Введение к работе
Актуальность темы. Внедрение экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур требует расширения использования микробиологических средств защиты растений, разработки новых препаративных форм микробиологических" препаратов. В последние годы в ряде стран мира нашли широкое применение инсектицидные биопрепараты, получаемые" биотехноло-, гическим путем на основе метаболитов микроорганизмов (токсинов и антибиотиков) для подавления интенсивно размножающихся популяций белокрылок и тлей, проявляющих повышенную устойчивость к пестицидам. В качестве продуцентов токсинов значительный интерес представляют, энтомопатогенные грибы как экологически безопасные естественные патогены насекомых.
Исследования, проведенные в ВИЗР показали, что в биомассе и культуральной жидкости энтомопатогенного гриба Vert lei Шит lecanii (Zimmerman) - продуцента биопрепарата вертициллина, накапливаются токсические метаболиты, вызывавшие гибель тлей и личинок белокрылок при контактной обработке. (Гиндина и др., 1992). Высокая эффективность липидного-экстракта из биомассы гриба в отношении сосущих вредных насекомых, устойчивость при хранении показали перспективность разработки нового биопрепарата на основе токсинов V. lecanii. Аналоги такого препарата в отечественной л зарубежной практике отсутствуют. С другой стороны, важным моментом в проблеме вирулентности энтомопатоген-ных грибов является роль энтомоцидных метаболитов, синтезируемых грибом V. lecani!, в процессе патогенеза. Изучение этого вопроса имеет.большое значение в познаний механизма патогенеза микозов.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы было исследование процесса токсийообразовакия грибом V.lecani1 и обоснование возможности создания биопрепарата на основе его знтомоцидного комплекса. В связи с этим в задачи исследования . входило: 1) изучить токсигенность природных изолятов V. lecanii и роль токсинов в патогенезе вертициллеэа; отобрать токсиген-ные штаммы-продуценты препарата вертициллина; 2)разработать методы выделения инсектицидных метаболитов V. lecanii і, определяющих контактную активность в отношении сосущих вредителей, и идентифицировать эти метаболиты в целях контроля активности штаммов и образцов препаратов; 3) провести оптимизацию процес-
2 . ' еа культивирования гриба V. Іесапі і по признаку токсинообразо-вания;' 4)обосновать возможность создания новой формы биопрепарата на основе токсинов V. lecanii, получить опытные образцы и провести оценку их биологической эффективности в лабораторных и вегетационных опытах.
Научная новизна. Получены новые сведения о роли энтомоцид-ных токсинов гриба V. lecanii и механизмов действия токсигенных и низкотоксигенных штаммов на насекомое - хозяина. Показано, что все изученные природные изоляты, независимо от источника выделения продуцируют инсектицидные метаболиты, обладающие контактной активностью в отношении сосущих вредителей. Впервые показано, что. штаммы, различающиеся по признаку токсигенносги при росте- на питательных средах,, различаются таете и по типу патогенеза. Наличие штаммов 2-х типов экспериментально подтверждено при изучении динамики накопления биомассы гриба в теле насекомого-хозяина, симптоматики заболевания, динамики гибели тест-насекомых после заражения.
В результате данной работы впервые установлена природа действующего вещества токсического комплекса гриба V. leoani і, отвечающего за контактную активность (триглицерид'ный фосфо-эфир). Изучено влияние состава питательной среды на биосинтез токсинов, показано, что на сбалансированной среде переход гриба к массовому спорообразованию совпадает с максимальным выходом токсинов, испытания лабораторных образцов препарата на основе токсинов обнаружили выраженную специфичность действия против тлей,' оранжерейной и хлопковой белокрылок.
Практическая ценность. Данная работа выполнена в ходе реализации проекта ГНТП "Высокоэффективные процессы производства продовольствия"(подпроект "Еиопестнциды" - 0.12.02,2003М).
Результаты проведенных исследований ''"рекомендованы для составления Лабораторного регламента получения Оиопрепарага на основе токсинов гриба V. lecanii.
Апробация работы. . Основные материалы диссертации были представлены на конференции молодых ученых "Экологические проблемы защиты растений" (Ленинград, ВИЗР, 1990), на Всесоюзном совещании по экологически чистым технологиям (Ленинград, 19S0), на Всесоюзной конференции "Современные методы выделения, очистки и идентификации микробных метаболитов" . (Лущино, 1991), а также на IY Всесоюзной научной конференции "Шкроор-
ГЕОШЗМЫ В СеЛЬСКОМ Хозяйстве (ПУЩИНО, 1Q92).
З'
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 1ЭД страницах машинописного текста, иллюстрирована 25 рисунками и 35 таблицами, состоит из введения, обзора литературы, трех глав, посвященных .экспериментальной работе, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Библиография содержит 189. названий, в том числе 100 иностранных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ