
- •Введение 6
- •1 Аналитический обзор
- •1.1 Характеристика энтомопатогенного гриба Verticillium lecanii
- •1.2 Характеристика отряда Homoptera (равнокрылые)
- •1.2.1 Семейство Aleyrodinea – белокрылки
- •1.3 Инфицирование и развитие микозов
- •1.4 Изучение процесса патогенеза с помощью электронной
- •1.5 Факторы, влияющие на процесс патогенеза
- •1.6 Влияние ультрафиолетового облучения
- •1.7 Разработка препаративных форм биоинсектицидов на основе спор энтомопатогенных грибов
- •2 Цели и задачи исследования
- •3 Экспериментальная часть
- •3.1 Объекты исследования
- •3.1.1 Культура гриба Verticillium lecanii
- •3.2 Материалы и методы
- •3.2.1 Питательные среды
- •3.2.2 Культивирование гриба Verticillium lecanii
- •3.2.3 Определение титра спор
- •3.2.4 Получение образца биопрепарата гриба
- •Verticillium lecanii на ферментационной установке
- •3.2.5 Получение препаративных форм
- •3.2.6 Определение жизнеспособности спор гриба
- •3.2.7 Определение вирулентности препаративных
- •3.2.8 Определение вирулентности препаративных
- •3.2.9 Определение биологической эффективности
- •3.2.10 Изучение процесса патогенеза с помощью
- •3.2.11 Изучение влияния уф-излучения на
- •3.2.12 Изучение влияния уф-облучения на
- •3.3 Статистическая обработка результатов
- •4 Результаты исследований и их обсуждение
- •4.1 Результаты оценки влияния добавок к препаративным формам на жизнеспособность спор гриба Verticillium lecanii
- •4.2 Результаты опыта по изучению биологической
- •4.3 Результаты оценки влияния уф-излучения
- •4.4 Результаты опыта по изучению влияния уф-облучения
- •4.5 Результаты опыта по изучению процесса патогенеза с помощью электронной сканирующей и световой микроскопии
- •5 Выводы
- •Технико-экономическая оценка результатов исследования
- •Б.2 Расчет затрат на проведение исследовательской работы
- •В.3.2 Основные правила безопасности работы в лаборатории При работе с едкими веществами:
3.2.12 Изучение влияния уф-облучения на
вирулентность препаративных форм
Влияние УФ-облучения на вирулентность препаративных форм оценивали с помощью опыта на белокрылке. Листья предварительно выращенной гидропонно и зараженной белокрылкой фасоли раскладывали на чашки с влажной ватой. В качестве исследуемой препаративной формы использовали пасту ЛПФ, испытывали УФ-протекторы – активированный уголь, каолин и диоксид титана. Готовили суспензию спор с титром 5×106 спор/мл и добавляли УФ-протекторы в количестве 5% от общего объема. Полученной суспензией обрабатывали листья с известной численностью особей белокрылки. Часть чашек оставляли необработанными в качестве контроля. Опыт содержал варианты без облучения и варианты с облучением. Облучение вели в течение 1 минуты лампой с энергетической освещенностью 15200 Вт/м2. Через 4 суток и 7 суток после обработки подсчитывали количество живых и микозных личинок белокрылки. О результатах опыта судили по биологической эффективности (формула 3) и проценту микозов (отношение численности микозных личинок к численности личинок до обработки) [26].
3.3 Статистическая обработка результатов
Все опыты (определение титра спор образцов, жизнеспособности спор гриба и вирулентности биопрепарата) проводились в 3-х повторностях. Определение вирулентности препаративных форм в вегетационных опытах выполнялось в пяти повторностях для каждого варианта, а в производственных опытах – в 20 повторностях. Для проведения статистической обработки использовалась программа Microsoft Excel для расчета среднего значения, стандартного отклонения и ошибки среднего. В формуле 4 представлен расчет среднего арифметического:
-
,
(4)
где
– среднее арифметическое;
– объём выборки;
– сумма вариантов или значений признака.
В формуле 5 представлен расчет стандартного отклонения:
|
(5) |
где
– стандартное отклонение;
– i-й элемент выборки;
– среднее арифметическое;
– объём выборки.
В формуле 6 представлен расчет ошибки среднего:
m = ±(S/n1/2), |
(6) |
где m – ошибка среднего;
– стандартное отклонение;
– объём выборки.
4 Результаты исследований и их обсуждение
4.1 Результаты оценки влияния добавок к препаративным формам на жизнеспособность спор гриба Verticillium lecanii
Для получения опытных образцов препаративных форм был получен концентрат биомассы гриба. Титр спор в культуральной жидкости составил 9,2×109 спор/мл, после фильтрации 9,3×1010 спор/г. Пасты готовили на основе стандартной (ЛПФ). В качестве новых добавок использовали антибиотики: гентамицин и ампициллин вместо стрептомицина, а также технический лецитин вместо пищевого. В результате были получены следующие образцы препаративных форм: лецитиновая препаративная форма со стрептомицином (ЛПФ ст.), лецитиновая препаративная форма с ампициллином (ЛПФ амп.), лецитиновая препаративная форма с гентамицином (ЛПФ гент.), лецитиновая препаративная форма с техническим лецитином и стрептомицином (ЛПФ техн., ст.), лецитиновая препаративная форма с техническим лецитином и ампициллином (ЛПФ техн., амп.), лецитиновая препаративная форма с техническим лецитином и гентамицином (ЛПФ техн., гент.) [32]. В качестве контроля использовали свежие бластоспоры гриба без добавок. В таблице 3 представлено количество компонентов для каждой пасты. Влияние добавок на жизнеспособность спор гриба оценивали с помощью метода предельных разведений. Опыт проводили для ЛПФ, ВПФ, ППФ и СП через 1 неделю, месяц и 2 месяца после изготовления, для препаративных форм с техническим лецитином, ампициллином и гентамицином через 2 недели, 1 и 2 два месяца после изготовления. Результаты этого опыта находятся в таблице 4 и таблице 5.
Таблица 3 – Компонентный состав новых образцов препаративных форм
Компонент |
ЛПФст |
ЛПФамп |
ЛПФген |
ЛПФт,ст
|
ЛПФт, ген |
ЛПФт, амп |
Лецитин, г |
1 |
1 |
1 |
– |
– |
|
Лецитин технический, г |
– |
– |
– |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Крахмал, 7,5%, мл |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Борная кислота, 1%, мл |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Гентамицин, 0,5%, мл |
– |
– |
0,1 |
– |
0,1 |
– |
Стрептомицин, 0,5%, мл 0,5 %, мл |
0,1 |
– |
– |
0,1 |
– |
– |
Ампициллин, 0,5%, мл |
– |
0,1 |
– |
– |
– |
0,1 |
Биомасса, г |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
По данным таблицы 4 можно сказать о том, что в целом внесение добавок к биомассе гриба Verticillium lecanii положительно влияет на прорастание спор, так как титр спор в контроле существенно ниже, чем в пастах (примерно в 2 раза).Наилучшей добавкой-прилипателем является лецитин, поскольку титр спор для пасты, содержащей его, максимален (1,86×109).
Таблица 4 – Титр жизнеспособных спор препаратов
Препаративная форма |
КОЕ, спор/г ×109 КОЕ, спор/г через 1 мес. хранения КОЕ, спор/г через 2 мес. хранения |
||
1 неделя |
1 месяц |
2 месяца |
|
ЛПФ |
5,42±0,71 |
1,86±0,32 |
1,50±0,45 |
ВПФ |
2,35±0,36 |
1,69±0,29 |
1,42±0,31 __ |
ППФ |
2,07±0,54 |
1,79±0,34 |
1,46±0,29 __ |
Контроль |
1,15±0,31 |
0,83±0,18 |
0,56±0,36 __ |
СП |
1,73±0,46 |
1,36±0,34 |
0,70±0,43 |
Таблица 5 – Титр жизнеспособных спор препаратов
Вид препарата |
КОЕ, спор/г×108
|
||
2 недели |
1 месяц |
2 месяца |
|
ЛПФ стрептомицин |
2,00±0,19 |
0,13±0,33 |
0,12±0,02 |
ЛПФтехн стрептомицин |
1,90±0,33 |
0,20±0,31 |
Посторонняя микрофлора
|
ЛПФ ампициллин |
Посторонняя микрофлора |
Посторонняя микрофлора
ми микрофлора |
Посторонняя микрофлора
|
ЛПФтехн ампициллин
амп-н) |
|||
ЛПФ гентамицин |
2,10±0,12 |
0,50±0,19 |
0,30±0,03
|
ЛПФтехн гентамицин |
0,30±0,32 |
0,12±0,13 |
0,10±0,01 |
Рисунок 6 – Изменение титра образцов паст при хранении в течение 1 недели
Рисунок 7 – Изменение титра образцов паст при хранении в течение 1 месяца
Рисунок 8 – Изменение титра образцов паст при хранении в течение 2 месяцев
Наиболее низкий титр спор среди композиций оказался у смачивающегося порошка (1,36×109), но это связано скорее не с тем, что его компоненты оказывают ингибирующее воздействие на прорастание спор, а с тем, что порошок был недостаточно полно суспендирован в воде.
В целом, в качестве наполнителей могут использоваться все исследуемые добавки, поскольку титр спор после хранения композиций в течение месяца остается на высоком уровне. По сравнению с первоначальным (9,3×1010 спор/мл) титр спор падает примерно на порядок.
По данным таблицы 5 можно сказать о том, что, титр спор во всех вариантах существенно падает при хранении в течение 2-х месяцев. Наиболее высокий титр у пасты с лецитином пищевым и гентамицином. Комбинация с техническим лецитином и гентамицином оказалась не очень удачной, титр на протяжении срока хранения низкий. Для вариантов со стрептомицином титр не сильно различался для технического и обычного лецитина, но через 2 месяца в пасте с техническим лецитином выросла посторонняя микрофлора. В целом, технический лецитин может служить заменой пищевому, но только в комбинации с гентамицином. Напротив, ампициллин в изученной концентрации, не защищал пасту от посторонней микрофлоры и не может использоваться в качестве альтернативы стрептомицину.