Скрининг биологической активности фитопрепаратов на основе вторичных метаболитов растений на культуре Phaseolus vulgaris

Актуальность. В настоящее время использование вторичных метаболитов растительного происхождения с высокой биологической активностью становится важной составной частью комплексной программы защиты растений. Механизм их действия направлен на активацию молекулярно-биологических и физиологических систем, повышающих способность растительного организма противостоять неблагоприятным воздействиям биотической и абиотической природы. Цель данных исследований –скрининг избирательности физиологической активности фиторегуляторов в отношении разных сортов культуры фасоли овощной.
Методика. Растения двух среднеспелых сортов фасоли овощной двукратно опрыскивали растворами растительных биопрепаратов различного химического состава, выделенных из 12 видов растений различных семейств. Контроль – обработка водой, стандарты – растворами Фармайода и Фитолавина. В период вегетации проводили анализ развития болезней различной этиологии на семеноводческих посевах. Семенную продуктивность растений учитывали после уборки и обмолота бобов, посевные качества полученных семян изучали согласно соответствующим рекомендациям и ГОСТ 12042-80 и рассчитывали биологическую эффективность (БЭ) действия фиторпрепаратов.
Результаты. Двукратная обработка растений фасоли большинством испытанных препаратов снизила общий процент пораженных растений более, чем на 25%. Защитное действие изученных гликозидов существенно различалось в зависимости от их химического строения, этиологии болезни и отзывчивости сорта. Среди них выделяются препараты на основе стероидных гликозидов – Молдстим и Местим, обладающие наиболее выраженным иммуномодулирующим действием на устойчивость растений фасоли овощной к фитопатогенам. Обработка Местимом в выбранной концентрации привела к снижению семенной продуктивности растений. Другие фитопрепараты проявили нейтральное или стимулирующее действие на этот признак, повышая долю всхожих семян в структуре урожая на 3-26% относительно контроля. По совокупной эффективности действия вывялена определенная сортовая специфика. На отзывчивом сорте Лика наибольшую активность проявили ириоидные гликозиды из Linaria genistifolia и сумма иридоидов и флавоноидов из Linaria vulgaris. На сорте СиБемоль – стероидный гликозид фуростанолового ряда Молдстим, выделенный из Capsicum annuum. Их биологическая эффективность была выше, чем у стандартов Фитолавина и Фармайода.

1. FAOSTAT – Food and Agriculture Organization website: http://faostat.fao.org

2. De Ron A.M., 2015 De Ron A.M. (Ed.). Grain Legumes. In: Handbook of Plant Breeding/Spain, Pontevedra, 2015 (doi:10.1007/978-1-4939-2797-5).

3. Broughton W.J., Hernandez G., Blair M., Beebe S., Gepts P., Vanderleyden J. Beans (Phaseolus spp.) – model food legumes. Plant and Soil. 2003;(252):55–128.

4. Вишнякова М.А., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Буравцева Т.В., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В. Исходный материал для селекции овощных бобовых культур в коллекции ВИР. Овощи России. 2013;(1):16-25. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2013-1-16-25

5. Солдатенко А.В., Разин А.Ф., Пивоваров В.Ф., Шатилов М.В., Иванова М.И., Россинская О.В., Разин О.А. Овощи в системе обеспечения продовольственной безопасности России. Овощи России. 2019;(2):9-15. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-2-9-155

6. Barampama Z., Simard E.R. Nutrient composition, protein quality, and negative elements of certain beans (Phaseolus vulgaris L.) grown in Burundi. Food Chem. 1993;(47):159/167.

7. Буравцева Т.В., Никишкина М.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Вып. 745. Фасоль. Характеристика образцов по активности ингибиторов трипсина, содержанию белка в семенах и другим хозяйственно ценным признакам (под ред. Вишняковой М.А.). СПб. 2004. C.21.

8. Горовая Т.К., Сайко О.Ю. Изменчивость биохимического состава зелёных бобов фасоли обыкновенной. Овощи России. 2014;(1):48-52. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2014-1-48-52

9. Пивоваров В.Ф., Пронина Е.П. Основные направления и результаты селекции и семеноводства овощных бобовых культур во ВНИИССОК. Овощи России. 2013;(1):4-11. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2013-1-4-11

10. Антон Ш., Смирнова А.М., Антошкин А.А. Оценка коллекционных образцов фасоли овощной по хозяйственно ценным признакам в условиях Московской области. Овощи России. 2018;(5):43-46. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-5-43-46

11. Антошкин А.А., Деговцов В.Е., Пронина Е.П., Антошкина М.С. Спаржевые сорта фасоли овощной селекции ВНИИССОК и их пригодность для переработки. Зернобобовые и крупяные культуры. 2014;4(12):86-89.

12. Dobrutskaya E.G., Musaev F.B., Miroshnikova M.P. Suitability of the environment at VNIISSOK for selection and seed production of vegetable beans. Collection of scientific papers VNIISSOK. 2009;(43):65-68.

13. Филимонова Ю.А. Оценка коллекционных образцов фасоли овощной по химическому составу в условиях Западной предгорной зоны Северного Кавказа. Гавриш. 2006;(5):17-19.

14. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т.1. «Сорта растений» (официальное издание). М.: ФГБНУ «Росинформагротех» 2019. 516 с.

15. Ракина М.С. Биоресурсный потенциал зернобобовых культур из коллекции мирового генофонда Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. Новосибирск, 2011.

16. Лазарева Е.К. Морфобиологические и биохимические особенности сортообразцов фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.) в условиях Орловской области. Автореф. канд. дисс. Рамонь, 2006.

17. Плетнева М.М. Оценка образцов фасоли обыкновенной по хозяйственно-ценным признакам и качеству зерна для селекции в южной лесостепи Западной Сибири. Автореф. Канд. Дисс. Омск, 2019.

18. Гнутова Р.В. Вирусные инфекции овощных бобовых культур и сои на Дальнем Востоке. Защита и карантин растений. 2013;(1):14-17.

19. Игнатов А.Н., Челидзе Г.Г., Воробьева К.С. Риски распространения в РФ новых вирусных и бактериальных болезней овощных культур через предприятия защищенного грунта. Картофель и овощи. 2019;(4):18-21. DOI: 10.25630/PAV.2019.84.71.002

20. Тимина Л.Т., Пронина Е.П., Антошкин А.А. Бактериозы фасоли: распространение и меры борьбы. Картофель и овощи. 2012;(7):26.

21. Тимина Л.Т., Пронина Е.П., Антошкин А.А. Устойчивость фасоли овощной к бактериальным пятнистостям. Защита и карантин растений. 2013;(12):20-22.

22. Енгалычева И.А., Плешакова Т.И., Гапека А.В., Тимина Л.Т. Мониторинг особо опасных вирусных заболеваний культур семейства Бобовые в условиях Московской области. В сб.: Повышение эффективности сельскохозяйственной науки в современных условиях материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Краснодар, 2015: 41-44.

23. Соколова Л.М. Анализ видового разнообразия грибов из рода Fusarium. Аграрная наука. 2019;(1):118–122. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2019-326-1-118-122

24. Волынец А.П., Шуканов В.П., Полянская С.Н. Стероидные гликозиды – новые фиторегуляторы гормонального типа. 2003: 134.

25. Алексеева К.Л. Биорегуляторы в технологиях выращивания и защиты овощных культур. Сборник трудов: НАН Беларусь. Минск, 2008;(15):96–103

26. Козлов И.И. Применение биологически активных веществ при выращивании лука репчатого. Аграрный вестник Урала. 2011;(3):69-70.

27. Васильева И.С., Пасешниченко В.А. Стероидные гликозиды растений и культуры клеток диоскореи, их метаболизм и биологическая активность. Успехи биологической химии. 2000;(40):153-204.

28. Балашова Н.Н., Жученко А.А., Пивоваров В.Ф., Балашова И.Т., Козарь Е.Г., Беспалько А.В., Пышная О.Н., Кинтя П.К., Лупашку Г.А., Мащенко Н.Е., Швец С.А., Бобейкэ В.А. Регуляция устойчивости фитопатосистем с помощью вторичных метаболитов растений. Сельскохозяйственная биология. 2004;39(1):3-16.

29. Mașcenco N., Gumaniuc A., Borovskaia A., Botnari V., Vasilachi I. Procedeu de tratare a seminţelor de castraveţi înainte de semănat. Brevet MD 901. 2015

30. Шуканов В.П., Полякова Н.В., Корытько Л.А., Мащенко Н.Е., Боровская А.Д. Новые биорегуляторы гликозидной природы для индуцирования болезнеустойчивости зерновых культур. Materialele conferinței științifice internaționale (Ediția a V-a) «Genetica, fiziologia și ameliorarea plantelor». Chișinău. 2014;(1):445-449.

31. Козарь Е.Г., Ветрова С.А., Федорова М.И., Мащенко Н.Е. Действие экзогенных стероидных гликозидов на проявление инбредной депрессии растений свёклы столовой в условиях защищенного грунта. Овощи России. 2017;(3):16-22. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2017-3-16-22

32. Балашова И.Т., Козарь Е.Г., Бухаров А.Ф., Бухарова А.Р., Мащенко Н.Е., Фомина А.А. Роль стероидных гликозидов в экологизации семеноводства овощных культур. Успехи современной науки. 2017;1(9):83-91.

33. Mashcenko N., Gurev A., Lupascu G., Gorincioi E.. Iridoid Glycosides from Linaria genistifolia (L.) MILL. in Biological Control of Soil-Borne Fungal Pathogens of Wheat and Some Structure. Chemistry Journal of Moldova. 2015,10(1):57-64.

34. Mashcenko N., Kintia P., Gurev A., Marchenko A., Bassarello C., Piacente S., Pizza C.. Glycosides from Linaria vulgaris Mill. Chem.J.Mold. 2008,4 (2):99-101.

35. Ahmad M., Muhammad N., Mehjabeen, n.Jahan, Ahmad M., Obaidullah, Qureshi M., Umar Jan S.. Spasmolytic effect of Scrophularia nodosa extract on isolated rabbit intestine. Pak.J.Pharm. Sci., January 2012;25(1):267-275.

36. Галишевская Е.Е., Петриченко В.М. Иридоидные соединения растений рода марьянник. Вестник Пермского государственной фармацевтической академии. 2007;(2):223-229.

37. Гвазава Л.Н., Киколадзе В.С. Оробанхозид и флавоноиды из Verbаscum и Verbаscum densiflorum. Химия природных соединений. 2011;(6):864-865.

38. Методические указания и рекомендации по селекции и семеноводству овощных бобовых и капустных культур. М: ВНИИССОК. 2001.

39. Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве. СПБ. 2005.

40. Лазарев А.М. Бактериозы зернобобовых культур и меры борьбы с ними (методические рекомендации). СПБ: ВИЗР, 2006.

41. Методика оценки гороха на устойчивость к фузариозным корневым гнилям. СПб, 2002.

42. Буданова В.И, Лагутина Л.В., Корнейчук В. и др. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ культурных видов рода Phaseolus L. Л.: ВИР. 1984.

43. ГОСТ 12042-80 Межгосударственный стандарт «семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян».