Сообщества микромицетов пещер как источник штаммов для сельскохозяйственной и экологической биотехнологии

• Автор: Илиенц, Ильмира Робертовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Особенности пещер как природных объектов
1.2. Особенности пещер как среды обитания живых организмов
1.3. Основные направления исследований пещерных микромицетов за рубежом
1.4. Изучение микромицетов в пещерах на территории бывшего

Глава 2. Объекты и методы исследования,
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
Глава 3. Таксономический состав и биологические особенности микромицетов пещер Средней Сибири и Кавказа
3.1. Таксономический состав
3.2. Биологические особенности изучаемых изолятов
Глава 4. Перспективы использования психрофильных и психротолерантных изолятов для вытеснения условно-патогенных
мезофильных грибов из пещер рекреационного значения
Глава 5. Пещерные сообщества микромицетов как источник штаммов
для борьбы с болезнями растений в условиях Сибири
5.1, Антибиотические свойства психрофильных и психротолерантных изолятов в отношении фитопатогенных грибов
5.2. Возможность использования пещерных изолятов для конкурентного вытеснения фитопатогенных грибов p.p. Bipolaris, Alternaria и Fusarium .
5.3 Лабораторная оценка эффективности штаммов антагонистов в защите
пшеницы от гельминтоспориоза
Выводы
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
В последние десятилетия в мире наблюдается растущий интерес к использованию психрофильных и психротолерантных микроорганизмов в биотехнологии (Russell, 1998; Lettinga et al., 2001; Margesin et al., 2008). При этом основным источником психрофильных и психротолерантных изолятов до сих пор остаются Арктика и Антарктика (Hoover, Pikuta, 2010). Исследования, проведённые в Красноярском государственном аграрном университете, показали, что низкотемпературные карстовые пещеры Средней Сибири являются уникальным природным источником психрофильных и психротолерантных бактерий и грибов (Хижняк и др., 1999, 2001, 2003, Нестеренко, 2007; Хижняк, 2009).
Одним из направлений возможного использования пещерных микроорганизмов является защита растений от болезней. Биологические средства, разработанные на основе микроорганизмов - антагонистов возбудителей заболеваний растений, являются хорошей альтернативой химическим препаратам в силу своей безопасности для окружающей среды, и область их применения постоянно расширяется (Возняковская, 1993; Штерншис, 2004; Pal and McSpadden, 2006). Однако применяемые в настоящее время биопрепараты создаются на основе мезофильных микроорганизмов. Это снижает их эффективность в условиях низких температур начала вегетационного периода. Кроме этого, ряд авторов отмечают потенциальную опасность микробиологических препаратов для здоровья человека и сельскохозяйственных животных. В первую очередь это относится к микроскопическим грибам (Саттон, 2001; Strasser, 2006; Andreas, 2008). Использование биопрепаратов на основе психрофильных и психротолерантных штаммов позволит устранить риск для здоровья человека. Температурные пределы роста подобных микроорганизмов позволяют им успешно развиваться в почвах, особенно - в начале вегетационного периода. В то же время они не способны к росту при

температуре человеческого тела, что исключает возможность возникновения заболеваний у человека и теплокровных животных даже при массированной инокуляции организма.
Показано, что психрофнльные и психротолерантные бактерии сибирских пещер могут быть использованы в сельскохозяйственной биотехнологии в качестве эффективного при низких температурах начала вегетационного периода и безопасного для теплокровных биологического средства защиты растений от болезней (Хижняк и др., 2009; Ланкина, 2010). В этой связи представляется актуальным оценить возможность использования микробных сообществ низкотемпературных пещер в качестве источника психрофильных и психротолерантных штаммов микромицетов, представляющих интерес с точки зрения защиты растений. Подобные штаммы могут найти применение не только в сельском хозяйстве, но и в основанных на высших растениях биорегенеративных замкнутых системах жизнеобеспечения (СЖО), предназначенных для внеземных поселений (Соглашение о научно-исследовательском сотрудничестве между Красноярским государственным аграрным университетом (Россия) и Пекинским аэрокосмическим университетом (КНР) от 25.06.09). Из-за жёстких требований химической и биологической безопасности психрофильные и психротолерантные микроорганизмы, не способные к росту при температуре человеческого тела, фактически не имеют альтернативы в качестве средства защиты растений в подобных системах.
Ещё одним направлением использования пещерных микромицетов может стать борьба с антропогенным и биологическим загрязнением в пещерах, не имеющих в силу своей геологической истории автохтонных микробных сообществ. В таких пещерах после проникновения в них человека на органических отходах развиваются сообщества аллохтонных мезофильных грибов, представляющие реальную опасность для посетителей (Мазина, 2009, 2010). Можно ожидать, что интродукция в подобные пещеры

Рисунок 3.4 - Изолят ОЬ-3.2. (р. Мисог, пещера Ледяная, Красноярский
край), фото автора.