O‘zbekistonda keyingi yillarda tuproqda va urug‘lik materialida patogen mikrofloraning rivojlanish darajasi ancha yuqori

Mavzu: Mikroorganizmlarning antoganistik hususiyatlari.
O‘zbekistonda keyingi yillarda tuproqda va urug‘lik materialida patogen mikrofloraning rivojlanish darajasi ancha yuqori. Qishloq xo'jaligi amaliyotida o'simliklarni kimyoviy himoya qilish usullarini keng qo'llash atrof-muhitning ifloslanishiga va o'simlik mahsulotlari sifatining pasayishiga olib keladi. O'simliklarni kasallik va zararkunandalardan kimyoviy himoya qilish vositalaridan foydalanishning asosiy muammosi fitopatogen mikroorganizmlarning kimyoviy moddalarga chidamliligi paydo bo'ldi. Mikroorganizmlarning sezgirligining o'zgarishi qayta ishlash chastotasining oshishiga va ishlatiladigan dorilar kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida ekologik vaziyatning yomonlashishiga olib kkeladi Yana bir jiddiy cheklov - mintaqaga xos mikroorganizmlarning mahalliy shtammlarining yo'qligi. Bioo'g'itlar nafaqat o'ziga xos ekinlar uchun, balki tuproq uchun ham o'ziga xosdir. Bir agroiqlim mintaqasiga mansub mikroorganizmlar shtammlari boshqa agroiqlim mintaqasida bioo‘g‘it sifatida o‘z imkoniyatlarini samarali amalga oshiradi. Qo'ziqorinlarning chiqindilari, shu jumladan Trichoderma jinsi qo'ziqorinlari metabolizmni kuchaytirishi, urug'larning unib chiqishini oshirishi, o'simliklarning rivojlanishini tezlashtirishi, zahiradagi moddalarning to'planishini oshirishi va biokimyoviy jarayonlarning tabiatiga ta'sir qilishi mumkin, bu antagonistik mikroorganizmlardan muvaffaqiyatli foydalanishni tushuntiradi. Biologik preparatlar tuproqni foydali mikroorganizmlar bilan to'ydiradi, uni yumshatadi va sifatini yyaxshilaydi Ko'pgina mualliflarning ta'kidlashicha, mikroorganizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan ikkilamchi metabolitlar patogenlar va zararkunandalardan himoya qilish mexanizmida etakchi rol oo'ynaydi. Patogen mikroflorani bostiruvchi, tuproq unumdorligi darajasiga ta’sir etuvchi va qishloq xo‘jaligi mahsulotlari hosildorligini oshiradigan mikromitsetalar asosida yaratilgan ekologik toza biologik preparatlardan foydalanish imkoniyatlarini o‘rganish muhim shartlardan biridir.
Mikromitsetlarning antagonistik xossalari ikkita usul yordamida o'rganildi: agar bloklari va quduqlar. Blok usulida o‘rganilganda, o‘rganilayotgan zamburug‘lar tegishli muhitga ega bo‘lgan agar plastinkasi yuzasiga Petri idishlarida spatula bilan bir tekisda ekilgan. Idishlar 6 kun davomida 28 ⁰ S da o'stirildi. 8 mm diametrli bloklar teshik teshgich yordamida o'stirilgan materialdan kesildi va nosimmetrik tarzda sinov madaniyati (patogenlar) bilan idishlarga joylashtirildi. Quduq usuli yordamida antagonizmni o'rganishda, diametri 8 mm bo'lgan teshik bilan kesilgan teshiklarga 0,1 ml miqdorida 6 kunlik qo'ziqorin madaniyatining suspenziyasi qo'shildi. Patogenlar kartoshka dekstrozli agar (PDA) muhitida maysazorga ekilgan. Kultivatsiya 6 kun davomida kunlik kuzatuv bilan 26 ° C haroratda termostatda o'tkazildi. Antagonistik ta'sirga ega yoki o'simlik fiziologiyasi va anatomiyasiga o'zgartiruvchi ta'sir ko'rsatadigan biokontrol agentlari asosan patogenlarning salbiy ta'sirini kamaytiradi. Bog'langan o'simliklar uchun foydali mikroblarning afzalliklari: antagonistik mikroorganizmlarning paydo bo'lishi, fitopatogenlarning oldini olish, o'simlik sog'lig'ini umumiy yaxshilash, o'simliklarning o'sishini rag'batlantirish, ozuqa moddalarining mavjudligi va o'zlashtirilishini kuchaytirish, shuningdek, uy egalarida ham biotik, ham abiotik stresslarga chidamliligini oshirish (Vinale va boshqalar). 2014 yil ) .
Antibiotik past molekulyar og'irlikdagi sekretsiya qiluvchi ikkilamchi metabolit bo'lib, past konsentratsiyalarda boshqa mikroorganizmlar uchun zararli (Fravel 1988 ). Biokontrol agentlari tomonidan ishlab chiqarilgan antibiotik, ayniqsa, tuproq sharoitida asosiy yordam mexanizmi sifatida kasallik belgilarini kamaytiradi (Haas va Défago 2005 ). Ba'zi tuproq mikroorganizmlari, masalan, floresan Pseudomonas va Bacillus (Weller 1988) va Trichoderma turlarining turli shtammlari (Benitez va boshq. 2004 ) bionazorat qobiliyatlari uchun mos xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, ushbu turlarning bir nechta shtammlari o'simliklarning o'sishi va rivojlanishiga, shuningdek, kasallikning oldini olishga yordam beradi (Fernando et al. 2006 ; Arseneault and Filion 2017 ). Subinhibitor kontsentratsiyalarda antibiotiklar hujayradan tashqari virulentlik omillari va bakteriyalarda yopishqoqlik mexanizmlarining chiqarilishini inhibe qilishi mumkin (Kumar va boshq. 2008 ). Ikkilamchi metabolitlar tuproq mikrobial ekotizimlari jamoasini turli yo'llar va darajalarda hayratga solishi mumkin (Abawi va Widmer 2000 ). Antibiotik ishlab chiqarish mikroorganizmlar tomonidan keng ko'lamli o'simlik patogenlarini boshqarish uchun qo'llaniladigan muhim mexanizm ekanligi tasdiqlangan (McSpadden and Fravel 2002 ). Hatto subinhibitor kontsentratsiyalarda ham antibiotiklar organizmlarda fiziologik o'zgarishlarni keltirib chiqarishi mumkin. Masalan, Pseudomonas aeruginosa xinolon va makrolid antibiotiklari hujayra signalizatsiyasini va virulentlik omillarini ishlab chiqarishni bloklashi mumkin (Ulloa-Ogaz va boshq. 2015 ). Bacillus spp. nematisidal faollikka ega fermentlar, ekzotoksinlar va metabolitlarni ishlab chiqaradi (Engelbrecht va boshq. 2018 ). Pasteuria , Pseudomonas va Streptomyces kabi bir nechta rizobakteriyalar nematisidal ta'sirga ega bo'lsa-da , Meloidogyne javanica tuxumlarining chiqishidagi eng katta pasayish Bacillus (74%) va Pseudomonas (54,77%) (Turatto va boshq. ) da topilgan . Bundan tashqari, Bacillus spp. Antibiotik ishlab chiqarish bilan ular o'rim-yig'imdan keyingi kasalliklarni nazorat qilish uchun antifungal antagonistlar sifatida qo'llaniladi. Burkholderia cepacia tomonidan ishlab chiqarilgan pirrolnitrin antibiotik Penicillium digitatum , B. cinerea va Penicillium expansum patogenlariga qarshi ishlatilgan . Xuddi shunday, Pseudomonas syringae tomonidan ishlab chiqarilgan siringomisintsitrus yashil mog'orini va olma kulrang mog'orini oldini olish uchun ishlatilgan (Dukare va boshq. 2019). Ushbu foydali mikroorganizmlar bilan bir qatorda Streptomyces spp. fitopatogenlarga qarshi antibiotik ishlab chiqarish bilan o'simliklarga yordam berishi mumkin (Olanrewaju and Babalola 2019 ).
Fermentlarni ishlab chiqaradigan mikroorganizmlar xitin, oqsillar, tsellyuloza va gemitsellyulozani gidrolizlashga qodir, shuningdek, o'simlik patogenlarini bostirishda rol o'ynashi mumkin. Chitin va b-1,3-glyukanlar ko'plab zamburug'li hujayra devorlarining asosiy tarkibiy qismidir (Lam va Gaffney 1993 ). Antagonistik potentsialga ega bo'lgan Trichoderma shtammlari, asosan, patogenlarning hujayra devorlarini gidrolizlaydigan xitinazlar, glyukanazalar va proteazlar kabi fermentlarni ajratish qobiliyati bilan ajralib turadi (López-Mondéjar va boshq. 2011 ). Geraldine va boshqalar. ( 2013 ) N -b-asetilglyukosaminidaza va b-1,3-glyukanaza sohada S clerotinia sclerotiorumning bionazoratida Trichoderma turlari ta'sirining asosiy komponentlari ekanligini xabar qildi . Xitinazalarni ishlab chiqaradigan Serratia marcescens Botrytis spp., R. solani va Fusarium oxysporum (Ningaraju 2006 ) o'sishini bostirishi aniqlandi .
Mikroorganizmlarning mavjud resurslar uchun kurashi raqobat deb ataladi. Misol uchun, qarag'ay dumg'azalariga Phlebiopsis gigantea ( Phlebia gigantea ) sporalari bilan emlanganida , sporalar Heterobasidion annosum infektsiyasidan saqlaydi. Qo'zg'atuvchining qarag'ayda aniqlanmaganligini hisobga olsak, ildiz chirishi kasalligining zo'ravonligini biokontrol agenti (Kuk va Beyker 1983 ) kamaytirishi mumkin. Ikki qo'ziqorin o'rtasida mavjud bo'lgan antagonistik munosabatlar (masalan, antibiotik) mavjudligiga qaramasdan, mavjud resurs saytlariga erishish raqobatdagi birinchi mexanizm bo'lishi mumkin (Maloy 1993 ). Glyukoza va fruktoza kabi uglerod manbalari xamirturush Papiliotrema laurentii ( Cryptococcus laurentii ) va Sporobolomyces roseusning muhim ta'sir usullaridan biri bo'lib , B. cinerea ni kolonizatsiya va sporulyatsiyani kamaytirishda nazorat qila oladi (Ghorbanpour va boshq. ) . Debaryomyces hansenii tomonidan P. digitatumni biologik nazorat qilishda raqobat ishg'ol qilingan joylarda ozuqa moddalarini olishda muhim rol o'ynaydi (Droby va boshq. 1998). Bundan tashqari, fiziologik va anatomik o'zgarishlarni yaratish tufayli arbuskulyar mikoriza patogenning rivojlanishini cheklashi mumkin. Ushbu o'zgarishlar ildiz lignifikatsiyasini, pektin yordamida qalin hujayra devorini yaratishni, xitinazni faollashtirishni va patogenez bilan bog'liq protein-1a ni ildizning infektsiyalangan maydoniga o'tkazishni o'z ichiga oladi (Malik va boshq. 2016 ).
Fe ( iii ) ga juda yuqori va o'ziga xos yaqinlikka ega bo'lgan past molekulyar og'irlikdagi chelatatorlar sideroforlar deb ataladi (Barbeau va boshq. 2002 ). Siderofor ishlab chiqarish qobiliyatiga ega aerob va fakultativ anaerob mikroorganizmlar mikroorganizmlarning o'zaro ta'sirida muhim rol o'ynashi mumkin (Haggag va Mohamed 2007 ). Sideroforlar bir nechta bakteriyalar tomonidan fitopatogenlarning oldini olishda muhim rol o'ynashi ma'lum bo'lgan BCAlar, ular temir xelyatsiyasi orqali fitopatogenlarning o'sishi, rivojlanishi va metabolik faolligini oldini oladi (Haggag Wafaa va boshq. 2000 ). Trichodermaning turli turlari biokontrol antagonistlari sifatida temirni xelatlaydigan (Fe ³⁺ ) va boshqa qo'ziqorin patogenlarining o'sishi va rivojlanishiga to'sqinlik qiluvchi yanada samarali sideroforlarni chiqaradi (Naher va boshq. 2014 ). Temir raqobati ishqoriy tuproqlarda mikroblarning o'sishi va rivojlanishi uchun cheklovchi omil bo'lishi mumkin (Leong va Expert 1989 ). Ba'zi bakteriyalar tomonidan ishlab chiqarilgan sideroforlar, masalan, lyuminestsent pseudomonadalar, temirga juda yuqori darajada bog'liqdir, natijada, bu cheklangan resurslarni boshqa mikrofloradan ajratish ularning o'sishi va rivojlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin (Loper va Buyer 1991 ). Bir nechta tadqiqotlarda siderofor biosintezi bilan Pseudomonas fluorescens patogenning oldini olishda muhim rol o'ynashi xabar qilingan (Costa and Loper 1994 ). Siderofor ishlab chiqarish bilan Rahnella aquatilis B. cinerea va P. expansum o'rim-yig'imdan keyingi patogenlarni inhibe qilishi mumkin (Calvo va boshq. 2007 ). Metschnikowia pulcherrima va Monilinia fructicola xamirturushlari tomonidan ishlab chiqarilgan siderofor pulcherrimin hosildan keyingi olma patogenlari B. cinerea , Alternaria alternata va P. expansum (Saravanakumar va boshq. 2008 ) ni biologik nazorat qilish uchun qo'llanildi . Xususan, Streptomycesning bir nechta turlari siderofor ishlab chiqarish orqali temirni ajratadi, shuning uchun ba'zi patogenlar siderofor ishlab chiqarish etishmasligi tufayli bu ionlarni o'sish uchun qabul qila olmaydi (Kloepper va boshq. 1980 ).
Rizobakteriyalar o'sishini rag'batlantiradigan o'simliklarni tizimli qarshilik (ISR) indüksiyasi yordamida patogenlardan himoya qilishi mumkin (Sikora 1992). ISRni rag'batlantiruvchi P. fluorescens Heterodera schachtii ning ildizlarga erta kirib borishini oldini oladi (Oostendorp va Sikora 1989). Bacillus subtilis tomonidan ISR stimulyatsiyasi paxta o'simliklarini Meloidogyne incognita va Meloidogyne arenaria dan himoya qilishga olib keladi . Pseudomonas putida va S. marcescens tomonidan ISR stimulyatsiyasi F. oxysporum f.sp keltirib chiqaradigan bodring Fusarium solgunligini inhibe qildi. c ucumerinum . Pseudomonas sp.ning qo'llanilishi . o'simliklarda F. oxysporum f.sp dan tizimli himoyalanishga olib keladi. diaanthi (David va boshq. 2018 ). Flavimonas oryzihabitans , S. marcescens va Bacillus pumilus P. syringae pv ga qarshi ISRni ishlab chiqdi . lachrymans (David va boshq. 2018 ).
Fitohormonlar ishlab chiqarish orqali o'simliklarning o'sishini rag'batlantiruvchi bakteriyalar orqali o'simliklarning o'sishini bevosita rag'batlantirish fitostimulyatsiya deb ataladi (Bloemberg va Lugtenberg 2001 ). 1-aminosiklopropan-1-karboksilat (ACC) deaminaza fermenti eng ko'p o'rganilgan fitostimulyatsiya hisoblanadi. ACC deaminaza ishlab chiqaradigan ba'zi bakterial endofitlar o'simliklarning o'sishini kuchaytiradi, masalan, Arthrobacter spp., Bacillus spp., P. putida , Rhodococcus spp. (Belimov va boshq. 2001 ; Sziderics va boshq. 2007 ), va Streptomyces spp. (Palaniyandi va boshq. 2014 ; Jaemsaeng va boshq. 2018 ). Indol-3-sirka kislotasi (IAA), jasmonatlar va abscisic kislotasini o'z ichiga olgan boshqa o'simlik gormonlarini ishlab chiqaradigan bakterial shtammlar ham o'simliklarning o'sishini rag'batlantirishga hissa qo'shishi mumkin (Patten va Glick 2002 ; Forchetti va boshq. 2007). IAA turli xil Streptomyces turlari tomonidan sintezlanadi , masalan, S. violaceus , S. griseus , S. exfoliate , S. coelicolor va S. lividans (Manulis va boshq. 1994 ). Shuningdek, S. atrovirensdagi IAA yer yong'og'i va bir nechta ekinlarda o'sishni rag'batlantiruvchi bakteriyalarni faollashtiradi (Reddy et al. 2016 ).
Fitopatogenlar o'zlarining ishg'ol qilingan joylaridagi ozuqaviy resurslardan tezroq foydalanish va ularning samaradorligini o'zgartirish orqali bionazorat agentlarining o'sishini sezilarli darajada engillashtirishi mumkin. Bu P. fluorescens biocontrol agenti (Mazzola and Cook 1991 ) mavjudligiga qaramay, bug'doy rizosferasini kolonizatsiya qilishi mumkin bo'lgan bir nechta qo'ziqorin ildizi patogenlarida topilgan . P. fluorescens populyatsiyasining kamayishi ba'zi Pythium turlarining mavjudligida sodir bo'ladi . Bunday holda, Pythium turlari bilan infektsiya P. fluorescens kolonizatsiyasi uchun mavjud bo'lgan ildiz yuzasining cheklanishiga va potentsial antagonistlar populyatsiyasining kamayishiga olib keladi. Fedi va boshqalar. ( 1997 ) P. fluorescens gen ifodasini o'zgartirish bilan o'simlik patogen P. ultimum biocontrol agenti populyatsiyasini kamaytirishga intiladi, deb xabar. P. ultimum keltirib chiqaradigan ildiz yaralaridan ajralib chiqadigan ozuqa moddalari uchun rizosferada raqobat populyatsiya sonining qisqarishi bilan cheklandi. Mikroorganizmlarning soni va xilma-xilligi muhimligi sababli, raqobat va mikroorganizm-mikroorganizmlarning o'zaro ta'siri filosferada ham sodir bo'lishi mumkin (Vorholt 2012 ). Boshqa tomondan, ushbu mikrobial jamoalarning mavjudligi BCAs samaradorligini ham ta'sir qilishi mumkin. Rizosfera, filosfera va endosfera mikrobial jamoa tuzilishini va ularning bu nişlardagi o'zaro ta'sirini tushunish bionazoratni yaxshilashga hissa qo'shishi mumkin (Bardin va boshq. 2015 ).
BCA birikmalaridan foydalanish bionazoratning ijobiy ta'sirini rivojlantirish uchun yaxshiroq usul bo'lishi mumkin (Duffy va Weller 1995 ). Bir nechta fitopatogenlarning yaxshi samaradorligi va oldini olish uchun yuqori darajadagi bionazorat himoyasi bilan birlashtirilgan bionazorat agentlari tekshirildi (Mihajlović va boshq. 2017 ). Frantsiyada fusarium solmasi (Châteaurenard tuprog'i) ning tabiiy profilaktikasi bir nechta mikroorganizmlar patogen faollashuvni birma-bir yoki birgalikda cheklab qo'ygan turli mexanizmlar bilan bog'liqligi tasdiqlangan (Alabouvette va boshq. 1998 ). Biroq, tuproqdagi patogenlarga qarshi biologik nazoratni qo'llash metil bromid fumigatsiyasining yaxshi o'rnini bosa olmasligini hisobga olsak, bu ikki usul zararkunandalarga qarshi kompleks kurashda birgalikda harakat qilishi mumkin (Akrami va boshq. 2011 ).
Barcha patogenlar va ularga qarshi ishlatiladigan antagonistlarning to'liq ro'yxati 1-jadvalda keltirilgan . Natijalar shuni ko'rsatdiki, ko'pgina tadqiqotlar in vitro va issiqxona sharoitida o'tkazilgan va bir nechta holatlar Erondagi fermer xo'jaliklarida o'tkazilgan. 24 avlodga mansub bakteriya shtammlari , Achromobacter , Acinetobacter , Azotobacter , Bacillus , Beauveria , Bradyrhizobium , Brochothrix , Burkholderia , Enterobacter , Erwinia , Escherichia , Flavobacteriums Pacillusbacillue , , Pantoea , Pasteuria , Pseudomonas , Rhizobium , Serratia , Sphingomonas , Sporolaktobacillus , Stenotrophomonas va Streptomyces , turli tadqiqotlarda ishlatilgan. Shuningdek , 27 avlodga mansub zamburugʻli shtammlar Acremonium , Alternaria , Arthrinium , Arthrobotrys , Aspergillus , Chaetomium , Cladobotryum , Coniothyrium , Embellisia , Fusarium , Gliocladium , Glomuss , Hypsiumihomehitse , s , Penicillium , Periconia , Piriformospora , Pleurotus , Pythium , Scopulariopsis , Sebacina , Talaromyces , Trichoderma , Trichothecium va Verticillium , Eron tadqiqotlarida turli o'simlik patogenlariga qarshi qo'llanilgan. Shuningdek, Candida , Galaktomyces , Hanseniaspora , Metschnikowia , Meyerozyma , Pichia , Rhodotorula , Saccharomyces , Torulaspora va Zygoascus o'n avlod shtammlari.Xamirturushga tegishli bo'lgan , Eronda fitopatogenlarni nazorat qilish uchun ishlatilgan. Pseudomonas va Bacillusning turli turlariga tegishli bakterial shtammlar va Trichoderma turlariga tegishli qo'ziqorin shtammlari Eronda turli xil o'simlik patogenlarini biologik nazorat qilishda eng yuqori samaradorlikka ega edi. Ushbu antagonistlar asosan zamburug'lar, bakteriyalar va nematodalarni biologik nazorat qilish uchun ishlatilgan.