КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 25-26-00137

НазваниеПозитивный аспект конкуренции: исследование влияния межвидовых отношений фитопатогенных микромицетов на их паразитическую активность

Руководитель Селюк Марина Павловна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" , Новосибирская обл

Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-102 - Агрономия

Ключевые слова Межвидовые отношения, конкуренция, фитопатогенность, агрессивность, почвенный фитопатоген, микромицет, культуральная жидкость.

Код ГРНТИ68.37.31


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
В ходе реализации предлагаемого проекта впервые будет количественно оценена напряженность конкурентных отношений B. sorokinana и отдельных видов из рода Fusarium (Fusarium poae (Peck) Wollenw., F. oxysporum Schltdl., F. solani (Mart.) Sacc., F. equiseti, F. sporotrichioides Sherb., F. sambucinum Fuckel, F.avenaceum (Fr.) Sacc.), выявлено влияние конкуренции между микромицетами на их патогенность и агрессивность. Будет детально исследовано влияние культуральных жидкостей (КЖ) микромицетов на развитие и морфологию колоний видов-конкурентов и сделана количественная оценка напряженности конкуренции между ними с использованием вновь разработанной шкалы [Патент № 2811520, 2023]. В результате будут выявлены микромицеты, чья культуральная жидкость подавляет большее число конкурирующих видов и оказывает на их рост и развитие самое сильное влияние. Впервые будет изучен биохимический состав культуральных жидкостей конкурирующих микромицетов (общая оптическая плотность, активность основных внеклеточных ферментов) и выявлены группы ферментов, участвующих в заражении растений-хозяев (целлюлазы, липазы, амилаза, пептидазы), секреция которых изменяется при совместном культивировании конкурирующих фитопатогенов по сравнению с моноколониями. В результате будут получены новые фундаментальные знания о биохимических механизмах конкуренции и паразитической активности фитопатогенных грибов, выявить ферменты, синтез которых меняется в результате конкурентных отношений между видами, оценить специфичность механизмов попарной конкуренции микромицетов или доказать ее универсальный характер. С целью апробации принципиально нового подхода к регулированию фитопатогенных микоценозов будет впервые испытана эффективность культуральных жидкостей конкурентоспособных, но менее агрессивных микромицетов из рода Fusarium для контроля почвенных инфекций и повышения урожайности яровой пшеницы в условиях вегетационного и полевого опытов. Реализация предлагаемого проекта станет новым шагом к управлению чрезвычайно актуальной во всем Мире паразитарными системами «растение-хозяин – почвенные фитопатогены».


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект направлен на выяснение роли напряженности конкурентных отношений почвенных фитопатогенов Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem. и видов рода Fusarium в их паразитической активности. Актуальность и значимость исследований обусловлена тем, что грибы рода Fusarium и B. sorokiniana распространены на всех континентах Земли и являются возбудителями болезней (корневых гнилей, пятнистостей и ожогов листьев, увяданий, вилтов и др.) более 200 видов культурных и дикорастущих растений и заселяют почвы всего Мира. В ходе реализации проекта использованы новые оригинальные методы исследований по количественной оценке напряженности попарных межвидовых биотических отношений микромицетов, по определению общей супрессивности почвы к отдельным видам фитопатогенов, по количественной оценке напряженности конкуренции микромицетов путем исследования агрессивности и антифунгальной активности культуральных жидкостей (КЖ), а также современные биохимические методы анализа активности внеклеточных ферментов грибов. План исследований на 2025 год полностью выполнен и получены следующие результаты. Изучение влияния культуральных жидкостей (КЖ) почвенных фитопатогенов (Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoemaker, Fusarium poae (Peck) Wollenw., F. oxysporum Schltdl., F. solani (Mart.) Sacc., F. equiseti (Corda) Sacc, F. sporotrichioides Sherb., F. sambucinum Fuckel, F. avenaceum (Fr.) Sacc.) на развитие проростков яровой пшеницы сорта Ликамеро показало существенные различия фитотоксичности отдельных видов. Было изучено 8 моноколоний и попарных 28 комбинаций. Максимальную фитотоксичность и агрессивность показали КЖ моноколоний B. sorokiniana, F. oxysporum и F. eqiseti. F. sambucinum – достоверно стимулировал рост колеоптиле, длину ростка, оздоравливая проростки яровой пшеницы от корневых гнилей с эффективностью на уровне эталонного фунгицида Синклер (0,5 л/т). При попарной культивации микромицетов конкуренция за ресурсы носила специфический характер и оказала позитивное действие на фитосанитарное состояние и развитие проростков растения-хозяина. В большинстве комбинаций выявлено увеличение всхожести семян и фитомассы проростков. агрессивность пар была на уровне или ниже показателей менее агрессивного вида. В серии экспериментов (56 комбинаций) была изучена перекрестная антифунгальная активность КЖ фитопатогенов по влиянию на скорость радиального роста, морфологию колоний, интенсивность размножения видов-конкурентов. Напряженность парных конкурентных отношений микромицетов при добавлении КЖ моноколоний в концентрации 10% в среду для культивирования других видов оценивали с использованием вновь разработанной 12-балльной шкалы. Напряженность конкурентных отношений колебалась от 1 до 10 баллов. Суммы баллов по влиянию КЖ каждого из грибов на рост, морфологию колоний и интенсивность размножения 7 видов-конкурентов колебались от 32 (F. sporotrichioides) до 59 (F. avenaceum). КЖ микромицетов при добавлении в среду для культивирования показали разные механизмы воздействия на виды-конкуренты: КЖ F. eqiseti и F. sambucinum сильно (до 20 раз) изменяли интенсивность размножения всех видов-конкурентов, КЖ F. oxysporum более, чем на 50% снижала скорость радиального роста колоний, а КЖ F. poae, B. sorokiniana и F. sambucinum изменяли морфологию колоний микромицетов-конкурентов по 6-8 признакам. Новый метод количественной оценки напряженности попарной конкуренции микромицетов планируется оформить как патент и зарегистрировать РИД. Оценка изменения общей оптической плотности КЖ выявила существенные различия биохимического состава КЖ разных видов микромицетов и их попарных комбинаций, а также тесную достоверную положительную связь r = 0,874±0,101 в блоке пар микромицетов с F. sambucinum, отражающую выделение веществ, повышающих оптическую плотность жидкостей и подавляющих агрессивность других фитопатогенов. В вегетационном эксперименте на выщелоченном черноземе обработка семян КЖ F.sambucinum (БЭ=64%) и F. poae (БЭ=32,8%) оказали оздоравливающее действие на подземные органы яровой пшеницы. Была выявлена способность КЖ F. sambucinum ограничивать размножение возбудителя обыкновенной корневой гнили B. sorokiniana (БЭ=63,6%), Обработка семян КЖ B. sorokiniana привела к достоверному (на 17,5%) снижению супрессивности почвы к F. oxysporum, По итогам экспериментов первого года был выявлен перспективный для биологического контроля фузариозно-гельминтоспориозных корневых гнилей яровой пшеницы изолят F. sambucinum. Он показал значительную активность в подавлении симптомов корневых гнилей, стимулировании роста и развития растения-хозяина, подавлении размножения B. sorokiniana. Этот изолят был признан наиболее перспективным для дальнейших экспериментов в полевых условиях. По итогам исследований 2025 года подготовлен промежуточный отчет и 5 публикаций: 2 – в журналах Белого Списка (уровень 1), 2 - в трудах Международных конференций (РИНЦ). Результаты исследований были доложены на 3 конференциях, сделано 18 публикаций в СМИ, начата подготовка документов для регистрации РИД.

 

Публикации

1. Торопова Е.Ю., Селюк М.П., Трунов Р.И., Воробьева И.Г. Влияние межвидовых отношений почвенных микромицетов на их паразитическую активность Агрохимия, Агрохимия. – 2025. – № 9. – С. 75-81. – DOI 10.7868/S3034496425090095 (год публикации - 2025)
10.7868/S3034496425090095

2. Торопова Е.Ю., Селюк М.П. Изучение влияния взаимоотношений почвенных фитопатогенов на их паразитическую активность Современные проблемы изучения вредных организмов с целью повышения урожайности культур, получения экологически безопасной продукции и подготовки специалистов по защите растений : сборник научных трудов. – Кинель : ИБЦ Самарского ГАУ, 2025. – 156 с., Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения доктора биологических наук, профессора Ю.А. Леонтьевой. – Кинель: ИБЦ Самарского ГАУ, 2025. – С. 136-142. (год публикации - 2025)

3. Торопова Е.Ю., Селюк М.П. Оптическая плотность культуральных жидкостей почвенных микромицетов Современная микология в России. – Т. 11. Материалы мемориальной микологической конференции. М.: Национальная академия микологии, 2025. – 328с., Современная микология в России. – Т. 11. Материалы мемориальной микологической конференции. М.: Национальная академия микологии, 2025. – С. 49-50. (год публикации - 2025)

4. Торопова Е.Ю., Селюк М.П., Трунов Р.И., Воробьёва И.Г. Фитосанитарная активность Fusarium sambucinum в отношении фузариозно-гельминтоспориозных корневых гнилей яровой пшеницы Достижения науки и техники АПК (год публикации - 2026)

5. Селюк М.П., Торопова Е.Ю., Воробьева И.Г. Патогенность и фитотоксичность культуральных жидкостей почвенных фитопатогенов Современная интегрированная защита растений: Сборник трудов XII Всероссийской (c международным участием) научно-практической конференции Сибирской научной школы по защите растений (Барнаул, 5–7 июня 2025 г.) /Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск, 2025. – 95 с., Современная интегрированная защита растений : Сборник трудов XII Всероссийской (c международным участием) научно-практической конференции Сибирской научной школы по защите растений, Барнаул, 05–07 июня 2025 года. – Новосибирск: Новосибирский государственный аграрный университет, 2025. – С. 76-79. (год публикации - 2025)