БИОТЕХНОЛОГИЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА TRICHODERMA

ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА TRICHODERMA 5 1.1. Морфологические признаки 5 1.2. Систематическое положение 11 1.3. Распространение 16 1.4. Применение штаммов рода Trichoderma 19 ГЛАВА 2. МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ШТАММОВ РОДА TRICHODERMA 24 2.1. Глубинное культивирование 24 2.1. Поверхностное культивирование 28 ГЛАВА 3. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ТРЁХ ШТАММОВ РОДА TRICHODERMA 31 3.1. Объекты исследования 31 3.2. Описание темпа роста и развития Trichoderma asperellum, Trichoderma ghanense, Trichoderma harzianum. 34 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 42 ПРИЛОЖЕНИЯ 50

1. Александрова А.В., Великанов Л.Л. Первая находка Trichoderma satumisporum в России // Микология и фитопатология, – 1999. – №5. – С. 304–306. 2. Алимова Ф.К., Аскарова А.Н., Киямова С.Н. Генетическая изменчивость Trichoderma harzianum в почвах, контаминированных тяжелыми металлами // Систематика грибов и филогенетическая терминология, 2002.– № 56.– С. 161–162. 3. Алимова Ф.K., Захарова Н.Г. Антогонисты возбудителей заболеваний Cucumissativus // Местные штаммы Trichoderma, – 1990. – № 285. – С. 236–237. 4. Бабицкая В.Г. Грибы – эффективные деструкторы лигноцеллюлозных субстратов: их морфологическая и физиолого-биохимическая характеристика // Новая Волна, – 2003. – C. 38. 5. Барахтянская Н. Г., Зубов Н. Г. Биологические препараты для защиты зерновых // Защита растений. – 1986. – № 3. – С. 13. 6. Бикмуллин А.Г., Тухбатова Р.И., Залялютдинова Л.М. Штамм Trichoderma asperellum // Продуценты гидролитических ферментов, – 2016. – № 7. – С. 87–90. 7. Бондаренко Н. В. Биологическая защита растений // Микология и фитопатология, – 1986. – С. 276. 8. Войтка, Д.В. Повышение активности биопрепаратов на основе грибов-антагонистов Trichoderma spp // Современная микология в России.– Москва: Национальная Академия микологии, 2008. – Т. 2. – С. 327–329. 9. Голованова Т.И., Долинская Е.А., Сичкарук Т.И. Роль грибов рода Trichoderma в повышении урожайности пшеницы и ячменя // Вестник КрасГАУ, 2009. – Т. 6. –С. 53– 58. 10. Гринько, Н.Н. Экологические аспекты регулирования популяций фитопатогенных микромицетов овощных культур в закрытом грунте // Диссертация доктора биологических наук, 2001. – С. 37–39. 11. Громовых Т.И., Гукасян В.М., Голованова Т.И. Harzianum Rifaia ggr. как фактор повышения устойчивости томатов к возбудителям корневой гнили // Микология и фитопатология, 1998. – № 2. – С. 73–75. 12. Егоров Н. С. Микробы антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности// Издательство «Высшая школа», 1965, – С. 138–140. 13. Захарченко Н.С. Влияние ассоциативных микроорганизмов на устойчивость томатов к фитопатогенам in vitro и in vivo // Известия Тульского государственного университета Естественные науки, 2010. – С. 75–80. 14. Зиганшин Д.Д. Влияние различных источников углерода на конидиеобразование микромицета Trichoderma asperellum OPF-19 в условиях глубинного культивирования: материалы международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития»: 22.09.17 / Д.Д. Зиганшин. – Казань, 2017. – С. 115. 15. Король И. Т. Биологическая защита растений, 2000. – С. 414. 16. Кобзарь В. Ф. Биологические и биорациональные средства защиты растений // Краткий справочник, 1995. – С. 42. 17. Коробова Л. Н., Гаврилец Т. В. Приминение бактофита: и прибавка урожая, и оздоровление почвы // Защита и карантин растений, 2006. – № 4. – С. 47–48. 18. Кипрушкина Е. И. Биологическая защита сельскохозяйственной // Вестник защиты растений, 2003. – № 3. – С. 17–24. 19. Кучмина Е.Ю., Алимова Ф.К., С.Н. Киямова Влияние Trichoderma harzianum на токсические и мутагенные свойства почвы : доклады Всероссийской конференции «Сельскохозяйственная микробиология в XIX – XXI веках» : 26.10.01 / Е.Ю. Кучмина. – Санкт-Петербург, 2001. – С. 30–31. 20. Красильников Н. А. Микробы, стимулирующие рост растения // Вестник сельскохозяйственных наук, 1958. – №7. – С. 52–62. 21. Красильников Н. А. Современное состояние вопроса о применении антибиотиков и других метаболитов микробов в растениеводстве // Применение антибиотиков в растениеводстве: Всессоюзная конференция по изучению и применению антибиотиков в растениеводстве. – Ереван, 1961. – С. 7– 19. 22. Ланкина Е.П., Хижняк С.В. Бактериальные сообщества пещер как источник штаммов для биологической защиты растений от болезней: монография // Красноярский государственный аграрный университет, 2012 – С. 67–78. 23. Литовка Ю.А. Проблемы применения растительных отходов для получения биологических препаратов защиты растений // Химия растительного сырья, 2011. – № 3. – С. 167–168. 24. Лысак Л. В. Микроорганизмы - стимуляторы и ингибиторы роста растений и животных // Микробиология, 1990. – № 4. – С. 715. 25. Мазунина В. И. Образование витаминов и стимулирующих веществ актиномицетами ризосферы кукурузы // Антибиотики, витамины и стимуляторы микробного происхождения: сборник научных статей, 1974.– С. 134–137. 26. Мартынова Е.Н., Ачкасова Е.В., Дултаева И.Ф., Влияние сезона года на антагоническую активность Trichoderma asperellum // Ученые записки казанской государственной академии им. Н.Э. Баумана. – 2014. – №3. – С. 215–219. 27. Мелентьев А. И., Кузьмина Л. Ю., Галимзянова Н. Ф. Влияние температуры и влажности почвы на колонизацию ризосферы пшеницы бактериями Bacillus Cohn., антагонистами фитопатогенов, 2000. – № 3. – С. 426–432. 28. Мелентьев А. И., Кочемасова А. П., Галимзянова Н. Ф. Использование микроорганизмов для защиты сельскохозяйственных растений от болезней // Актуальные вопросы биотехнологии, 1990. – С. 4–13. 29. Миронов В. Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы: матер. междун. Конф // Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. – С. 96–98. 30. Пат. 2094991 РФ, МПК A01N63/04., A01G7. Способ защиты растений огурца и томата от фитопатогенов / Н.Н. Гринько, В.С. Тарасенко; заявитель и патентобладатель Кубанский гос. аграрный уни-т. – № 2000112467/04; заявл. 13.07.12; опубл. 12.11.13, Бюл. № 34. –15 с. 31. Пат. 2558293 РФ, МПК C12N 1/14, A61K 35/74, C12R 1/885. Штамм микромицета Trichoderma hamatum, обладающий антибактериальной активностью в отношении возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis / В.Е. Лиховидов [и др.] ; заявитель и патентообладатель Кубанский гос. аграрный университет. – № 2050112154/08 ; заявл. 22.07.2014 ; опубл. 27.07.2015 , Бюл. № 46. – С. 7 –9. 32. Пикозина М.А. Культивирование грибов рода Trichoderma на вегетативной части топинамбура // Химия растительного сырья, 2013. – № 1. – С. 231–233. 33. Попова А.Д. Изучение Анагонических свойств штаммов Trichoderma asperellum в отношении токсинобразующих грибов рода, 2014. – С. 328– 330. 34. Поспелов В.П. Развитие мускардинных грибов у свекловичного долгоносика // АН УССР. Киев, 1950. – № 1. – С. 12–21. 35. Рязанова Т.В. Воздействие гриба рода Trichoderma на лигнин коры хвойных пород // Катализ в промышленности, 2014. – № 6. – С. 64–67. 36. Садыкова В.С. Грибы рода Trichoderma Средней Сибири: видовой состав и использование в биотехнологии / В.С. Садыкова // Биоразнообразие и экология грибов и грибоподобных организмов Северной Евразии: материалы всерос. конф. с междунар. участием. – Екатеринбург, 2015. – С. 217–219. 37. Семынина Т. В. Биопрепараты и регуляторы роста растений для обработки семян зерновых культур // Защита и карантин растений, 2006. – № 2.– С. 24– 25. 38. Смирнов О. В. Многоцелевое действие биопрепаратов // Защита и карантин растений, 2006.– № 2. – С. 20. 39. Скворцов Е.В. Культивирование гриба Trichoderma на растительном сырье // Химия и компьютерное моделирование, 2002. – № 7. – С. 57–60. 40. Штырлина, О.В. К вопросу о взаимоотношениях почвенных микромицетов с микро- и макроорганизмами как основа формирования агроценозов // Грибы и водоросли в биоценозах, 2006. – С. 182–183. 41. Aube C. Effect of carbon and nitrogen nutrition on growth and sporulation of Trichoderma viride // Microbiology, 1969. – № 15. – Р. 703–706. 42. Bradbury M. Analysis of the slow phases of the in vivo chlorophyll fluorescence induction curve. Changes in the redox state of photosystem II electron acceptors and fluorescence emission from photosystems I and II. / M. Bradbury M, N.R. Baker // Biochim. Biophys. Acta, 1981. – P. 542–551. 43. Esposito E. Systematics and environmental application of the genus Trichoderma // Critical Reviews on Microbiology. – 1998. – № 24. – Р. 89–98. 44. Castle A. Morphological and molecula ridentification of Trichoderma isolates on North-American mushroom farms / A. Castle, D. Speranzini, N. Rghei [et. al.] // Ap. Lied and Environmental Microbiology. – 1998. – № 1. – Р. 133–137. 45. Contreras-CorneJio H. A. Trichoderma virens, a plant benefical fungus, enhances biomass production and promotes lateral root growth throuth an auxindependent mechanism in Arabidopsis // Plant Physiology, 2009. – P.1579–1592. 46. Chet I. Trichoderma — application, mode of action, and potential as a biocontrol agent of soilborne plant pathogenic fungi / Chet I. // In Innovative Approaches to Plant Disease Control (ed. I. Chet). — 1987. — P. 137–160. 47. Danielson, R.M. Carbon and nitrogen nutrition of Trichoderma / R.M. Danielson, C.B. Davey // SeSoil Bid. Biochem. – 1973. – № 5. – Р. 505–515. 48. Darmono T.W. Large scale application of growth promoting Trichoderma withbio fungicidal activity / T.W. Darmono, A. Purwantara // 9th International Workshop on Trichoderma and Gliocladium. – Vienna, 2006. – Р. 708–707. 49. Druzhinina I. Hypocrea flavoconidia, a new species with yellow conidia from Costa Rica / I. Druzhinina, P. Chaverri, P. Fallah [et. al.] // Stud. Mycol. – 2004. – № 50. – Р. 401–403. 50. Druzhinina I. Species concepts and biodiversity in Trichoderma and Hypocrea: from aggregate species to species clusters / I. Druzhinina, C.P. Kubicek // J. Zhejiang Univ SCI. – 2005. – № 2. – Р. 100–112. 51. Druzhinina, I.S. The first 100 Trichoderma species characterized by molecular data / I.S. Druzhinina, A.G. Kopchinsky // Mycoscience. – 2006. – № 47. – Р. 55–64. 52. Effect of Using Agro-fertilizers and N-fixing Azotobacter Enhanced Biofertilizers on the Growth and Yield of Corn / S.H. Peng, W.M. Wan-Azha, W.Z. Wong p[et al.] // Journal of Applied Sciences, 2013. – №13. – P. 508–512. 53. Gao, L. Effects of carbon concentration and carbon to nitrogen ratio on the growth and sporulation of several biocontrol fungi / L. Gao, M.H. Sun, X.Z. Liu // Mycol Res. – 2007. – № 111. – Р. 87–92. 54. Gutierrez, S. Biocontrol applications: keynote on antimicrobial activivties. Thecase of terpene biosynthesis / S. Gutierrez, R.E. Cardoza, J.A. Vizca?ino [et. al.] // 9th International Workshop on Trichoderma and Gliocladium. – 2006. – № 14. – Р. 987–989. 55. Ghisalberti E.L. Antifungal antibiotics produced by Trichoderma spp. / E.L. Ghisalberti, K. Sivasithamparam // Soil. Biol. Biochem. – 1991. – № 23. – Р. 1011–1020. 56. Jacobsen B. J. Biological and cultural plant disease controls: alternatives and supplements to chemicals in IPM systems // Plant Disease, 1993. – № 3. – P. 311– 315. 57. Harman, G.E. Production of Conidial Biomass of Trichoderma harzianum for Biological Control / G.E. Harman // Biological control. – 1991. – № 1. – Р. 23–28. 58. Harman, G.E. Potential and existing uses of Trichoderma and Gliocladium forplant disease control and plant growth enhancement / G.E. Harman, T. Bjorkman // Enzymes, biological controland commercial application. – 1998. – № 2. – Р. 229–265. 59. Patent US № 6512166 B1, MPK А01Н 5/00, G12N 15/82. Combinations of fungal cell degrading enzyme and fungal cell membrane affecting compound : declared 05.03.1996 : published : 28.0.2003 / G.E. Harman, M. Lorito, C.K. Hayes [et. al.]. – 43 p. 60. Tahia Benitez Ana M. Rincon, M.Carmen Limon, Antonio C. Codon Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains // International microbiology: International microbiology, 2004. – P. 249–260. 61. Vinale F. Trichoderma secondary metabolites that affect plant metabolism / F. Vinale, K. Sivasithamparam, E.L. Ghisalberti, S. Wood, M. Lorito // Nat Prod Commun, 2012. – №7. –P. 50–52. 62. Cook R.J. Making greater use of introduced microorganisms for biological control of plant pathogens // Annu-al Rev. Phytopathology. – 1993. – № 31. – Р.53–80. 63. Hoda A.H., Yomna A. Moustafa and Shadia M. Abdel-Aziz. In vivo Efficacy of Lactic Acid Bacteria in Biologi-cal Control against Fusarium oxysporum for Protection of Tomato Plant // Life Science Journal. – 2011. – № 8. Р. 462–468. 64. Reino, J. L. Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma / J. L. Reino, R. F. Guerriero, R. Herna'ndez-Gala', I. G. Collado // Phytochem Rev. 2008. –P. 89–123. 65. Mastouri F. Seed treatment with Trichoderma harzianum alleviates biotic, abiotic, and physiological stresses in germinating seeds and seedlings / F. Mastouri, T. Bjorkman, G. E. Harman // Phytopathology. – 2010. – P. 1213–1221.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА TRICHODERMA 1.1. Морфологические признаки Грибы рода Trichoderma характеризуются бесцветным мицелием, образующим белые, желтые, обычно зеленые или темно-зеленые колонии. Конидии одноклеточные, почти сферические (2,5-3,7 мкм), собраны в головки по 10-20 штук на концах разветвленных конидиеносцев. Гриб образует сферические хламидоспоры размером от 7,5 до 15 мкм. Идеальная температура для развития штамма этих грибов - 25-27 ?С, оптимальное значение рН - 4-6 (Король, 2000). Итак, основные морфологические признаки рода Trichoderma: 1. Внешний вид колоний, его достаточно трудно описать с абсолютной точностью, необходимая для определения вида. Каждая колония характерна только для определенного вида (Лысак, 1990). 2. Темпы роста культуры при разной температуре и на различных средах играют важную роль при различии видов (Поспелов, 1950). 3. Характерным признаком у видов является является образование из конидиофор, сгруппированных в пустулы или грозди, из разросшихся конидиофор (Захарченко, 2010). 4. Диффузный пигмент тоже можно назвать отличительным признаком, но пигмент у Trichoderma варьируется несильно. Штаммы, относящие к секции Longibraciatum имеют ярко выраженный зеленовато-жёлтый пигмент. Невзрачные зеленоватые оттенки имеют большинство видов, но они не являются важными отличительными признаками. Существуют виды, характеризующиеся через абсолютное отсутствие пигмента (Мартынова, 2014).