Козаева М.И.

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина, Россия, г. Мичуринск

Сезонный мониторинг эпифитной микробиоты у плодовых

растений

Практически все растения несут на своей поверхности, в тканях, клетках более простые организмы, в том числе бактерии [1]. Вопрос о наличии на надземных органах нормально развивающихся растений специфической микрофлоры впервые был поднят К. Бури (1903) и М. Догелем (1904). Они установили, что бактериальная флора зелёных растений не является скоплением бактерий, случайно занесённых на растение из почвы, воздуха или других источников. В группу эпифитных бактерий в странах средней климатической зоны преимущественно входят аэробные грамотрицательные подвижные короткие палочки, не образующие спор. Наиболее распространены на надземных органах растений бактерии, относящиеся к группам Pseudomonas herbicola и Pseudomonas fluorescens. Эти бактерии при изменении условий в сторону неблагоприятную для растения-хозяина могут переходить к паразитизму [2].

English и Davis (1960) смыли и изолировали с поверхности ветвей и плодов здоровых персиков, абрикосов и других растений много флуоресцирующих бактерий, которые они определили как Pseudomonas syringae. Установлено , что эти бактерии, патогенные для растений, могут иногда существовать в качестве эпифитной микрофлоры [3]. Латентная фаза Ps. syringae была выявлена на листьях абрикоса и сливы, не имевших симптомов болезни [4].

Установлено, что на листьях формируется микробный комплекс, изменяющийся по мере развития растений и отличающийся определённым соотношением отдельных групп и видов микроорганизмов. Листья растений заселены, главным образом, бактериальным сообществом (Bacillus spp., Pseudomonas spp., Erwinia spp.) [5]. Ps. siringae, как и ряд других эпифитных микроорганизмов, является потенциальным патогенном, и при ослаблении иммунитета растения может начать на нём паразитировать [6].

Поскольку нестабильность в окружающей среде и более частое проявление экстремальных погодных условий приводит к изменению биологически вредных объектов, усилению вредоносности доминирующих фитофагов и фитопатогенов плодовых культур [7], возникла необходимость регулярного сезонного мониторинга эпифитной микробиоты у плодовых растений.

В условиях вегетации 2010 – 2012 г.г. проводилось исследование особенностей развития эпифитной микробиоты различных видов и сортов яблони (M. domestica, Malus niedzwetzkyana, M. sikkimensis,), груши, вишни, сливы. Эпифитную микробиоту смывали с листьев растений стерильной водой. Смывы рассевали на питательную среду (15 г агар-агара, 300 г картофеля, 1 л воды) в чашки Петри.

Как показали результаты исследований, в 2010 году, отличившимся аномальной и жестокой засухой, в 86,7% случаев наблюдался выход бактерии, относящейся к роду Pseudomonas. В 8,3% случаев тестировали грибы родов Alternaria, Cladosporium, и 5% ˗ белый стерильный мицелий.

В 2011 году, который характеризовался отсутствием экстремальных температур, количеством осадков, близким к норме, бактерия выделялась в 83,7% всех проб. В 16,3% случаев отмечено проявление грибной микробиоты. Колонии выделившихся тёмнопигментных грибов под влиянием губительного действия бактериальных токсинов имели сильную степень деградации, что проявилось в потере выраженных видовых признаков, вследствие чего их идентификация не представлялась возможной, в израстании стерильным мицелием и лизисе.

В 2012 году в характере взаимодействия и видовом составе эпифитной микробиоты произошли изменения. В мае и июне наблюдалось усиление бактериальной активности. Частота тестирования бактерии в эти месяцы составила 100% во всех чашках Петри. В июле и августе выход грибной инфекции достиг 100% во всех вариантах опыта. Выделившийся состав тёмнопигментных грибов был представлен родами Alternaria и Cladosporium. В осенние месяцы основное значение (89,7% всех проб) имела бактериальная микробиота, 10,3% составили колонии тёмнопигментных грибов, определить которые не представлялось возможным из-за отсутствия спороношения, что свидетельствовало об их деградации, вызванной увеличением активности бактерии.

Таким образом, изучение состояния эпифитной микробиоты в условиях вегетации 2010 – 2012 годов выявило высокую активность бактерии, вызвавшую сокращение разнообразия грибных патогенов и доминирование колоний тёмнопигментных грибов, наиболее жизнеспособных, более адаптированных ко вновь возникшим условиям среды как внутри, так и снаружи растения-хозяина.

Литература

1. Проворов Н.А. Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе / Н.А. Проворов // Журнал общей биологии, 2001. – Т. 62. − №6. – С.472-495.

2. Новикова Н.С. Бактериальная флора надземных органов растений / Н.С. Новикова // − Киев: Изд. Академии наук Украинской ССР, 1963. – 88 с.

3. Израильский В.П. Руководство для изучения бактериальных болезней растений / В.П. Израильский, − М: Колос, 1968. – 344 с.

4. Ross M.M. Fluorescent pseudomonas associated with bacterial chanker of stone fruit in South Africa / M.M. Ross, M.S. Hatting // Plant disease, 1984. – 67/ - №11. – P. 1267 – 1269.

5. Бороздина И.В. Сезонная динамика микробиологических показателей Pseudomonas и Bacillius, выделенных с поверхности филлоплана и цветка у представителей семейства Compositae / И.В. Бороздина, И.А. Замкина // Вестник Алтайского госагроуниверситета – Барнаул, 2010. - №10. – С. 43 – 46.

6. Харченко А.Г. Бактериозы – продолжение темы / А.Г. Харченко // Агромаркет, 2012. − №2. – С. 71-73.

7. Каширская Н.Я. Системы защиты насаждений от вредных организмов / Н.Я. Каширская, Е.М. Цуканова, А.М. Кочкина // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. Работ ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии. – М.. 2013. – Т. XXXYI. – Ч. I. – С. 237-242.