References

izvestiiatimacad

Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии

IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY

0021-342X

ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

10.26897/0021-342X-2020-4-43-53

izvestiiatimacad-201

Research Article

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО, ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

AGRONOMY, CROP PRODUCTION, PLANT PROTECTION

Выделение бактериофагов Pseudomonas savastanoi pv. glycinea и их использование в защите сои от бактериального ожога

Isolation of specific bacteriophages - Pseudomonas savastanoi pv. glycinea - and their use in soybean bacterial blight control

Тараканов

Р. И.

Tarakanov

R. I.

tarakanov.rashit@mail.ru

Игнатов

А. Н.

Ignatov

A. N.

an.ignatov@gmail.com

Джалилов

Ф. С.

Dzhalilov

F. S.

labzara@mail.ru

ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation

ООО «Исследовательский Центр «ФитоИнженерия»; Российский университет дружбы народовРоссия“FitoInzheneriya (PhytoEngineering)” R&D Center; Peoples’ Friendship University of RussiaRussian Federation

2020

17112022

044353

2022

Тараканов Р.И., Игнатов А.Н., Джалилов Ф.С.

Tarakanov R.I., Ignatov A.N., Dzhalilov F.S.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/201

Бактериальный ожог является одним из основных бактериальных заболеваний бобовых культур, снижающих рентабельность выращивания сои в Российской Федерации. Среди псевдомонад, изолированных из семян растений сои, пораженных бактериальным ожогом, были отобраны 4 штамма Pseudomonas savastanoi pv. glycinea (Psg). Их свойства совпадали с референтным штаммом CFBP 2214 по результатам заражения растений, LOPAT-тестов, ПЦР-анализа на ген коронафакат лигазы, и частично - по профилю вирулентности бактериофагов. Из образцов почвы с полей, на которых выращивалась соя, были выделены 4 изолята бактериофагов, способных поражать Psg. По результатам проверки штаммовой специфичности бактериофагов для дальнейшего использования в качестве средства защиты растений сои от бактериального ожога был выбран бактериофаг фG17, способный поражать 4 из 5 испытанных штаммов патогена. Проверка эффективности бактериофага на вегетирующих растениях сои на искусственном инфекционном фоне показала достоверное снижение распространенности и развития болезни при двукратном применении фагового препарата. Биологическая эффективность данного приема была близка к эталону (Стрекар, КС, 0,5%) и составляла 74,75%.

Bacterial blight is one of most harmful diseases of legumes, reducing the profitability of soybean production in Russian Federation. Among a number of Pseudomonas isolates obtained from diseased seeds and plants of soybean, 4 strains were selected and confirmed as Pseudomonas savas-tanoi pv. glycinea (Psg). Properties of the isolated bacteria were similar to type strain of Psg CFBP 2214 in plant virulence, LOPAT tests, and PCR analysis for coronafacate ligase gene, and partly -in the phage reaction profile. Four isolates of bacteriophages specific to Psg were obtained from soil samples taken from fields with soybean crops. Virulence testing for the bacteriophages showed that bacteriophage фG17 infected 4 of 5 tested Psg strains, and it was chosen for further experiments with bacterial blight control. The bacteriophague effect control conducted on soybentplants inoculated by Psg experiments confirmed that 2 treatments of plants by the bacteriophage significantly reduced the disease development. Biological effect of the bacteriophage application was 74.75%, which is very close to the pesticide Strekar in a concentration of 0.5%.

бактериальный ожог соибактериозбактериофагибиологическая защита растенийорганическое растениеводствоPseudomonas savastanoi pv. Glycinea

soybean bacterial blightbacterial diseasesbacteriophagesbiological control ofplant diseasesorganic farmingPseudomonas savastanoi pv. glycinea

References1

Qi, M. Genome Sequence Analyses of Pseudomonas savastanoi pv. glycinea and Subtractive Hybridization-Based Comparative Genomics with Nine Pseudomonads / M. Qi, D. Wang, С.А. Bradley, Y. Zhao // PLoS ONE. - 2011. - № 6 (1), e16451. DOI: 10.1371/journal.pone.0016451.

Игнатов А.Н. Распространение бактериальных и фитоплазменных болезней растений в России / А.Н. Игнатов // Защита и карантин растений. - 2015. - № 5. - C. 6-10.

Глобальная база данных ЕОКЗР. URL: https://gd.eppo.int/taxon/PSDMGL.

Jagtap D. Bio-efficacy of different antibacterial antibiotic, plant extracts and bioagents against bacterial blight of soybean caused by Pseudomonas savastanoi pv. glycinea / D. Jagtap // Scientific Journal of Microbiology. - 2012. - № 1 (1). - P. 1-9.

Ignjatov M. Characterization of Pseudomonas savastanoi pv. glycinea isolates F Лазарев А.М., rom Vojvodina / M. Ignjatov // Phytopathologia Polonica. - 2007. - № 4. -P. 43-54.

Лазарев А.М. Ареал и зона вредоносности угловатой пятнистости (бактериального ожога) сои / А.М. Лазарев // Пути повышения эффективности использования ресурсов зернобобовых в селекции. - СПб., 2016. - С. 72-74.

Орынбаев А.Т., и др. Выделение бактериофагов Xanthomonas campestris pv. campestris и их использование для защиты капусты от сосудистого бактериоза / А.Т. Орынбаев и др. // Известия ТСХА. - 2019. - № 2. - С. 35-48.

Fatmi M. // Detection of Plant-Pathogenic Bacteria in Seed and Other Planting Material, First Edition. The American Phytopathological Society (APS) / M. Fatmi, R.R. Walcott, N.W. Schaad Minnesota. - USA, 2017. - P. 372.

Lelliott R.A. Methods in Plant Pathology. Vol. 2: Methods for the Diagnosis of Bacterial Diseases of Plants. Blackwell Scientific Publications. - Oxford, UK, 1987. -P. 216.

Бактериофаги: биология и практическое применение / Под ред. Э. Каттер, А. Сулаквелидзе: Пер. с англ. - коллектив переводчиков; Науч. ред. А.В. Летаров. -М.: Научный мир, 2012. - 640 с.

Jones, Jeff. Bacteriophages for Plant Disease Control // Annual review of phytopathology. - 2007. - № 45. - P. 245-262. DOI: 10.1146/annurev.phyto.45.062806.094411.

Jadhav, Sachin. Grading of Soybean Leaf Disease Based on Segmented Image Using K-means Clustering // IAES International Journal of Artificial Intelligence. - 2016. -P. 15-18. DOI: 5. 13. 10.11591/ijai.v5.i1.pp13-21.

Semangun H. Penyakit-Penyakit Tanaman Pangan di Indonesia // Gadjah Mada University Press. - 2004. - Yogyakarta. - P. 145.

Farhatullah Dr. Genetic analysis of race-specificity of Pseudomonas savastanoi pv. glycinea // Pakistan Journal of Botany. - 2011. № 43. - P. 7-13.

Nomura K., Melotto M. Suppression of host defense in compatible plant-Pseudomonas savastanoi interactions / К. Nomura, М. Melotto // Curr Opin Plant Biol. - 2005. -№ 8. - P. 361-368.

Diseases of Soybean (Glycine max [L.] Merr.) Glen L. Hartman, collator (last update: 6/25/15). URL: https://www.apsnet.org/edcenter/resources/commonnames/Pages/ Soybean.aspx.

Young J.M., Saddler G.S., Takikawa Y, DeBoer S.H., Vauterin L. et al. Names of plant pathogenic bacteria 1864-1995. Rev Plant Pathol. - 1996. - № 75. - Р. 721-763.

Monteil C.L. Population-genomic insights into emergence, crop adaptation and dissemination of Pseudomonas savastanoi pathogens / C.L. Monteil // Microbial genomics. - 2016. - Vol. 2. - № 10. DOI: 10.1099/mgen.0.000089.

Abo-Moch F. Determination of Races of Pseudomonas savastanoi pv. glycinea Occurring in Europe / F. Abo-Moch А. Mavridis, К. Rudolph. Journal of Phytopathology. -2008. - Vol. 143. - P. 1-5. DOI: 10.1111/j.1439-0434.1995.tb00190.x.

Заостровных В.И. Мониторинг видового состава болезней сои в различных зонах соесеяния / В.И. Заостровных // Дальневосточный аграрный вестник. -2018. - № 4 (48). - С. 51-67.

OEC - Soybeans (HS92: 1201) Product Trade, Exporters and Importers”. oec. world. Retrieved May 17, 2020).

Fujiwara A. Biocontrol of Ralstonia solanacearum by treatment with lytic bacteriophages / А. Fujiwara, М. Fujisawa, R. Hamasaki, Т. Kawasaki, F. Makoto Yamada // Applied and Environmental Microbiology. - 2011. - Vol. 77 (12). - P. 4155-4162.

Volksch В. Biological Control of Pseudomonas savastanoi pv. glycinea by Epiphytic Bacteria under Field Conditions / B. Volksch // Microbial Ecology. - 2001. - Vol. 41 (2). - P. 132-139.

Keen N.T. New disease resistance genes in soybean against Pseudomonas savastanoi pv glycinea: evidence that one of them interacts with a bacterial elicitor / N.T. Keen, R.I. Buzzell // Theoret. Appl. Genetics. - 1991. - Vol. 81. - P. 133-138. URL: https://doi. org/10.1007/BF00226123.

Giesler L.J. Bacterial diseases of soybean. The Board of Regents of the University of Nebraska on behalf of the University of Nebraska-Lincoln Extension, 2011. - P. 1-2.

Krawczyk K. Kosakoniacowanii as the New Bacterial Pathogen Affecting Soybean (Glycine max Willd.) / К. Krawczyk, N. Borodynko-Filas // European Journal Plant Pathology. - 2020. - Vol. 157. - P. 173-183. URL: https://doi.org/10.1007/ s10658-020-01998-8.

Магомедов К.Г. Влияние регуляторов роста на структуру урожая и урожайность сои / К.Г. Магомедов // Фундаментальные исследования. - 2008. - № 5. -С.35-37.

Schaad N. Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria / N. Schaad, J.B. Jones, W. Chun // APS Press St. Paul, Minnesota, uSa. - 2001. - P. 373.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.