Введение к работе
Актуальность теьы. Бактериальные, грибковые и вирусные завоевания растений наносят значительный ущерб сельскохозяйственному іроизводству. Несмотря на ежегодные затраты, направленные на борь-Sy с болезнями растений, в годы эпифитотнй гибнет до 80 X урожая и тсудшается качество сельскохозяйственной продукции (Batra, 1982). 5 связи с необходимостью комплексной защиты рвстеніій от порагзния )итопатсгенными микроорганизмами, значительную перспективу откры-sasnr микробиологические средства, в той числе антибиотики, дабира-ельность действия, высокая активность по отнсеенио к фитопатогз-ш даст возшаность применять их в машх концентрациях и избекать іакопления в продуктах уроаая и внэгшей среде. Аиткбиотгаси, по іравнения с химическими препаратами, лучга пронккаэт в ткани растений, менее токсичны, бистро разлагается и не загрязняют окру-видай среды (Missto е. а , 1977; Тудемисова и др., 1981; Berdy„ 986).
Антибиотики, поииш терапевтического и профилактического ;ействия, обладают стимулирующими рост я развитие растений войствамн. Данное обстоятельство, отмеченное для многих известных ятибиотиков медицинского и немедицинского назначения, считают од-км из важных критериев, характеризующих эффективность антибиоті?-еских препаратов (Шигаева. Тулемисова, 1977).
Вместе с тем, проблема возникновения резистентных форм микро-рганизмов к антибиотическим веществам ставит задачу подбора для астениеводства таких антибиотиков, которые не применяется в меди-инской практике.
В настоящее время в практике отечественного растениеводства ля защиты растений от фитопатогенных грибов и бактерий применятся ограниченный набор антибиотиков - фитобактериомицин (ФВМ), итолавин 100 (аналог ФБМ) и трихотецин. В Казахстане остро ощуща-гся недостаток экологически безвредных средств для защиты расте-ий от заболеваний, особенно в условиях закрытого грунта Поэтому зиск специальных антибиотических препаратов для защиты растений г возбудителей болезней весьма актуален и приобретает особую зна-имость в связи с решением экологических проблем.
Цель работы - поиск и изучение продуцентов антибиотиков для эдиты растений от фитопатогенных микроорганизмов среди стрептоми-jtob и актиномицетов редких родов, выделенных из почв Казахстана
Задачи исследования включали:
-
изучение антагонистических свойств стрептомицетов и акти-номицетоз редких родов в отношении фитопатогенных грибов и бактерий.
-
Отбор наиболее активных антагонистов и определение их систематического положения.
-
Шделение и идентификация антибиотиков, образуемых отоб-ранньми антагонистами.
-
Сравнительное изучение антибактериальной и противогрибковой активности выделенных антибиотиков.
б. Изучение роетстимулируюших свойств антибиотиков.
Научная новизна и практическая значимость. При сравнительном исследовании актиномицетов разного систематического положения, выделенных из почв Казахстана, наибольшее количество антагонистов фитопатогенных микроорганизмов (Fusarium solani, Botrytls olnorea, Rhizoctonia solani 231 В - возбудителей корневых гнилей сельскохозяйственных растений и Bacterium carotovorum 19 - возбудителя слизистого бактериоза капусты) выявлено среди культур рода Streptomyces. Антагонистические свойства актиномицетов редких родов (Aotinomadura, Mlcromonospora, Streptosporangium и др.) в отношении фитопатогенов выракены значительно слабее. Предполагается, что это связано с кх малой численностью в исследованных почвах и менее активным участием в конкуренции за субстрат.
Наиболее активные антагонисты по совокупности изученных признаков отнесены к видач: S. wedroorensis (продуцент гептаена N 248), S. vendargus (продуцент антрахиноиа N 2383), S. baarnensis (продуцент? антибиотического комплекса, включающего адеопентаен N 400' (IV) к близкий к кнколютенну антибиотик N 4004 (I). Обосноваш сходство продуцента полипептидного антибиотика N 622 (II) с S. tu-meraacerans и S. . capuensis. К стрептомицетам серии Coeurulescen: отнесен продуцент антибиотического комплекса, содеряащего компо нент полипептидной природы N 731 (IV), к культурам со II типо клеточной стенки - продуцент комплексного антибиотика N 696 и тетраена и антибактериального компонента
Шдучеиы новые природные антибиотики -. пигменты: N 2167 - ан тибкотнк из группы хинонов, продуцируемый Actinomaidura sp., т ИМиВ 2167 и голубой антибиотик-пигмент N 731 (V) из Streptomyce sp., вт. ЙМиВ 731, новизна которых доказана на основе сопоставле имя со всеми известными антибиотиками-пигментами при использован»
соотьютерноЯ базы данных биологически активных веезств, paopsCo-ганноЯ Д. Верди.
Сравнительное гаучение спектра действия выделенных анткбїюти-юв показано, что наибольшей активностью к бактериальным вовбудн-*елям заболевания растений обладает антибиотик - шітрахшон Н !181, к грибковым - полкеиовый антибиотик U 248 и' полгаїептвдщЯі іитибиотик М 622 (II). Антибактериальная н алтифунгальная актив-юсть in vitro данных антіаЗнотикоз не уступеэт таковой ФБМ, а аи-ибиотиков N 248 и 622 (II) - превосходит активность трихотещша, фккеняешх для защиты растений от фэтопатогеикнх !,шкрооргагогаюв. йервые обоснована возмогиость использования антибиотиков - гаго-!ов (NN 2167 и 2181) против бактериальных возбудителей заболеваний >астеиий (рода Bacterlura, Pseudonsmas, Bacillus. Corynebacterius).
На проростках пвеиицы выявлено ростотимулкруюпгее действие гаеледованных антибиотиков. Стимулирующий эффект га рост растения іаиболее выражен у полипептидиых антибиотиков NH 622 (II) и 731 IV) и антибиотика, близкого к миколэтеину Н 4004 (І); стимудиру-ий эффект органотропного действия - у антибиотика - хинона II !167, полкеновых антибіютнков KW 4004 (IV) и 248 я антибиоти-а-пигмента W 731 (V).
На ввдотгу выносятся полонення:
О наибольшей частоте встречаемости антагонистов фитопатоген-1ых микроорганизмов среди стрептомицетов.
О новых антибиотиках, высокоактивных против возбудителей бо-іезней растений.
О ростетимулируюцих свойствах полипептидных, полиеновых ШГГЙ-нотиков и новых природных антибиотиков-пигментов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Бсесовз-ой конференция "Пути повышения эффективности микробиологической орьбы с вредителями и болезнями растений" (Велегон. 1986), конвенции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Кишинев, 1988), II еесогазном семинаре "Аютуальные направления поиска антибиотиков" Алма-Ата, 1989), конференции молодых ученых и специалистов Тиыи-язевской сельскохозяйственной академии (Москва, I960), биологи-еской межвузовской конференции молодых ученых КазГУ (Алма-Ата, 991).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 129 страни-ах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы,