейтеромицеты обладают ярко выраженной адаптивной способностью к быстро меняющимся условиям жизни (Успенская, 1980). Это связано со спецификой их ферментных систем. Грибы способны выделять в окружающую среду экзоферменты и изменять в зависимости от условий среды качественный и количественный состав синтезируемого ими комплекса ферментов (Беккер, 1988) Для патогенных видов активность внеклеточных гидролитических ферментов (протеазы, липазы, хитиназы), гидролизующих кутикулярные слои, является одной из составляющих инфективности (Павлюшин, 1977; Воронина, 1985; Акулинин, Василенко, 1993). Кроме этого, инфективность (способность патогена проникать через кутикулу насекомого-хозяина) оп » ределяется устойчивостью энтомопатогенных видов к фунгицидным ве ществам кутикулы насекомого и образованием аппрессориевидных структур на поверхности кутикулы насекомого.

Активный комплекс гидролитических ферментов является одним из факторов "нападения", облегчающего грибам проникновение в ткани хозяина (Планк, 1966; Мосолов, 1971; Павлюшин, 1977; Андросов, 1980; Кальвиш, 1990). Гистохимическими тестами установлено, что липаза, про-теиназа и хитиназа гидролизуют эпи-, эндо- и экзокутикулярные слои по-крова насекомого (Лойда и др., 1982; Патогены насекомых.., 2001). Высоко и средневирулентные штаммы грибов продуцируют внеклеточные эсте-разы и протеазы. У слабовирулентных вариантов наблюдается резкое снижение активности эстеразы или протеазы (Воронина, Чумакова, 1985). Слабая активность одного или обоих ферментов приводит к медленному прохождению инфекционной гифы через кутикулу насекомого. Установ 95

Синтез различных ферментов грибами может быть индуцированным и конститутивным с различными регуляторными механизмами (Беккер, 1988). Различие механизмов регуляции биосинтеза и характера образования ферментов обуславливают зависимость состава продуцируемых комплексов и активности ферментов от компонентов питательной среды и в первую очередь от источников углерода (Коновалов, 1972). Выращивание грибов на средах с глюкозой позволяет выявить грибы с конститутивным синтезом ферментов, не подверженным или подверженным в незначительной степени катаболитной репрессии. Известно, что пектингидролазы являются конститутивными ферментами. Экзолипаза — это индуцибельный фермент. Хорошими индукторами этого фермента являются жиры, чаще растительного происхождения, но нередко и животного. Однако, некоторые масла и жирные кислоты при добавлении в питательную среду могут тормозить рост культуры и значительно снижать активность липазы (Рубан, 1978). Активность самих ферментов строго регулируется, причем скорость и степень их превращения в каждом конкретном случае зависит от свойств окружающей среды (Фостер, Вейз, 1990). Значение ферментов грибов и реактивация обмена веществ в клетках насекомых и клещей представляют интерес. Эти вопросы еще недостаточно изучены.

В результате анализа литературы и предварительного эксперимента на синтезы внеклеточных ферментов у различных изолятов грибов, нами были отобраны изоляты 3-х видов грибов: Metarhizium anisopliae, Beau-veria bassiana, Sporothrix olivaceum. Они относятся к отделу Deuteromycota, классу Hyphomycetes, порядку Moniliales. Многие микологи считают, что они являются факультативными паразитами. Представитель Metarhizium anisopliae является одним из наиболее изученных видов энто-мопатогенных грибов в связи с разнообразием круга хозяев и широким географическим распространением. Не менее известный представитель этого класса Beauveria bassiana, на основе которого созданы различные биопрепараты для борьбы с вредными насекомыми. Sporothrix olivaceum не имеет такого широко распространения, и его изучение представляет для нас определенный интерес в связи с тем, что он часто выделялся с трупиков погибших побеговьюнов, наряду с выше обозначенными представителями. Для сравнения биохимических характеристик: синтеза биомассы и активности экзоцеллюлларных гидролаз в жидкой культуре у изучаемых штаммов мы использовали штамм Entomophthora thaxteriana, полученный из ВИЗРа (г. Санкт-Петербург). Этот представитель относится к отделу Zy-gomycota, классу Zygomycetes, порядку Entomophthorales. Он известен как широко распространенный облигатный паразит различных видов тлей.

Важно определить различия в динамике синтеза биомассы и проявления активности ферментов у изолятов, полученных из насекомых средне-таежной зоны, и штамма 80, полученного из коллекции культур, принадлежащих к разным систематическим отделам, и видам грибов с различной жизненной стратегией. У изолятов и штамма исследовали динамику накопления биомассы и активность внеклеточных гидролаз (щелочной протеи-назы и липазы) в процессе культивирования на жидких питательных средах и изменение этих характеристик в зависимости от различных факторов (температуры, состава питательной среды, добавления индуктора - растительного масла).

Для упрощения анализа полученные данные по накоплению биомассы и изменению активности ферментов в процессе выращивания грибов рассматриваются по величине активности ферментов и характеру динамики синтеза биомассы в процессе культивирования для каждого из видов в отдельности. Графики построены по средним значениям для изолятов каждого вида (среднее статистическое отклонение при уровне вероятности 0,95) (количественные данные по всем экспериментам приведены в приложении в таблицах 6, 7, 8) (Песенко, 1982). Для удобства восприятия, мы посчитали нужным давать анализ всех изученных характеристик по каждому виду в отдельности.

Все наши данные мы свели к графикам динамики накопления биомассы на различных питательных средах: Сабуро (источники С - глюкоза, N -пептон), Сабуро с добавлением в качестве индуктора липазы растительного масла, минеральной среде с добавлением хитина насекомых (источники С, N - хитин); при различных температурах: +20С, +25С, для 4 видов грибов (рис. 13: А, В, С, Д); динамики активности фермента липазы при тех же условиях (рис. 14: А. В, С, Д), динамики активности фермента щелочной протеазы (рис. 15: А, В, С, Д).

Рассмотрим процессы накопления биомассы у изолятов, графики представлены на рисунке 13: А, В, С, Д.

Похожие диссертации на Энтомопатогенные дейтеромицеты сосновых молодняков подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока