PL225815B1 - Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparation - Google Patents
Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparationInfo
- Publication number
- PL225815B1 PL225815B1 PL407871A PL40787114A PL225815B1 PL 225815 B1 PL225815 B1 PL 225815B1 PL 407871 A PL407871 A PL 407871A PL 40787114 A PL40787114 A PL 40787114A PL 225815 B1 PL225815 B1 PL 225815B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sporobolomyces
- strain
- pathogens
- winter wheat
- wheat
- Prior art date
Links
Abstract
Preparat biologiczny do zwalczania patogenów pszenicy ozimej charakteryzuje się tym, że stanowi go wyselekcjonowany z powierzchni jabłka szczep drożdży Sporobolomyces sp. oznaczony kodem Ep J2 zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych, Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno - Spożywczego im. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, 02 - 532 Warszawa, ul. Rakowiecka 36 pod numerem KKP 2051p. Sposób zwalczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem szczepu Sporobolomyces sp., polega na tym, że bezpośrednio przed siewem ziarno pszenicy zanurza się przez 30 - 40 minut w wodnej zawiesinie komórek szczepu Sporobolomyces sp. o gęstości 104 - 108 w 1 cm3 wody, korzystnie o gęstości 106. Odmiana sposobu zwalczania patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem szczepu Sporobolomyces sp., charakteryzuje się tym, że pszenicę w okresie kwitnienia lub kłoszenia opryskuje się zawiesiną komórek szczepu Sporobolomyces Ep J2 o gęstości 104 - 108 w 1 cm3 wody, korzystnie o gęstości 106.The biological preparation for combating winter wheat pathogens is characterized by the fact that it is a yeast strain Sporobolomyces sp. selected from the surface of an apple, marked with the code Ep J2, deposited in the Collection of Industrial Microbial Cultures, the Institute of Biotechnology of the Agricultural and Food Industry. Wacława Dąbrowski in Warsaw, 02 - 532 Warsaw, ul. Rakowiecka 36 under the number KKP 2051p. The method of combating winter wheat pathogens using the Sporobolomyces sp. strain consists in dipping the wheat grain for 30 - 40 minutes immediately before sowing in an aqueous suspension of Sporobolomyces sp. cells with a density of 104 - 108 in 1 cm3 of water, preferably with a density of 106. A variant of the method of combating pathogens of winter wheat using the Sporobolomyces sp. strain is characterized by spraying wheat with a suspension of cells of the Sporobolomyces Ep J2 strain with a density of 104 - 108 in 1 cm3 of water, preferably with a density of 106 during the flowering or earing period.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej oraz sposób ograniczenia patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem tego preparatu.The subject of the invention is a biological preparation for the reduction of winter wheat pathogens and a method for the reduction of winter wheat pathogens using this preparation.
Preparaty biologiczne stają się ważnym komponentem w ochronie zbóż przed patogenami. Fungicydy stosowane w zwalczaniu chorób, czasami są nieskuteczne, stanowią także zagrożenie dla ludzi i środowiska. W Polsce stosowanie komercyjnych biologicznych preparatów zawierających drożdże ogranicza się do preparatu Boni Protect (Aureobasidium pullulans, izolaty DSM 14940 i DSM 14941, Bio-ferm) w uprawach ogrodniczych. Na świecie lista komercyjnych produktów biologicznych przeznaczonych do ochrony roślin przed patogenami jest zdecydowanie dłuższa.Biological preparations become an important component in the protection of cereals against pathogens. Disease control fungicides are sometimes ineffective and pose a risk to humans and the environment. In Poland, the use of commercial biological preparations containing yeast is limited to Boni Protect (Aureobasidium pullulans, isolates DSM 14940 and DSM 14941, Bio-ferm) in horticultural crops. In the world, the list of commercial biological products intended for the protection of plants against pathogens is much longer.
W istniejącym opisie patentowym (US nr 7 601 346 B1, Janisiwicz, Bors 1993) izolat gatunku Sporobolomyces roseus testowany był na owocach drzew ziarnkowych jabłoni i gruszy. Mikroorganizm ten przeznaczony jest w Stanach Zjednoczonych głównie do ochrony tych owoców przez Penicillium expamum i Botrytis cinerea w okresie ich przechowywania. Opisany w cytowanym opisie patentowym izolat stosowany jest w postaci opryskiwania podczas przechowywania jabłek i gruszek w stężeniu komórek 103-106 na mililitr i bardzo dobrze kolonizuje powierzchnię przechowywanych owoców. Izolat ten nie znajduje zastosowania do ochrony pszenicy przed patogenami rodzaju Fusarium. W przypadku metody biologicznej bardzo ważna jest szybka kolonizacja określonego gatunku rośliny przez testowane drożdże i antagonistyczne/konkurencyjne oddziaływanie na konkretne patogeny.In the existing patent specification (US No. 7 601 346 B1, Janisiwicz, Bors 1993) an isolate of the species Sporobolomyces roseus was tested on the fruits of apple and pear pome trees. In the United States, this microorganism is intended mainly for the protection of these fruits by Penicillium expamum and Botrytis cinerea during their storage. The isolate described in the cited patent is used in the form of spraying during the storage of apples and pears at a cell concentration of 10 3 -10 6 per milliliter and it colonizes the surface of the stored fruit very well. This isolate is not applicable to the protection of wheat against pathogens of the genus Fusarium. In the case of the biological method, it is very important to rapidly colonize a specific plant species by the tested yeast and to antagonize / compete with specific pathogens.
W opisie patentowym US nr 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario da Luz 2003) izolat gatunku Sporobolomyces roseus przeznaczony został do ochrony pszenicy w fazie siewki i w fazie wykształcania ziarna w kłosach w szkłami oraz zalecany jest do aplikowania na nasiona lub doglebowo (zastrzeżenia 18, 19, 20). W przykładzie 3 opisano inhibicyjny wpływ izolatu na rozwój kolonii patogenu F. graminearum rosnącego na płytce Petriego na podłożu glukozowo-ziemniaczanym. W przykładzie 9 podany jest z kolei opis inhibicyjnego oddziaływania izolatu na rozwój patogenu F. graminearum nanoszonego na kłosy pszenicy rosnącej w szklarni. Izolat S. roseus opisany w zgłoszeniu US nr 2003/0 082 792 miał niewielki wpływ (1%) na zwiększenie plonowania pszenicy w porównaniu z roślinami inokulowanymi F. graminearum, także jego skuteczność w ograniczeniu objawów fuzariozy kłosów w warunkach szklarniowych oszacowano na niskim poziomie (26,5%). Redukcja zawartości deoksyniwalenolu w jamie była na poziomie 62% w porównaniu z ziarnem inokulowanym F. graminearum. Patogen F. graminearum dominuje na kłosach pszenic uprawianych w klimacie cieplejszym. W Polsce północnej, w chłodniejszym klimacie, ma mniejsze znaczenie w uprawie pszenicy, na ziarnie pojawia się z częstotliwością do 5%, dlatego nie ma on większego gospodarczego znaczenia. Istnieje za to konieczność opracowania metody ograniczającej rozwój Fusarium culmorum i F. poae, patogenów powodujących fuzariozę kłosów oraz Cladosporium spp. i Alternaria alternata, patogenów powodujących czerń zbóż, a także sprawcy septoriozy paskowanej liści pszenicy (Mycosphaerella graminicola). Proponowany preparat biologiczny dostosowany jest do stosowania w terminach, w których niedopus zczalne jest zastosowanie ochrony chemicznej lub do stosowania w integrowanej ochronie pszenicy ozimej w terminie trzecim (po dwukrotnym zastosowaniu ochrony fungicydowej). Preparat ten dostosowany jest do zwalczania patogenów najczęściej infekujących pszenicę w warunkach klimatycznych Polski.In U.S. Patent No. 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario da Luz 2003), the isolate of the species Sporobolomyces roseus was intended for the protection of wheat in the seedling phase and in the stage of grain formation in the ears in glasses, and it is recommended for application to seeds or soil (claims 18 , 19, 20). Example 3 describes the inhibitory effect of the isolate on colony development of the pathogen F. graminearum growing in a petri dish on a glucose-potato medium. Example 9 further describes the inhibitory effect of the isolate on the growth of the pathogen F. graminearum applied to ears of wheat growing in a greenhouse. The S. roseus isolate described in US Application No. 2003/0 082 792 had a small effect (1%) on increasing the yield of wheat compared to plants inoculated with F. graminearum, also its effectiveness in reducing the symptoms of ear fusariosis in greenhouse conditions was estimated at a low level ( 26.5%). The reduction in the deoxynivalenol content in the cavity was 62% compared to the grain inoculated with F. graminearum. The pathogen F. graminearum dominates the ears of wheat grown in warmer climates. In northern Poland, in a cooler climate, it is less important in the cultivation of wheat, it occurs on grain with a frequency of up to 5%, therefore it is not of great economic importance. On the other hand, there is a need to develop a method limiting the development of Fusarium culmorum and F. poae, pathogens causing spike fusariosis and Cladosporium spp. And Alternaria alternata, pathogens causing cereal blackness, and the cause of wheat leaf septoriosis (Mycosphaerella graminicola). The proposed biological preparation is adapted to be used in times when the use of chemical protection is unacceptable or for use in integrated protection of winter wheat in the third period (after two fungicide protection applications). This preparation is adapted to combat the pathogens most frequently infecting wheat in the climatic conditions of Poland.
W istniejącym opisie patentowym US nr 2002/028 228 A1 (Bergstom, Cario da Luz 2002) przykład 7 opisuje inhibicyjne oddziaływania izolatu Sporobolomyces roseus na rozwój F. graminearum nanoszonego na kłosy pszenicy rosnącej w szklarni. Skuteczność tej biologicznej ochrony opisano wyżej w US nr 2003/0 082 792. Zastrzeżenia 3, 10, 13, 16, 20,22, 25, 29 wskazują, że testowane izolaty stosowane są głównie doglebowo lub na nasiona a ich mechanizm działanie polega na wzbudzaniu mechanizmów obronnych roślin (w opisie wymienionych jest ponad 50 gatunków roślin upra wnych). Niestety takie działanie szczepu Sporobolomyces roseus jest słabo udokumentowane w opisie US nr 2002/028 228 A1 , a jego pozytywne oddziaływanie na plonowanie roślin jest bardzo słabe.In the existing US Patent No. 2002/028 228 A1 (Bergstom, Cario da Luz 2002) example 7 describes the inhibitory effects of a Sporobolomyces roseus isolate on the development of F. graminearum applied to ears of wheat growing in a greenhouse. The effectiveness of this biological protection is described above in US No. 2003/0 082 792. Claims 3, 10, 13, 16, 20, 22, 25, 29 indicate that the tested isolates are mainly applied to the soil or to seeds and their mechanism of action is to induce plant defense mechanisms (the description includes over 50 species of cultivated plants). Unfortunately, such an effect of the Sporobolomyces roseus strain is poorly documented in US 2002/028 228 A1, and its positive effect on the yield of plants is very weak.
Potrzeba stosowania preparatów biologicznych w uprawie pszenicy ozimej wynika także z długich okresów karencji fungicydów oraz niemożności ich stosowania przed zbiorem i w trakcie przechowywania ziarna. Dodatkowo fungicydy strobilurynowe w sposób niezadawalający redukują kontaminację ziarna patogenami rodzaju Fusarium, a skuteczność triazoli uzależniona jest na przykład od składu gatunkowego patogenów pszenicy ozimej.The need to use biological preparations in the cultivation of winter wheat also results from the long grace periods of fungicides and the inability to use them before harvesting and during grain storage. In addition, strobilurin fungicides unsatisfactorily reduce grain contamination with pathogens of the Fusarium genus, and the effectiveness of triazoles depends, for example, on the species composition of winter wheat pathogens.
Jednocześnie nowe tendencje w ochronie roślin, zmierzają do ograniczenia liczby fungicydowych zabiegów ochronnych. Zmiany rozporządzeń i ustaw skutkują wprowadzeniem w Polsce odAt the same time, new trends in plant protection are aimed at reducing the number of fungicide protection treatments. Amendments to regulations and laws have resulted in the introduction in Poland from
PL 225 815 B1PL 225 815 B1
2014 roku obowiązku stosowania integrowanego systemu ochrony roślin (rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 1107/2009), gdzie preferowane są między innymi metody biologiczne. Ustawowo regulowane zasady prowadzenia gospodarstw ekologicznych (Dz. U. 09. Nr 116, poz. 975) znacząco ograniczają stosowanie preparatów chemicznych. Ich miejsce mogłyby zająć preparaty biologiczne. Literatura światowa stosunkowo rzadko opisuje próby wykorzystania drożdży do ochrony pszenicy przed patogenami. Mechanizm działania preparatów biologicznych jest odmienny niż fungicydów, dlatego mogą być one wykorzystane do ochrony przez cały okres wegetacji pszenic. Preparaty biologiczne nie posiadają okresu karencji, są nietoksyczne i całkowicie bezpieczne dla owadów zap ylających.2014 of the obligation to use an integrated plant protection system (Regulation 1107/2009 of the European Parliament and of the Council), where, inter alia, biological methods are preferred. The statutory rules for running ecological farms (Journal of Laws 09. No. 116, item 975) significantly limit the use of chemical preparations. Their place could be taken by biological preparations. World literature relatively rarely describes attempts to use yeast to protect wheat against pathogens. The mechanism of action of biological preparations is different than that of fungicides, therefore they can be used for protection throughout the growing season of wheat. Biological preparations do not have a grace period, are non-toxic and completely safe for pollinating insects.
Drożdże jako grzyby powszechnie zasiedlające rośliny zbożowe od wielu lat opisywane są także jako organizmy do zwalczania biologicznego patogenów. Epifityczne drożdże są dominującymi grzybami, kolonizującymi części nadziemne roślin i obejmują istotną część ich epifitycznych mikrobiotów. Williamson i Fokkema (1985) zademonstrowali, że powszechnie występujące drożdże fyllosfery Cryptococcus flavescem i Sproboiomyces roseus stosowane jako mieszanina na rośliny kukurydzy dwa dni przed inokulacją Colletotrickum graminicola ograniczają objawy nekroz o około 50%. Dik i in. (1991) stwierdzili, iż zużycie przez drożdże (głównie Sporobolomyces spp. i Cryptococcus spp.) rosy miodowej na liściach flagowych pszenicy drastycznie ogranicza poziom dostępnego węgla dla nekrotroficznych patogenów. Przeglądowe i eksperymentalne prace od ponad dwudziestu lat wskazują na bardzo duży potencjał drożdży do ograniczenia rozwoju patogenów roślin (Andrews 1992, De Curtis i in. 2012). Drożdże mogą być stosowane do ograniczenia psucia się zebranych płodów rolnych i rozwoju toksynotwórczych grzybów (Fusarium spp., Aspergillus spp.) w okresie przechowywania. Zastosowanie drożdży do tego celu jest oceniane zarówno w stosowaniu przed, jak i po zbiorze.Yeasts, as fungi commonly inhabiting cereal plants, have also been described for many years as organisms for the biological control of pathogens. Epiphytic yeasts are the dominant fungi that colonize the aerial parts of plants and comprise a significant part of their epiphytic microbiota. Williamson and Fokkema (1985) demonstrated that the common phyllospheric yeast Cryptococcus flavescem and Sproboiomyces roseus applied as a mixture to maize plants two days before inoculation with Colletotrickum graminicola reduced necrosis symptoms by approximately 50%. Dik et al. (1991) found that yeast consumption (mainly Sporobolomyces spp. And Cryptococcus spp.) Of honey dew on wheat flag leaves drastically reduces the level of available carbon for necrotrophic pathogens. Review and experimental work for over twenty years has shown a very high potential of yeasts to limit the development of plant pathogens (Andrews 1992, De Curtis et al. 2012). The yeast can be used to reduce the deterioration of the harvested crops and the development of toxigenic fungi (Fusarium spp., Aspergillus spp.) During the storage period. The use of yeast for this purpose is assessed both in pre- and post-harvest use.
Duże zaangażowanie ośrodków naukowych skierowane jest na zastosowanie drożdży do ograniczenia fuzariozy kłosów pszenicy. W badaniach prowadzonych przez Zhanga i jego współpracown ików (2007) szczep drożdża Cryptococcus flavescens w warunkach szklarniowych ograniczał nasilenie objawów fuzariozy kłosów (Zhang i in. 2007). Powtarzane doświadczenia polowe z pszenicą ozimą wykazały 45-60% skuteczność ograniczenia nasilenia fuzariozy kłosów przez wyselekcjonowane drożdże (Khan i in. 2004). Perelló wraz z zespołem (Perelló i in. 2002) przeprowadził badania szklarniowe, w których izolaty drożdży Rhototorula rubra i Cryptococcus sp. ograniczały kiełkowanie zarodników i/lub nasilenie chorób powodowanych przez Bipolaris sorokiniana, Drechslera triticirepentis i Septoria tritici. Patent US nr 6 896 883 przedstawia możliwość zastosowania Sporobolomyces roseus w ochronie kukurydzy przed patogenami.The great involvement of research centers is focused on the use of yeast to reduce wheat ear fusariosis. In the research conducted by Zhang and his colleagues (2007), the yeast strain Cryptococcus flavescens reduced the intensity of the symptoms of spike fusariosis under greenhouse conditions (Zhang et al. 2007). Repeated field experiments with winter wheat showed 45-60% effectiveness in reducing the intensity of spike fusariosis by selected yeasts (Khan et al. 2004). Perelló and his team (Perelló et al. 2002) conducted a greenhouse study in which Rhototorula rubra and Cryptococcus sp. Yeast isolates reduced spore germination and / or the severity of diseases caused by Bipolaris sorokiniana, Drechslera triticirepentis and Septoria tritici. US Patent No. 6,896,883 shows the possibility of using Sporobolomyces roseus in the protection of corn against pathogens.
Liczne badania dowodzą również, że mykotoksyny wytwarzane przez grzyby rodzaju Fusarium, na przykład zearalenon i trichoteceny (w tym deoksymwalenol) mogą być biodegradowane/biotransformowane przez mikroorganizmy antagonistyczne, głównie bakterie i drożdże (McCormick 2013),Numerous studies also prove that mycotoxins produced by Fusarium fungi, e.g. zearalenone and trichothecenes (including deoxymvalenol) can be biodegraded / biotransformed by antagonistic microorganisms, mainly bacteria and yeast (McCormick 2013),
Drożdże występują powszechnie na powierzchni i w tkankach zbóż i ich liczebność jest wielokrotnie większa niż liczebność toksynotwórczych i patogenicznych grzybów strzępkowych . Rola, jaką pełnią w tym środowisku nie jest dobrze poznana. Drożdże w literaturze często opisywane są jako mikroorganizmy o znaczącej aktywności enzymatycznej, produkujące endonukleazę, ksylanazę, polygalaktouronazę, amylazę, chitynazę, beta 1,3-glukanazę i proteazy. Produkcja enzymów przez drożdże, może stać się ważnym mechanizmem ograniczającym rozwój patogenów, zwłaszcza rodzaju Fusarium, zasiedlających ziarno pszenicy ozimej. Elementem przemawiającym za stosowaniem drożdży jest również obserwacja, że ich wyselekcjonowane gatunki są bezpieczne dla człowieka i mają właściwości probiotyczne, a gatunek S. cerevisae var. boulardii jest od wielu lat stosowany jako doustny czynnik bioterapeutyczny w leczeniu szeregu biegunek poprzez kolonizację jelitowej części przewodu pokarmowego człowieka (Fleet 2007). Biologiczne metody ochrony roślin mogą zapobiegać rozwojowi patogenów albo poprzez antybiozę i współzawodnictwo albo przez biologiczną biotoksykację lub biotransformację względnie biodegradację toksyn produkowanych przez patogeny rodzaju Fusarium i Alternaria (McCormick 2013). Wartość żywieniowa i wypiekowa ziarna pszenicy ozimej zależy od zawartości i cech białek glutenowych. Obok czynników genetycznych (odmiana), drożdże antagonistyczne mogą zmieniać wartość wypiekową ziarna pszenicy ozimej lub wzbogacać ziarno w aminokwasy egzogenne, co zostało udowodnione dla kilku gatunków drożdży (Fleet 2007).Yeasts are common on the surface and in the tissues of cereals and their number is many times greater than the number of toxin-causing and pathogenic filamentous fungi. The role they play in this environment is not well understood. Yeast is often described in the literature as microorganisms with significant enzymatic activity, producing endonuclease, xylanase, polygalactouronase, amylase, chitinase, beta 1,3-glucanase and proteases. The production of enzymes by yeast may become an important mechanism limiting the development of pathogens, especially the Fusarium genus, inhabiting the grain of winter wheat. Another element supporting the use of yeast is the observation that their selected species are safe for humans and have probiotic properties, and the species S. cerevisae var. boulardii has been used for many years as an oral biotherapeutic agent in the treatment of a number of diarrhea by colonizing the intestinal part of the human gastrointestinal tract (Fleet 2007). Biological plant protection methods can prevent the development of pathogens either through antibiotic and competitive, or through biological biotoxication or biotransformation or biodegradation of toxins produced by pathogens of the genus Fusarium and Alternaria (McCormick 2013). The nutritional and baking value of winter wheat grain depends on the content and characteristics of gluten proteins. Apart from genetic factors (variety), antagonistic yeast may change the baking value of winter wheat grain or enrich the grain with essential amino acids, which has been proven for several yeast species (Fleet 2007).
Biorąc pod uwagę powyższe argumenty należy podkreślić, że wprowadzanie nowych preparatów biologicznych, bezpiecznych dla zdrowia człowieka i środowiska jest konieczne. Wymusza to potrzebę selekcjonowania dużej liczby izolatów potencjalnie przydatnych do ochrony roślin przed pat ogenami.Taking into account the above arguments, it should be emphasized that the introduction of new biological preparations that are safe for human health and the environment is necessary. This necessitates the selection of a large number of isolates potentially useful for protecting plants against pathogens.
PL 225 815 B1PL 225 815 B1
Według wynalazku preparat biologiczny do ograniczania patogenów pszenicy ozimej charakteryzuje się tym, że stanowi go szczep drożdża wyselekcjonowany z powierzchni jabłka, zidentyfikowany jako Sporobolomyces sp., oznaczony kodem Ep J2 i zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych, Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, 02-532 Warszawa, ul. Rakowiecka 36 pod numerem KKP 2051 p.According to the invention, the biological preparation for reducing pathogens of winter wheat is characterized by the fact that it is a yeast strain selected from the apple surface, identified as Sporobolomyces sp., Marked with the code Ep J2 and deposited in the Collection of Industrial Microbial Cultures, Institute of Biotechnology of the Agro-Food Industry named after them. Wacław Dąbrowskiego in Warsaw, 02-532 Warsaw, ul. Rakowiecka 36 under the number KKP 2051 p.
Według wynalazku, sposób ograniczenia patogenów pszenicy ozimej z wykorzystaniem preparatu biologicznego charakteryzuje się tym, że ziarno pszenicy bezpośrednio przed siewem traktuje się wodną zawiesiną jednostek tworzących kolonie szczepu Sporobolomyces sp. Ep J2 o stężeniu 104-108 w 1 cm wody przez 30-40 minutowe zanurzenie ziarna w wodnej zawiesinie szczepu. Pszenicę w okresie kłoszenia lub kwitnienia traktuje się szczepem Sporobolomyces Ep J2 zawieszonym w wodzie o stężeniu jednostek tworzących kolonie 104-108 w 1 cm3 wody poprzez opryskiwanie zawiesiną szczepu.According to the invention, the method of reducing pathogens of winter wheat with the use of a biological preparation is characterized in that the wheat grain is treated immediately before sowing with an aqueous suspension of colony-forming units of the strain Sporobolomyces sp. Ep J2 with a concentration of 10 4 -10 8 in 1 cm of water for 30-40 one minute immersion of the grain in the aqueous suspension of the strain. During the heading or flowering period, wheat is treated with the strain Sporobolomyces Ep J2 suspended in water at a concentration of 10 4 -10 8 colony forming units in 1 cm 3 of water by spraying the strain suspension.
Przedstawiony szczep grzyba saprotroficznego Sporobolomyces Ep J2 jest gatunkiem, który został pozyskany ze środowiska rośliny ogrodniczej (jabłoń odmiany Antonówka). Izolat ten nie należy do gatunku Sporobolomyces roseum, na co wskazuje morfologia jego kolonii, testy biochemiczne oraz analizy molekularne. Ponieważ sekwencja dwóch regionów ITS tego izolatu jest inna niż gatunków znajdujących się w bazie danych NCBR, został on oznaczony wyłącznie do rodzaju Sporobolomyces. Ten unikalny szczep charakteryzuje się wyjątkowo duża aktywnością enzymatyczną, co zostało wykazane w teście biochemicznym. Posiada także duże powinowactwo w stosunku do żelaza, większe niż testowanych patogenów F. culmorum, F. ozysporum i F. poae. Dzięki temu z powodzeniem konkuruje z patogenami o ten pierwiastek; tym samym redukuje rozwój fitopatogenów. Szczep ten oddziałuje inhibicyjnie na szerokie spektrum patogenów pszenicy ozimej. Może być także stosowany łącznie z fungicydami, ponieważ nie jest przez nie ograniczany we wzroście. Podejście takie jest niezwykle ważne z uwagi na konieczność wprowadzenia nowych regulacji prawnych (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/128/WE) ustanawiających ramy wspólnotowego działania na rzecz zrównoważonego stosowania pestycydów. Od roku 2014 wymuszają one na producentach rolnych stos owanie integrowanej metody ochrony roślin z preferencją metod biologicznych. Szczep Sporobolomyces Ep J2 ogranicza liczbę patogenów na powierzchni ziarniaków i jest skuteczny w ograniczeniu rozwoju septorioz na liściach pszenicy oraz fuzariozy na kłosach pszenicy ozimej. Redukuje także zawartość deoksyniwalenolu w ziarnie oraz zwiększa plonowanie pszenicy skuteczniej niż rozwiązania zaproponowane w opisach nr US 2002/028 228 A1 i nr US 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario Da Luz 2002, 2003).The presented strain of the saprotrophic fungus Sporobolomyces Ep J2 is a species that was obtained from the environment of a horticultural plant (apple tree cv. Antonówka). This isolate does not belong to the species Sporobolomyces roseum, as evidenced by the morphology of its colony, biochemical tests and molecular analyzes. Since the sequence of the two ITS regions of this isolate differs from that of the species in the NCBR database, it has been designated for the genus Sporobolomyces only. This unique strain is characterized by exceptionally high enzymatic activity, which has been shown in a biochemical test. It also has a high affinity for iron, greater than that of the tested pathogens F. culmorum, F. ozysporum and F. poae. Thanks to this, it successfully competes with pathogens for this element; thus reducing the growth of phytopathogens. This strain has an inhibitory effect on a wide spectrum of pathogens in winter wheat. It can also be used in conjunction with fungicides as it is not growth restriction. Such an approach is extremely important due to the necessity to introduce new legal regulations (Directive 2009/128 / EC of the European Parliament and of the Council) establishing a framework for Community action in favor of the sustainable use of pesticides. Since 2014, they have forced agricultural producers to use an integrated method of plant protection, with a preference for biological methods. The Sporobolomyces Ep J2 strain reduces the number of pathogens on the surface of the kernels and is effective in reducing the development of septoriosis on wheat leaves and fusariosis on winter wheat ears. It also reduces the deoxynivalenol content in the grain and increases the wheat yield more effectively than the solutions proposed in US 2002/028 228 A1 and US 2003/0 082 792 (Bergstom, Cario Da Luz 2002, 2003).
Zawiesiną szczepu można zaprawiać ziarniaki, opryskiwać rośliny w okresie wegetacji pszenicy ozimej chroniąc je przed patogenami liści i kłosów. Można go zastosować w terminach typowych dla innych środków ochrony roślin oraz w terminach późniejszych, w okresie kwitnienia lub dojrzewania ziarna, gdy stosowanie fungicydów jest ograniczone lub niemożliwe. Szczep ten jest całkowicie be zpieczny dla środowiska oraz człowieka. Nie rozwija się w temperaturze 35°C, czyli temperatura ciała organizmów stałocieplnych powoduje jego zamieranie. Temperatury sprzyjające jego rozwojowi mieszczą się w granicach 20-27°C, czyli ochronę pszenicy ozimej można prowadzić w miesiącach kłoszenia, kwitnienia oraz dojrzewania ziarna pszenicy ozimej. Szczep jest organizmem, który w sposób naturalny występuje w środowisku, także na liściach i ziarnie pszenicy ozimej.The suspension of the strain can be used to treat the seeds, spray the plants during the vegetation period of winter wheat to protect them against leaf and ear pathogens. It can be used at times that are typical of other plant protection products and at later dates, during the flowering or ripening period of the grain, when the use of fungicides is limited or impossible. This strain is completely safe for the environment and humans. It does not grow at 35 ° C, i.e. the body temperature of warm-blooded organisms causes it to die. The temperatures favoring its development are within the range of 20-27 ° C, which means that winter wheat can be protected during the months of earing, flowering and maturation of winter wheat grain. The strain is an organism that occurs naturally in the environment, including on the leaves and grains of winter wheat.
Na powierzchni roślin opryskiwanych zawiesiną szczepu Sporobolomyces Ep J2 jego komórki intensywnie pączkują, tworząc wielokomórkowe agregaty pokrywające roślinę. Konkurują z patogenami o przestrzeń i pokarm ograniczając ich rozwój. Chronią w ten sposób pszenicę przed porażeniem patogenami. Szczep Sporobolomyces Ep J2 ma także pozytywny wpływ na rośliny, może wzbudzać w nich mechanizmy obronne stanowiące dodatkowe zabezpieczenie przed infekcją patogenów. Wyklucza się jego Fito toksyczne lub patogeniczne działanie na pszenicę z uwagi na to, że w sposób naturalny występuje na/w jej tkankach nie powodując takich efektów.On the surface of plants sprayed with the suspension of the Sporobolomyces Ep J2 strain, its cells bud intensively, forming multicellular aggregates covering the plant. They compete with pathogens for space and food, limiting their development. In this way, they protect the wheat against pathogens. The Sporobolomyces Ep J2 strain also has a positive effect on plants, it can induce defense mechanisms in them, which provide additional protection against pathogen infection. Its phytotoxic or pathogenic effect on wheat is excluded because it occurs naturally on / in its tissues without causing such effects.
Przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładach jego izolacji i zastosowania. Na fig. 1 przedstawiono fotografie, na których pokazane są ziarniaki wykładane na podłoże PDA zaprawiane Sporobolomyces Ep J2 (z lewej) i nie zaprawiane (z prawej), fig. 2 to zdjęcie izolatu Fusarium culmorum 2 rosnącego na podłożu PDA bez antagonisty (u góry) oraz w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 bez żelaza (na dole z lewej), a także w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 na podłożu z dodatkiem żelaza (na dole z prawej), fig. 3 to wykres liczebność grzybów strzępkowych zasiedlających ziarniaki pszenicy ozimej w doświadczeniach polowych (liczba kolonii grzybów), a fig. 4 pokazuje na wykresie zawartość deoksyniwalenolu (pg/kg ziarna) w ziarnie pszenicy ozimej odmianyThe subject matter of the invention is illustrated in the examples of its insulation and application. Fig. 1 is a photo showing the coccoids laid on PDA substrate treated with Sporobolomyces Ep J2 (left) and untreated (right), Fig. 2 is a photo of Fusarium culmorum 2 isolate growing on PDA substrate without antagonist (top) ) and in the presence of the antagonist Sporobolomyces Ep J2 without iron (bottom left), as well as in the presence of the antagonist Sporobolomyces Ep J2 on a medium with the addition of iron (bottom right), Fig. 3 is a graph of the number of filamentous fungi inhabiting winter wheat kernels in in field experiments (number of fungal colonies), and Fig. 4 shows the content of deoxynivalenol (pg / kg of grain) in the grain of winter wheat cultivar
PL 225 815 B1PL 225 815 B1
Tonacja w doświadczeniu 1 (z lewej) i Bogatka w doświadczeniu 2 po zastosowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (z prawej).The key in experiment 1 (left) and Richatka in experiment 2 after the application of the Sporobolomycs Ep J2 isolate (right).
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Otrzymywanie izolatuIsolate preparation
Szczep Sporobolomyces Ep J2 uzyskano z epidermy owocu jabłka pochodzącego z amatorskiego sadu w północno-wschodnim regionie Polski. Fragmenty epidermy (skórki) jabłka o masie 10 gram wprowadzono do 250 cm kolb wypełnionych 90 cm sterylnej wody. Kolby wytrząsano 30 minut 3 w wytrząsarce stołowej, uzyskane zawiesiny przenoszono na płytki Petriego w ilości 0,1 cm , a następnie zalewano ochłodzonym selektywnym podłożem Martina (Martin 1950). Jest to podłoże agarowo peptonowo-glukozowe z różem bengalskim, do podłoża dodawano antybiotyk streptomycynę. Podłoże to jest powszechnie używane w badaniach mikrobiologicznych, dostępne także w firmach sprzedających gotowe podłoża. Podłoże to bardzo skutecznie ogranicza rozwój grzybów strzępkowych, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie czystych kultur drożdży. Wyrastające kolonie drożdży przeszczepiono na podłoże glukozowo-ziemniaczane (PDA) powszechnie stosowane w badaniach fitopatologiczno-mikrobiologicznych, dostępne także w firmach jako gotowe do bezpośredniego użycia. Unikalny szczep Sporobolomyces Ep J2 został wyselekcjonowany jako najbardziej przydatny do ochrony pszenicy przed patogenami spośród kilkuset innych izolatów pochodzących także z roślin zbożowych, kapustowatych, truskawki, pokrzywy i innych. Jego przynależność systematyczną okr eślono techniką mikroskopową, biochemiczną oraz genetyczną (ITS-PCR).The Sporobolomyces Ep J2 strain was obtained from the epidermis of an apple fruit from an amateur orchard in the north-eastern region of Poland. Fragments of the epidermis (skin) of the apple weighing 10 grams were introduced into 250 cm flasks filled with 90 cm of sterile water. The flasks were shaken for 30 minutes 3 in a table shaker, the obtained suspensions were transferred to Petri dishes in an amount of 0.1 cm, and then poured over cooled selective Martin medium (Martin 1950). It is a peptone-glucose agar medium with rose bengal, and the antibiotic streptomycin was added to the medium. This medium is commonly used in microbiological tests and is also available from companies selling ready-made substrates. This medium is very effective in limiting the development of filamentous fungi, thanks to which it is possible to obtain pure yeast cultures. Growing yeast colonies were transplanted onto a glucose-potato (PDA) medium commonly used in phytopathological and microbiological research, also available in companies ready for direct use. The unique strain of Sporobolomyces Ep J2 has been selected as the most useful for the protection of wheat against pathogens from among several hundred other isolates also derived from cereal, brassica, strawberry, nettle and other plants. Its systematic affiliation has been determined by microscopic, biochemical and genetic techniques (ITS-PCR).
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Hodowla, identyfikacja i charakterystyka szczepuBreeding, identification and strain characterization
Szczep Sporobolomyces Ep J2 hodowany na podłożu glukozowo-ziemniaczanym (PDA) w temperaturze 20-27°C charakteryzuje się bardzo dużym tempem wzrostu i już po 48 godzinnym okresie hodowli wchodzi w fazę logarytmicznego wzrostu. Skuteczna jest taka koncentracja komórek szczepu, która ogranicza rozwój patogenów po naniesieniu ich na roślinę. Tak jak w przypadku pozostałych środków ochrony roślin skuteczna koncentracja może zależeć od odmiany pszenicy ozimej oraz rozkładu opadów i temperatury w okresie wegetacji roślin. Przykładowe skuteczne koncentracje szczepu Sporobolomyces Ep J2 wynoszą 104 do 108 jednostek tworzących kolonie antagonisty, najbardziej preferowane stężenie zawiesiny wynosi 106 jednostek tworzących kolonie. Szczep Sporobolomyces Ep J2 może być stosowany w okresie wegetacji w postaci opryskiwania oraz do zaprawiania ziarna bezpośrednio przed jego siewem.The Sporobolomyces Ep J2 strain grown on the glucose-potato (PDA) medium at 20-27 ° C is characterized by a very high growth rate and after a 48-hour cultivation period it enters the logarithmic growth phase. A concentration of the cells of the strain that limits the development of pathogens after they are applied to the plant is effective. As with other plant protection products, the effective concentration may depend on the variety of winter wheat and the distribution of rainfall and temperature during the growing season of the plants. Exemplary effective concentrations of the Sporobolomyces Ep J2 strain are 104 to 108 colony forming units of the antagonist, the most preferred suspension concentration is 106 colony forming units. The Sporobolomyces Ep J2 strain can be used during the growing season in the form of spraying and as a seed treatment immediately before sowing.
Szczep Sporobolomyces sp. Ep. J2 został zidentyfikowany i scharakteryzowany na podstawie analiz morfologicznych i biochemicznych. Wielkość balistospor (zarodniki tworzące się na krótkich sterygmach) i sterygm określono w mikroskopie świetlnym (Nikon E200). Do identyfikacji zastosowano technikę molekularną opartą na określeniu sekwencji regionu ITS 1-5.8SrDNA-ITS 2. Sekwencjonowanie przeprowadzono w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie, a podobieństwa z izolatami referencyjnymi poszukiwano w bazie NCBI (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). Izolat został zidentyfikowany do rodzaju Sporobolomyces sp. JEp 2, ponieważ nie znaleziono 100% homologii w sekwencji zamplifikowanego regionu szczepu JEp2 z gatunkami grzybów rodzaju Sporobolomyces.The strain Sporobolomyces sp. Ep. J2 has been identified and characterized on the basis of morphological and biochemical analyzes. The size of the ballistospores (spores forming on short sterigms) and the steroid were determined using a light microscope (Nikon E200). For identification, a molecular technique was used based on the determination of the sequence of the ITS 1-5.8SrDNA-ITS 2 region. Sequencing was carried out at the Institute of Biochemistry and Biophysics of the Polish Academy of Sciences in Warsaw, and similarities with reference isolates were searched for in the NCBI database (http: //blast.ncbi.nlm. nih.gov/Blast.cgi). The isolate was identified to the genus Sporobolomyces sp. JEp 2 because no 100% homology was found in the sequence of the amplified region of strain JEp2 with the fungal species of the genus Sporobolomyces.
Ocenę aktywności enzymatycznej szczepu przeprowadzono z wykorzystaniem testu API 20C AUX (bioMerieux) zgodnie z instrukcją producenta. Szczep charakteryzuje się znaczącą aktywnością enzymatyczną wykorzystując jako źródło węgla większość związków podanych w tabeli 1. Po 24 godzinach hodowli w temperaturze 24 lub 27°C wchodzi w fazę logarytmicznego wzrostu. Po 48-godzinnym okresie inkubacji jest gotowy do użycia.The enzymatic activity of the strain was assessed using the API 20C AUX test (bioMerieux) according to the manufacturer's instructions. The strain is characterized by significant enzymatic activity using most of the compounds given in Table 1 as a carbon source. After 24 hours of cultivation at 24 or 27 ° C, it enters the logarithmic growth phase. After a 48-hour incubation period, it is ready for use.
T a b e l a 1T a b e l a 1
Wynik testu API 20C AUX (wynik po 48 godzinach)API 20C AUX test result (result after 48 hours)
X - wynik pozytywny, brak reakcjiX - positive result, no reaction
PL 225 815 B1PL 225 815 B1
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Zaprawianie ziarna pszenicyDressing wheat grains
Ziarniaki zaprawiano poprzez ich zanurzanie przez 40 minut w wodnej zawiesinie komórek szczepu Sporobolomyces sp. JEp 2 o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Ziarniaki kontrolne zanurzano w sterylnej wodzie również przez okres 40 minut. W przykładzie zastosowano po 100 ziarniaków pszenicy ozimej odmiany Bogatka. Zaprawione biologicznie i niezaprawione ziarniaki wykładano na podłoże glukozowo ziemniaczane (PDA) wypełniające płytki Petriego o średnicy 9 cm. Wyrastające kolonie grzybów policzono i zidentyfikowano do rodzaju lub gatunku w mikroskopie świetnym (Nikon E200) na podstawie charakterystycznego zarodnikowania. Z ziarniaków zaprawianych testowanym szczepem wyrastały kolonie Sporobolomyces, co świadczyło o dobrej przeżywalności szczepu na ziarniakach pszenicy (tabela 2, fig. 1). Grzyb ten ograniczał rozwój patogenów rodzaju Fusarium oraz Alternaria alternata na ziarnie. Dodatkowo, zaprawione ziarniaki wysiewano do doniczek. Energia kiełkowania ziarna zaprawionego była o 4,2 procent wyższa, a wyrastające siewki okazały się przeciętnie o 0,6 cm wyższe niż kontrolne.Kernels are primed by dipping them for 40 minutes in an aqueous suspension of the strain Sporobolomyces sp. JEP 2 concentration of 10 8 in 1 cm 3 of water. Control caryopses were immersed in sterile water also for a period of 40 minutes. In the example, 100 grains of winter wheat of the Bogatka variety were used. The biologically seasoned and untreated kernels were placed on a glucose-potato (PDA) substrate filling Petri dishes with a diameter of 9 cm. Emerging fungal colonies were counted and identified by genus or species under a fine microscope (Nikon E200) based on characteristic sporulation. Colonies of Sporobolomyces grew out of the kernels treated with the tested strain, which proved the good survival of the strain on wheat kernels (Table 2, Fig. 1). This fungus limited the development of pathogens of the genus Fusarium and Alternaria alternata on grain. Additionally, the seasoned seeds were sown into pots. The germination energy of the treated grain was 4.2 percent higher, and the emerging seedlings turned out to be 0.6 cm higher than the control seedlings on average.
T a b e l a 2T a b e l a 2
Procentowa zawartość grzybów na 100 ziarniakach pszenicy ozimej zaprawianej szczepem Sporobolomyces Ep J2 w porównaniu z ziarniakami nie zaprawianymiPercentage of fungi per 100 grains of winter wheat primed with Sporobolomyces Ep J2 compared to untreated grains
ni - nie izolowanoni - not isolated
Na figurze 1 pokazane są ziarniaki wykładane na podłoże PDA zaprawiane Sporobolomyces Ep J2 (z lewej) i nie zaprawiane (z prawej).Figure 1 shows the kernels laid on a PDA substrate treated with Sporobolomyces Ep J2 (left) and untreated (right).
P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4
Konkurencja izolatu Sporobolomyces Ep J2 z patogenami rodzaju Fusarium o żelazo Na płytkach Petriego testowano rozwój izolatów trzech gatunków rodzaju Fusarium rosnących w obecności Sprobolomyses Ep J2 (fig. 2). Do podłoża glukozowo-ziemniaczanego (PDA) części płytek wprowadzono chlorek żelaza w stężeniach 10, 100 i 500 mM. Kontrolę stanowiły kolonie rosnące na płytkach bez szczepu antagonistycznego. Wszystkie kolonie patogenów rozwijały się istotnie mniej dynamicznie w obecności Sporobolomyces Ep J2 (tabela 3). Efekt inhibicyjny antagonisty oszacowano kolejno na 58,3 (Fusarium culmorum 1), 31,9 (F. culmorum 2), 37,7 (F. oxysporum) i 16,2 (F. poae) procent w porównaniu z kolonią kontrolną.Competition of the isolate Sporobolomyces Ep J2 with pathogens of the genus Fusarium on iron In Petri dishes the development of isolates of three species of the genus Fusarium growing in the presence of Sprobolomyses Ep J2 were tested (Fig. 2). Iron chloride at concentrations of 10, 100 and 500 mM was added to the glucose-potato substrate (PDA) of some of the plates. Controls were colonies growing on plates without the antagonist strain. All pathogen colonies developed significantly less dynamically in the presence of Sporobolomyces Ep J2 (Table 3). The inhibitory effect of the antagonist was estimated to be 58.3 (Fusarium culmorum 1), 31.9 (F. culmorum 2), 37.7 (F. oxysporum) and 16.2 (F. poae) percent sequentially compared to the control colony.
T a b e l a 3T a b e l a 3
Rozwój patogenów rodzaju Fusarium rosnących w obecności Sporobolomyces Ep J2 oraz chlorku żelaza (powierzchnia kolonii w cm2)Development of pathogens of the genus Fusarium growing in the presence of Sporobolomyces Ep J2 and iron chloride (colony area in cm 2 )
Dodatek chlorku żelaza częściowo lub całkowicie eliminował redukcyjne oddziaływanie Sporobolomyces Ep J2, w przypadku izolatów F. culmorum 2 i F. poae już w stężeniu 10 mM FeCl2. DoPL 225 815 B1 świadczenie to wskazuje na duże zdolności konkurencyjne szczepu Sporobolomyces Ep J2 o żelazo z patogenami rodzaju Fusarium.The addition of iron chloride partially or completely eliminated the reductive effect of Sporobolomyces Ep J2, in the case of F. culmorum 2 and F. poae isolates at a concentration of 10 mM FeCl 2 . This experiment shows that the Sporobolomyces Ep J2 strain can compete for iron with pathogens of the genus Fusarium.
Na figurze 2 pokazany jest izolat Fusarium culmorum 2 rosnący na podłożu PDA bez antagonisty (u góry) oraz w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 bez żelaza (na dole z lewej), a także w obecności antagonisty Sporobolomyces Ep J2 na podłożu z dodatkiem żelaza (na dole z prawej).Figure 2 shows a Fusarium culmorum 2 isolate growing on PDA without the antagonist (top) and in the presence of the Sporobolomyces Ep J2 antagonist without iron (bottom left), and in the presence of the Sporobolomyces Ep J2 antagonist in iron supplemented media (on the right). bottom right).
P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5
Sposób zwalczania patogenów poprzez traktowanie pszenicy w okresie kwitnienia i kłoszeniaA way to combat pathogens by treating wheat during the flowering and heading periods
W polowym doświadczeniu 1 na pszenicy ozimej odmiany Tonacja, zabiegi ochronne zawiesiną izolatu Sporobolomyces Ep J2 wykonano dwukrotnie, w okresie kłoszenia (BBCH 55) i w okresie kwitnienia (BBCH 65). Do opryskiwania przygotowano zawiesinę jednostek tworzących kolonie antagonistycznego szczepu o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Zawiesinę uzyskano poprzez zmywanie komórek szczepu z powierzchni podłoża glukozowo-ziemniaczanego zestalonego agarem. Rośliny opryskiwano opryskiwaczem ręcznym zawiesiną antagonistycznego szczepu, po jej uprzednim rozcieńczeniu wodą w proporcjach 1:4. W polowym doświadczeniu 2 wysiano pszenicę ozimę odmiany Bogatka, a zabieg biologiczny izolatem Sporobolomyces Ep J2 wykonano w okresie kwitnienia (BBCH 65). Do opryskiwania przygotowano zawiesinę jednostek tworzących kolonie antagonistycznego szczepu o stężeniu 108 w 1 cm3 wody. Zawiesinę uzyskano poprzez zmywanie komórek szczepu z powierzchni podłoża glukozowo-ziemniaczanego zestalonego agarem (PDA). Rośliny opryskiwano zawiesiną szczepu Sporobolomyces Ep J2 przy pomocy opryskiwacza plecakowego, po jej uprzednim rozcieńczeniu wodą w proporcjach 1:10. W doświadczeniu 2 w okresie strzelania w źdźbło (BBCH 31) zastosowano fungicyd Duet Star 334 SE (fenpropimorf, epoksykonazol), a w fazie kłoszenia (BBCH 55) fungicyd Bumper 250 EC (propikonazol). Nasilenie objawów septoriozy paskowanej liści flagowych oceniono w fazie dojrzałości mlecznej ziarniaków (BBCH 75). Oszacowano przeciętny procent powierzchni blaszki liściowej (liść flagowy) wykazującej objawy choroby. Nasilenie objawów fuzariozy kłosów oceniono w fazie dojrzałości woskowej ziarniaków (BBCH 85). Oszacowano przeciętny procent powierzchni kłosów wykazujących objawy choroby. Ziarno pszenic zebrano w fazie dojrzałości pełnej. Ziarno pochodzące z doświadczeń polowych analizowano w laboratorium, celem tych analiz była oc ena wpływu zabiegu biologicznego szczepem Sporobolomyces Ep J2 na patogeniczne lub alergizujące grzyby strzępkowe. Metodą chromatografii cieczowej określono w ziarnie zawartość toksyny produkowanej przez F. culmorum-deoksyniwalenolu. Istotność uzyskanych różnic między kombinacjami chronioną i niechronioną potwierdzono statystycznie testem Duncana (Statistica 10.0).In the field experiment 1, on winter wheat cultivar Tonacja, protective treatments with the suspension of the Sporobolomyces Ep J2 isolate were performed twice, during the heading (BBCH 55) and during the flowering period (BBCH 65). For spraying, a suspension of the colony forming units of the antagonist strain was prepared at a concentration of 10 8 in 1 cm 3 of water. The suspension was obtained by washing the cells of the strain from the surface of the agar-solidified glucose-potato medium. The plants were sprayed with a hand-held spray with the suspension of the antagonist strain, after it was diluted 1: 4 with water. In field experiment 2, winter wheat, cv. Bogatka, was sown, and the biological treatment with the Sporobolomyces Ep J2 isolate was performed during the flowering period (BBCH 65). For spraying, a suspension of the colony forming units of the antagonist strain was prepared at a concentration of 10 8 in 1 cm 3 of water. The suspension was obtained by washing the cells of the strain from the surface of the agar-solidified glucose-potato (PDA) medium. The plants were sprayed with the suspension of the Sporobolomyces Ep J2 strain using a knapsack sprayer, after diluting it with water in a ratio of 1:10. In experiment 2, during the stem shooting period (BBCH 31), the fungicide Duet Star 334 SE (fenpropimorph, epoxiconazole) was used, and in the heading phase (BBCH 55), the fungicide Bumper 250 EC (propiconazole) was used. The severity of the symptoms of striped septoriosis of flag leaves was assessed in the milk maturity phase of kernels (BBCH 75). The average percentage of leaf area (flag leaf) showing symptoms of the disease was estimated. The severity of the symptoms of spike fusariosis was assessed in the wax maturity phase of kernels (BBCH 85). The average percentage of the area of the ears showing symptoms of the disease was estimated. Wheat grain was harvested at the full maturity stage. The grain from the field experiments was analyzed in the laboratory, the purpose of these analyzes was to evaluate the effect of biological treatment with the Sporobolomyces Ep J2 strain on pathogenic or allergenic filamentous fungi. The content of the toxin produced by F. culmorum-deoxynivalenol in the grain was determined by liquid chromatography. The significance of the obtained differences between the protected and unprotected combinations was statistically confirmed by Duncan's test (Statistica 10.0).
WnioskiConclusions
Ograniczenie rozwoju objawów septoriozy paskowanej liści pszenicy ozimej w warunkach p olowychLimiting the development of winter wheat leaf septoriosis symptoms in field conditions
W polowym doświadczeniu 1 zabieg ochronny ograniczał objawy septoriozy paskowanej liści (Mycosphaerella graminicola), skuteczność zabiegu ochronnego oszacowano na poziomie 35,6 procent, a w doświadczeniu 2 jego skuteczność oszacowano na poziomie 50,5 procent w porównaniu z roślinami niechronionymi (tabela 4).In field experiment 1, the protection treatment reduced the symptoms of striped leaf septoriosis (Mycosphaerella graminicola), the effectiveness of the protection treatment was estimated at 35.6 percent, and in experiment 2 its effectiveness was estimated at 50.5 percent compared to unprotected plants (Table 4).
T a b e l a 4T a b e l a 4
Nasilenie objawów septoriozy paskowanej na liściach flagowych pszenicy ozimej w dwóch doświadczanych polowych po zastosowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (procent powierzchni liści wykazujących objawy choroby)Severity of striped septoriosis symptoms on flagship leaves of winter wheat in two field experiments after the application of Sporobolomycs Ep J2 isolate (percentage of leaf area showing symptoms of the disease)
Ograniczenie rozwoju objawów fuzariozy kłosów pszenicy ozimej w warunkach polowych W doświadczeniu 1 skuteczność zabiegu ochronnego w ograniczeniu objawów fuzariozy kłosów (Fusarium spp.) oszacowano na poziomie 10,56 procent a w doświadczeniu 2 na poziomie 13,5 procent w porównaniu z roślinami niechronionymi (tabela 5).Reduction of the development of symptoms of Fusariosis of winter wheat ears in field conditions In experiment 1, the effectiveness of the protective treatment in reducing the symptoms of Fusarium spp. Was estimated at 10.56 percent and in experiment 2 at 13.5 percent compared to unprotected plants (Table 5). ).
Z ziarna pochodzącego z doświadczenia 1, w którym dwukrotnie stosowano zabiegi biologiczne nie uzyskano grzybów rodzaju Fusarium, Cladosporium i Alternaria. Zmiany składu gatunkowegoFusarium, Cladosporium and Alternaria were not obtained from the grain from experiment 1, in which biological treatments were applied twice. Changes in species composition
PL 225 815 B1 grzybów strzępkowych na ziarniakach pokazano na fig. 3, na której wykres obrazuje liczebność grzybów strzępkowych zasiedlających ziarniaki pszenicy ozimej w doświadczeniach polowych (liczba k olonii grzybów).The number of filamentous fungi inhabiting winter wheat kernels in the field experiments (number of fungal colonies) is shown in Fig. 3, in which the graph shows the number of filamentous fungi inhabiting kernels.
T a b e l a 5T a b e l a 5
Nasilenie objawów fuzariozy kłosów pszenicy ozimej (Fusarium spp.) w dwóch doświadczanych polowych po zastosowaniu izolatu Sporobolomyces Ep J2 (procent porażonej powierzchni kłosa)Intensification of symptoms of winter wheat ear fusariosis (Fusarium spp.) In two field experiments after the application of the Sporobolomyces Ep J2 isolate (percentage of infected ear area)
Plonowanie pszenicy ozimej w warunkach polowychYielding of winter wheat in field conditions
W doświadczeniu 1 pszenica ozima odmiany Tonacja po zastosowaniu ochrony biologicznej plonowała o 2,8%, a w doświadczeniu 2 pszenica ozima odmiany Bogatka o 5% wyżej niż w kontroli (tabela 6).In experiment 1, winter wheat, cultivar Tonacja, yielded 2.8% after applying biological protection, and in experiment 2, winter wheat, cultivar Bogatka, was 5% higher than in the control (Table 6).
W ziarnie pszenicy ozimej odmiany Tonacja chronionej fungicydami i zawiesiną Sporobolomyces Ep J2 stwierdzono o 51,5% mniejszą zawartość deoksyniwalenolu w porównaniu z ziarnem niechronionym, a w ziarnie odmiany Bogatka nie odnotowano zawartości tej mykotoksyny.In winter wheat grain, Tonacja protected with fungicides and Sporobolomyces Ep J2 suspension, 51.5% lower deoxynivalenol content was found compared to unprotected grain, and no mycotoxin content was recorded in grain of Bogatka variety.
T a b e l a 6T a b e l a 6
Plonowanie pszenicy ozimej odmiany Tonacja w doświadczeniu 1 i Bogatka w doświadczeniu 2 po zastosowaniu izolatu Sporobolomyces Ep J2Yielding of winter wheat cultivar Toning in experiment 1 and Bogatka in experiment 2 after using the isolate Sporobolomyces Ep J2
Na figurze 4 zobrazowano na wykresie zawartość deoksyniwalenolu (pg/kg ziarna) w ziarnie pszenicy ozimej odmiany Tonacja w doświadczeniu 1 (z lewej) i Bogatka w doświadczeniu 2 po zast osowaniu izolatu Sporobolomycs Ep J2 (z prawej).Figure 4 plots the deoxynivalenol content (pg / kg grain) in a grain of winter wheat cultivar. Tonacja in experiment 1 (left) and Bogatka in experiment 2 after using the isolate Sporobolomycs Ep J2 (right).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (en) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (en) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407871A1 PL407871A1 (en) | 2015-10-12 |
| PL225815B1 true PL225815B1 (en) | 2017-05-31 |
Family
ID=54266840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407871A PL225815B1 (en) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225815B1 (en) |
-
2014
- 2014-04-11 PL PL407871A patent/PL225815B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407871A1 (en) | 2015-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10273445B2 (en) | Isolated strain of Clonostachys rosea for use as a biological control agent | |
| Tsitsigiannis et al. | Biological control strategies of mycotoxigenic fungi and associated mycotoxins in Mediterranean basin crops | |
| JP3059245B2 (en) | Novel isolates of Trichoderma, fungicidal compositions containing these isolates, and Cinerea and S. Its use against sclerothiolm | |
| El-Gremi et al. | Biological control of pathogens associated with kernel black point disease of wheat | |
| JP2003529539A (en) | Biological compositions and methods for promoting plant growth and health as well as producing disease resistant plants | |
| JP2004528030A5 (en) | ||
| EA023712B1 (en) | Active compound combinations comprising a (thio)carboxamide derivative and a fungicidal compound | |
| Vivekananthan et al. | Microbially induced defense related proteins against postharvest anthracnose infection in mango | |
| BG62753B1 (en) | Composition and method for controlling plant diseases | |
| CN104531574A (en) | Bacillus amyloliquefaciens gfj-4 and bacillus amyloliquefaciens gfj-4 containing composition | |
| WO2020262612A1 (en) | Plant disease control agent and plant disease control method | |
| Guetskyl et al. | Establishment, survival and activity of the biocontrol agents Pichia guilermondii and Bacillus mycoides applied as a mixture on strawberry plants | |
| Narasimhan et al. | Biocontrol of Rhizoctonia solani root rot of chilli by Bacillus subtilis formulations under pot conditions | |
| CN106942284B (en) | It is a kind of prevent and treat grape disease complex biological bactericide and its application | |
| WO2019012541A1 (en) | Microbial composition and methods of use thereof | |
| KR100566265B1 (en) | CB11 Biocontrol of plant diseases using novel epiphytic isolate of Pseudomonas putida CB11 | |
| Keerthi et al. | Chapter-3 role of biological control of weeds and bioherbicides | |
| Pastor et al. | Microbial consortia containing fungal biocontrol agents, with emphasis on Trichoderma spp.: current applications for plant protection and effects on soil microbial communities | |
| PL225815B1 (en) | Biological preparation for limiting the winter wheat pathogens and limiting the winter wheat pathogens using this preparation | |
| US5698200A (en) | Antimicrobial product and process | |
| Devi et al. | Efficacy of seed bio-priming in enhancing seedling vigour of cucumber (Cucumis sativus L.) under biotic stress conditions. | |
| Dethoup et al. | Effects of fungicides and antagonistic marine-derived fungi on rice seedling promotion and rice sheath blight control. | |
| EP4311856A2 (en) | Strains of the genus pantoea spp. and the use of strains of the genus pantoea spp. in plant protection | |
| Abd-Elmoity et al. | Losses caused by diseases attack quinoa in Egypt. | |
| Lee | Bio-control of the soil-borne pathogen Rhizoctonia solani of radish (Raphanus sativus L.) by Trichoderma species |