Биологические особенности штаммов энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana, перспективных для создания микоинсектицидов

  • S. Serzhanova Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • S. Rakhimbaeva Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • D. Tulebaeva Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. Uspanova Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. Uspanov Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений имени Ж. Жиембаева, Казахстан, г. Алматы
  • B. Duisembekov Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений имени Ж. Жиембаева, Казахстан, г. Алматы
  • S. Orazova Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы

Аннотация

Одним из способов подавления вредных фитофагов является микробиологический метод защиты. Энтомопатогенные грибы являются перспективными агентами биологического контроля в борьбе с насекомыми – вредителями сельского и лесного хозяйства. Биопрепараты, на основе энтомопатогенных грибов Beauveria bassiana, приводят к массовому размножению и распространению, вследствие чего, возникают эпизоотии. Широкий спектр биологической активности аскомицета Beauveria bassiana и безопасность в отношении животных, людей и растений позволяет использовать микоинсектициды на основе данного гриба в сельском и лесном хозяйстве. Азиатская саранча, колорадский жук и короед Гаузера обладают высокой чувствительностью к культурам грибов, выделенных с жуков-короедов. Для данных вредителей характерна схожая восприимчивость к энтомопатогенному грибу Beauveria bassiana. Основная цель работы – оценка биологической активности изучаемых штаммов на насекомых из разных систематических групп, а также оценка мицелиального роста в температурном диапазоне 15-30оС у изолятов энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana. В качестве перспективных штаммов-продуцентов для производства микоинсектицида отобраны два новых штамма гриба рода Beauveria, обладающих достаточно высокой вирулентностью в отношении тест-насекомых. Кроме того, для исследованных культур грибов определены температурные преферендумы и подобраны оптимальные титры рабочей суспензии.
Ключевые слова: энтомопатогенный гриб, Beauveria bassiana, вирулентность, термотолерантность, микоинсектицид.

Литература

1. Xiao G., Ying S., Zheng P., Wang Z., Zhang S., Xie X., Shang Y., et al. Genomic perspectives on the evolution of fungal entomopathogenicity in Beauveria bassiana // Scientific reports. – 2012. - Vol. 2 – P. 483.
2. Tarocco F, Lecuona RE, Couto AS, Arcas JA. Optimization of erythritol and glycerol accumulation in conidia of Beauveria bassiana by solid-state fermentation, using response surface methodology // Appl Microbiol Biotechnol. – 2005. – Vol. 68 – P. 481–488.
3. Taylor B, Edgington S, Luke B, Moore D. Yield and germination of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana when grown on different rice preparations // J Stored Prod Res. – 2013. – Vol. 53 – P.23–26.
4. Gouli V, Gouli S, Kim JS. Production of Beauveria bassiana Air conidia by means of optimization of biphasic system technology // Braz Arch Biol Technol. – 2014. – Vol. 57. – P. 571–577.
5. Donadio S., Monciardini P., Alduina R. et al. Microbial technologies for the discovery of novel bioactive metabolites // Biotechnology. – 2012. – Vol. 99. – P. 187-198.
6. Fang WJ, Leng B, Xiao YH, Jin K, Ma JC, Fan YH, et al. Cloning of Beauveria bassiana chitinase gene Bbchit1 and its application to improve fungal strain virulence // Appl Environ Microbiol. – 2005. – Vol. 71. – P. 363–370.
7. Faria M.R., Wraight S.P. Mycoinsecticides and Mycoacaricides: A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types // Biol Control. 2007. – Vol. 43. – P. 237–256.
8. Li MY., Li SG., Xu AM., Lin HF., Chen DX., Wang H. Selection of Beauveria isolates pathogenic to adults of Nilaparvata lugens // Journal of Insect Science. – 2014. – Vol. 14. – P. 32.
9. Jin SF, Feng MG, Chen JQ. Selection of global Metarhizium isolates for the control of the rice pest Nilaparvata lugens (Homoptera: Delphacidae) // Pest Manag Sci. – 2008. – Vol. 64. –P. 1008-1014.
10. Schrank A, Vainstein MH. Metarhizium anisopliae enzymes and toxins // Toxicon. – 2010. – Vol. 56. – P. 1267-1274.
11. Thomas K.C., Khachatourians G.G., Ingledew W.M. Production and properties of Beauveria bassiana conidia cultivated in submerged culture // Can. Microbiol. – 1986. – Vol. 33. – P. 12–20.
12. Fargues J., Luz C. Effects of fluctuating moisture and temperature regimes on the infection potential of Beauveria bassiana for Rhodnius prolixus // Invert Pathol. – 2000. – Vol. 75. – P. 202–211.
13. Fargues J., Maniania N.K., Delmas J.C., Smits N. Influence of temperature on in vitro growth of entomopathogenic hyphomycetes // Agronomie. - 1992. - Vol. 12. - P. 557-564.
14. Ouedraogo A., Fargues J., Goettel M.S., Lomer C.J. Effect of temperature on vegetative growth among isolates of Metarhizium anisopliae and M. flavoviride // Mycopathologia. - 1997. - Vol. 137. - P. 37-43.
15. Wraight S.P., Inglis G.D., Goettel M.S. Field manual of techniques in invertebrate pathology. Application and evaluation of pathogens for control of insects and other invertebrate pests // Springer. – Dordrecht, Netherlands, 2007. - P. 223-248.
16. De Crecy E., Jaronski S., Lyons B., Lyons T.J., Keyhani N.O. Directed evolution of a filamentous fungus for thermotolerance // BMC Biotechnology. - 2009. – Vol. 9. - P. 74.
17. Fernandes E.K.K., Rangel D.E.N., Moraes A.M.L., Bittencourt V.R.E.P., Roberts D.W. Cold activity of Beauveria and Metarhizium, and thermotolerance of Beauveria // J. Invertebr. Pathol. - 2008. - Vol. 98. - P. 69-78.
18. Крюков В.Ю., Леднев Г.Р., Дубовский И.М., Серебров В.В., Левченко М.В., Ходырев В.П., Сагитов А.О., Глупов В.В. Перспективы применения энтомопатогенных гифомицетов (Deuteromycota, Hyphomycetes) для регуляции численности насекомых // Евроазиатский энтомологический журнал. – 2007. – №2. – С. 195–204.
19. Чекмарев П.А. Удобрения, урожай и качество клубней // Картофель и овощи. – 2006. – №8. – С. 10.
20. Казенас В.Л., Темрешев И.И., Есенбекова П.А. Обзор санитарного состояния хвойных лесов в местах ветровала в Иле-Алатауском Государственном Национальном природном парке (Казахстан) в 2011-2015 гг. // Nature Conservation Research. Запов. наука. – 2016. - №1. – С. 23-37.
21. Леднев Г.Р., Абдукерим Р., Успанов А.М., Сабитова М.Н., Каменова А.С., Левченко М.В., Дуйсембеков Б.А. Энтомопатогенные грибы в популяциях жуков-короедов в предгорьях Заилийского Алатау // Вестник защиты растений. – 2016. - №3. – С. 93-94.
22. Лачининский А.В., Сергеев М.Г., Чильдебаев М.К., Черняховский М.Е., Локвуд Дж. А., Камбулин В.Е., Гаппаров Ф.А. Саранчовые Казахстана, Средней Азии и сопредельных территорий. – Ларами: Международная Ассоциация Прикладной Акридологии и Университет Вайоминга. – 2002. – 387 с.
23. Хабибуллина Ф.М. Основы микробиологии и биотехнологии: сб. описаний лабораторных работ для подготовки дипломированного специалиста по направлению 656600 «Защита окружающей среды» спец. 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» оч. и оч.-заоч. форм обуч. – Сыктывкар. - 2007. – 36 с.
24. Леднев Г. Р., Борисов Б. А., Митина Г. В. Возбудители микозов насекомых: пособие по диагностике. – СПб.: Всерос. НИИ защиты растений. - 2003. – 79 с.
25. Успанов А.М. Биологическое обоснование отбора штаммов гриба Beauveria bassiana S.L. для снижения численности саранчовых в Казахстане. – Дисс. Успанов А.М. канд.биол.наук. – СПб., 2013. – 123 с.

References
1. Chekmarev P.A. (2006) Udobreniya, urozhay i kachestvo klubney [Fertilizers, yield and quality of tubers]. Kartofel i ovoschi, vol. 8, pp. 10.
2. De Crecy E., Jaronski S., Lyons B., Lyons T.J., Keyhani N.O. (2009) Directed evolution of a filamentous fungus for thermotolerance. BMC Biotechnology, vol. 9, pp. 74.
3. Donadio S., Monciardini P., Alduina R. et al. (2012) Microbial technologies for the discovery of novel bioactive metabolites. Biotechnology, vol. 99, pp. 187-198.
4. Fang WJ, Leng B, Xiao YH, Jin K, Ma JC, Fan YH, et al. (2005) Cloning of Beauveria bassiana chitinase gene Bbchit1 and its application to improve fungal strain virulence. Appl Environ Microbiol., vol. 71, pp. 363–370.
5. Faria M.R., Wraight S.P. (2007) Mycoinsecticides and Mycoacaricides: A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types. Biol Control., vol. 43, pp. 237–256.
6. Fargues J., Luz C. (2000) Effects of fluctuating moisture and temperature regimes on the infection potential of Beauveria bassiana for Rhodnius prolixus. Invert Pathol., vol. 75, pp. 202–211.
7. Fargues J., Maniania N.K., Delmas J.C., Smits N. (1992) Influence of temperature on in vitro growth of entomopathogenic hyphomycetes. Agronomie, vol. 12, pp. 557-564.
8. Fernandes E.K.K., Rangel D.E.N., Moraes A.M.L., Bittencourt V.R.E.P., Roberts D.W. (2008) Cold activity of Beauveria and Metarhizium, and thermotolerance of Beauveria. J. Invertebr. Pathol., vol. 98, pp. 69-78.
9. Gouli V, Gouli S, Kim JS. (2014) Production of Beauveria bassiana Air conidia by means of optimization of biphasic system technology. Braz Arch Biol Technol., vol. 57, pp. 571–577.
10. Habibullina F.M. (2007) Osnovyi mikrobiologii i biotehnologii: sb. opisaniy laboratornyih rabot dlya podgotovki diplomirovannogo spetsialista po napravleniyu 656600 «Zaschita okruzhayuschey sredyi» spets. 280201 «Ohrana okruzhayuschey sredyi i ratsionalnoe ispolzovanie prirodnyih resursov» och. i och.-zaoch. form obuch. [Fundamentals of microbiology and biotechnology: Sat. descriptions of laboratory works for the preparation of a graduate in the direction 656600 "Protection of the environment" special. 280201 "Environmental protection and rational use of natural resources" full-time and part-time forms of training]. Syiktyivkar, pp. 36.
11. Jin SF, Feng MG, Chen JQ. (2008) Selection of global Metarhizium isolates for the control of the rice pest Nilaparvata lugens (Homoptera: Delphacidae). Pest Manag Sci., vol. 64, pp. 1008-1014.
12. Kazenas V.L., Temreshev I.I., Esenbekova P.A. (2016) Obzor sanitarnogo sostoyaniya hvoynyh lesov v mestah vetrovala v Ile-Alatauskom Gosudarstvennom Natsionalnom prirodnom parke (Kazahstan) v 2011-2015 gg. [The review of the sanitary condition of coniferous forests in places was winded in the Ile-Alatau State National Natural Park (Kazakhstan) in 2011-2015]. Nature Conservation Research. Zapov, nauka, vol. 1, pp. 23-37.
13. Kryukov V.Yu., Lednev G.R., Dubovskiy I.M., Serebrov V.V., Levchenko M.V., Hodyirev V.P., Sagitov A.O., Glupov V.V. (2007) Perspektivyi primeneniya entomopatogennyih gifomitsetov (Deuteromycota, Hyphomycetes) dlya regulyatsii chislennosti nasekomyih [Prospects for the use of entomopathogenic hyphomycetes (Deuteromycota, Hyphomycetes) for the regulation of insect numbers]. Evroaziatskiy entomologicheskiy zhurnal, vol. 2, pp. 195-204.
14. Lachininskiy A.V., Sergeev M.G., Childebaev M.K., Chernyahovskiy M.E., Lokvud Dzh. A., Kambulin V.E., Gapparov F.A. (2002) Saranchovyie Kazahstana, Sredney Azii i sopredelnyih territoriy [Locusts of Kazakhstan, Central Asia and adjacent territories]. Larami: Mezhdunarodnaya Assotsiatsiya Prikladnoy Akridologii i Universitet Vayominga, pp. 387.
15. Lednev G. R., Borisov B. A., Mitina G. V. (2003) Vozbuditeli mikozov nasekomyih: posobie po diagnostike [Pathogens of insect mycoses: a diagnostic manual]. SPb.: Vseros. NII zaschityi rasteniy, pp. 79.
16. Lednev G.R., Abdukerim R., Uspanov A.M., Sabitova M.N., Levchenko M.V., Duysembekov B.A. (2016) Entomopatogennyie gribyi v populyatsiyah zhukov-koroedov v predgoryah Zailiyskogo Alatau [Entomopathogenic fungi in populations of bark beetles in the foothills of the Zailiyskiy Alatau]. Vestnik zaschityi rasteniy, vol. 3, pp. 93-94.
17. Li MY., Li SG., Xu AM., Lin HF., Chen DX., Wang H. (2014) Selection of Beauveria isolates pathogenic to adults of Nilaparvata lugens. Journal of Insect Science, vol. 14, pp. 32.
18. Ouedraogo A., Fargues J., Goettel M.S., Lomer C.J. (1997) Effect of temperature on vegetative growth among isolates of Metarhizium anisopliae and M. flavoviride. Mycopathologia, vol. 137, pp. 37-43.
19. Schrank A, Vainstein MH. (2010) Metarhizium anisopliae enzymes and toxins. Toxicon, vol. 56, pp. 1267-1274.
20. Tarocco F, Lecuona RE, Couto AS, Arcas JA. (2005) Optimization of erythritol and glycerol accumulation in conidia of Beauveria bassiana by solid-state fermentation, using response surface methodology. Appl Microbiol Biotechnol., vol. 68, pp. 481–488.
21. Taylor B, Edgington S, Luke B, Moore D. (2013) Yield and germination of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana when grown on different rice preparations. J Stored Prod Res., vol. 53, pp. 23–26.
22. Thomas K.C., Khachatourians G.G., Ingledew W.M. (1986) Production and properties of Beauveria bassiana conidia cultivated in submerged culture. Can. Microbiol., vol. 33, pp. 12–20.
23. Uspanov A.M. (2013) Biologicheskoe obosnovanie otbora shtammov griba Beauveria bassiana S.L. dlya snizheniya chislennosti saranchovyih v Kazahstane [Biological substantiation of the selection of strains of the fungus Beauveria bassiana S.L. to reduce the number of locusts in Kazakhstan]. Diss. Uspanov A.M. kand.biol.nauk, pp. 123.
24. Wraight S.P., Inglis G.D., Goettel M.S. (2007) Field manual of techniques in invertebrate pathology. Application and evaluation of pathogens for control of insects and other invertebrate pests. Springer, pp. 223-248.
25. Xiao G., Ying S., Zheng P., Wang Z., Zhang S., Xie X., Shang Y., et al. (2012) Genomic perspectives on the evolution of fungal entomopathogenicity in Beauveria bassiana. Scientific reports, vol. 2, pp. 483.
Опубликована
2018-07-07
Как цитировать
SERZHANOVA, S. et al. Биологические особенности штаммов энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana, перспективных для создания микоинсектицидов. Experimental Biology, [S.l.], v. 74, n. 1, p. 42-50, july 2018. ISSN 1563-0218. Доступно на: <http://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1314>. Дата доступа: 17 aug. 2018

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.