Cercospora sojina Hara

Cercospora sojina Hara является патогеном, вызывающим заболевание сои, известное как церкоспороз, что приводит к биотическому стрессу у растений. Настоящее исследование было направлено на анализ каталазной активности семян сортов сои, инфицированных грибной инфекцией. В качестве объекта исследования выступали семена сортов сои (Glycine max (L.) Merr), которые были выращены в 2019–2021 годах на луговой черноземовидной почве опытного поля ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои в с. Садовое Тамбовского района Амурской области. Активность каталазы определялась спектрофотометрическим методом, основанным на измерении скорости разложения пероксида водорода под воздействием каталазы образца с образованием воды и кислорода. Электрофоретические спектры исследуемого фермента анализировались с помощью электрофореза на 8-процентном полиакриламидном геле, что соответствует гистохимическому методу. В результате проведённых исследований было установлено, что удельная активность каталазы в семенах сои варьировала, а также наблюдалась перестройка множества форм фермента в ответ на заражение сои патогенами. При воздействии патогена C. sojina Hara проявлялась форма КАТ7. Анализ множества форм каталаз по годам показал, что среди семян сои, поражённых церкоспорозом, с высокой частотой встречались формы КАТ6 и КАТ7, которые, вероятно, обладают устойчивостью к воздействию данного патогена.

Cercospora sojina Hara является одним из основных грибковых заболеваний, снижающих рентабельность выращивания сои. Вред, причиняемый этой болезнью, выражается в снижении урожайности, а также в появлении устойчивых к химическим фунгицидам штаммов грибных фитопатогенов. Необходимость поиска альтернативных стратегий защиты обусловлена несовершенством существующих методов. В этой связи возможно использование природных фунгицидов, которые не только борются с заболеваниями растений, но и активируют естественные механизмы устойчивости растений в ответ на воздействие биотических факторов.
Одной из таких групп веществ являются биологически активные соединения, получаемые посредством экстракции растительного сырья. Также важными являются микробиологические препараты на основе активных штаммов. Эти средства комплексно положительно влияют на растения, способствуя развитию физиологических адаптаций, а также эффективно борются с заболеваниями благодаря высокой фунгицидной активности.
В рамках проведённого исследования была оценена малатдегидрогеназная активность и проведена биометрическая оценка проростков, заражённых грибной инфекцией C. sojina Hara, семена которых предварительно обрабатывались различными фунгицидными препаратами. Отбор семенного материала осуществлялся путём визуального отбора по морфологическим признакам. Активность малатдегидрогеназы определялась спектрофотометрическим методом, а электрофоретические спектры исследуемого фермента анализировались методом электрофореза на 8-процентном полиакриламидном геле с использованием соответствующих гистохимических методов. В результате проведённых исследований было установлено, что экстракт коры лиственницы проявляет наибольшую фунгицидную активность, не уступая по своей эффективности таким исследуемым химическим протравителям, как «Максим», «Экселент» и ТМТД. В ходе экспериментов наблюдалось повышение всхожести семян сои до 92 %, средняя высота проростков составила 42 см, корневая система развивалась активно, и было выявлено наличие двух дополнительных минорных форм малатдегидрогеназы, обладающих средней электрофоретической подвижностью 0,43 и 0,52. Удельная активность этой ферментной системы составила 12,83 единицы на миллиграмм белка. Кроме того, была обнаружена одна дополнительная минорная форма в варианте с Биофунгином, имеющая значение Rf 0,85, что, вероятно, можно объяснить спецификой взаимодействия между растением и грибом при инокуляции семян сои грибом вида Trichoderma Viride species.