ბოვერიაbassiana და Metarhizium anisopliae მავნებლების კონტროლისთვის ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი და ფართოდ გამოყენებული ენტომოპათოგენური სოკოა (EPF). ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მათ ასევე შეუძლიათ მცენარის ზრდის ხელშეწყობა ხელოვნური ინოკულაციის შემდეგ. კოლონიზაციისა და ზრდის ხელშემწყობი ეფექტების უფრო ზუსტად შესაფასებლადბოვერია ბასიანადა Metarhizium anisopliae-ს წინააღმდეგ სასოფლო-სამეურნეო კულტურებზე, ამ კვლევაში, სიმინდის ნერგები დამუშავდა შესაბამისად Beauveria bassiana-ს 13 შტამით და Metarhizium anisopliae-ს 73 შტამით, როგორც რიზოსფერული სოკოები ჰიდროპონიკურ სისტემაში. მცენარის ზრდის პარამეტრები, მათ შორის მცენარის სიმაღლე, ფესვის სიგრძე და ახალი წონა, კონტროლდებოდა და იწერებოდა ზედიზედ 35 დღის განმავლობაში, რათა დადასტურებულიყო ენტომოპათოგენური სოკოვანი ინოკულაციის ზრდის ხელშემწყობი ეფექტი. სოკოების აღდგენის მაჩვენებლის (FRR) შეფასების შედეგებმა აჩვენა, რომ როგორც Beauveria bassiana-ს, ასევე Metarhizium anisopliae-ს აქვთ სიმინდის ქსოვილების ენდოფიტური კოლონიზაციის უნარი. მე-7 დღეს, Beauveria bassiana-ს გამოვლენის მაჩვენებელი 100% იყო როგორც ღეროებში, ასევე ფოთლებში, მაგრამ 28-ე დღისთვის, ღეროებში გამოვლენის მაჩვენებელი შემცირდა 11.1%-მდე, ხოლო ფოთლებში 22.2%-მდე. თუმცა, *Beauveria bassiana* ფესვებში არ აღმოჩნდა 28-ე დღემდე, გამოვლენის მაჩვენებლით 33.3%. დაკვირვების მთელი პერიოდის განმავლობაში, მცენარის ფესვებიდან, ღეროებიდან და ფოთლებიდან მაღალი აღმოჩენის მაჩვენებლით იზოლირებული იქნა *Metarhizium anisopliae* შტამები. სოკოს სპეციფიკური დნმ-ის ზოლების PCR ამპლიფიკაციამ კიდევ უფრო დაადასტურა *Beauveria bassiana*-სა და *Metarhizium anisopliae*-ს სისტემატური კოლონიზაცია სხვადასხვა ქსოვილებში; ამ მეთოდმა აჩვენა უფრო მაღალი აღმოჩენის მგრძნობელობა და 100%-ით დადებითი რეაქცია. ჰიდროპონიკურ ხსნარში საწყის მაჩვენებლებთან შედარებით, 21-ე დღისთვის სოკოს სიმკვრივე შემცირდა 1%-ზე ნაკლებამდე. ამრიგად, ენტომოპათოგენური სოკოების ორმა შერჩეულმა შტამმა წარმატებით დაამყარა სიმინდის რიზოსფეროს ენდოფიტური კოლონიზაცია, კოლონიზაციის ნაცვლად, და მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი მის ზრდას ჰიდროპონიკურ სისტემაში. ენტომოპათოგენურ სოკოებს უზარმაზარი პოტენციალი აქვთ ორგანულ მეურნეობაში გამოსაყენებლად, მათ შორის ბიოპესტიციდებისა და ბიოსასუქების სახით.
ენტომოპათოგენურმა სოკოებმა (EPF) დაამტკიცეს თავიანთი მნიშვნელობა, როგორც ბიოლოგიური კონტროლის აგენტებმა (BCA) სხვადასხვა მავნებლების მართვისთვის, მათი ფართო მასპინძელი სპექტრის, წარმოების სიმარტივის, სტაბილურობისა და მაღალი პათოგენურობის გამო.1,2,3ჩინეთში, *Beauveria bassiana* და *Metarhizium anisopliae* კომერციულად გამოიყენება სიმინდის ძირითადი მავნებლების (როგორიცაა სიმინდის ჭაბურღილი და ბამბის ჭიაყელა) მდგრადი კონტროლისთვის, რათა თავიდან იქნას აცილებული ქიმიური პესტიციდების ჭარბი გამოყენება.4სოკოებით მავნებლების მართვისას, მცენარეებს, მავნებლებსა და სოკოებს შორის სამკუთხა ურთიერთობა გაცილებით რთულია, ვიდრე მავნებლებსა და სოკოვან პათოგენებს შორის ურთიერთობა.
ბევრი მცენარე ენდოფიტურ სოკოებთან სიმბიოზში ცხოვრობს5, რომლებიც მცენარეულ ქსოვილებში ბინადრობენ მათთვის მნიშვნელოვანი ზიანის მიყენების გარეშე6ენდოფიტური სოკოები ორგანიზმებია, რომლებიც ყალიბდებიან მასპინძელთან ურთიერთდამყარებული სიმბიოზური ურთიერთობის დამყარების შემდეგ.7მათ შეუძლიათ პირდაპირ ან ირიბად ხელი შეუწყონ მცენარეთა ზრდას და გააძლიერონ მათი ადაპტირება არახელსაყრელ პირობებთან, მათ შორის ბიოტურ და აბიოტურ სტრესებთან.8, 9, 10ენდოფიტურ სოკოებს გააჩნიათ მნიშვნელოვანი ფილოგენეტიკური მახასიათებლები და ცხოვრების წესის თავისებურებები, როგორიცაა კოლონიზაცია, გაფანტვა, მასპინძელი მცენარის სპეციფიკურობა და სხვადასხვა მცენარეული ქსოვილების კოლონიზაცია.11ენდოფიტური სოკოების ენდოფიტურ ორგანიზმებად გამოყენებამ ფართო კვლევითი ყურადღება მიიპყრო და ტრადიციულ ენდოფიტურ ორგანიზმებთან შედარებით მრავალი უნიკალური უპირატესობა აჩვენა.
Beauveria bassiana-სა და Metarhizium anisopliae-ს შეუძლია სხვადასხვა მცენარის დაინფიცირება, მათ შორის, მაგრამ არა მხოლოდ, ხორბლის, სოიოს, ბრინჯის, პარკოსნების, ხახვის, პომიდვრის, პალმის, ყურძნის, კარტოფილის და ბამბის.12ადგილობრივი ან სისტემური ინფექცია ძირითადად გვხვდება მცენარეების ფესვებში, ღეროებში, ფოთლებსა და შიდა ქსოვილებში.11თესლის დამუშავებით, ფოთლებზე აპლიკაციით და ნიადაგის მორწყვით ხელოვნურმა დაინფიცირებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს მცენარის ზრდას სოკოებით ენდოფიტური დაინფიცირების გზით.13,14,15,16კულტურების თესლის დამუშავებამ Beauveria bassiana-თი და Metarhizium anisopliae-თი წარმატებით გამოიწვია ენდოფიტური ინფექცია მცენარის ქსოვილებში და ხელი შეუწყო მცენარის ზრდას ღეროს სიმაღლის, ფესვის სიგრძის, ფესვის ახალი წონის და ღეროს ახალი წონის გაზრდით.17,18,19ნიადაგის ინოკულაცია დაფოთლოვანიBeauveria bassiana-ს შესხურება ასევე ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდია, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვნად შეუწყოს ხელი სიმინდის ნერგების ზრდას.20
კვლევის მიზანი იყო სიმინდის ნერგების ზრდის სტიმულირების ეფექტებისა და კოლონიზაციის მახასიათებლების შეფასება Beauveria bassiana-სა და Metarhizium anisopliae-ს მიერ, ასევე მათი გავლენის შეფასება მცენარის ზრდაზე ჰიდროპონიკურ სისტემებში.
35-დღიან ექსპერიმენტში, სოკოებით Beauveria bassiana და Metarhizium anisopliae დამუშავებამ მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი სიმინდის ზრდას. როგორც ნახაზ 1-შია ნაჩვენები, სოკოების მასტიმულირებელი ეფექტი სიმინდის სხვადასხვა ორგანოზე მათი ზრდის სტადიაზე იყო დამოკიდებული.
სიმინდის ნერგების ზრდა სხვადასხვა დამუშავების დროს დროთა განმავლობაში. მარცხნიდან მარჯვნივ, სხვადასხვა ფერის ხაზები წარმოადგენს სიმინდის ნერგებს საკონტროლო ჯგუფში, Beauveria bassiana-თი დამუშავებულ ჯგუფში და Metarhizium anisopliae-თი დამუშავებულ ჯგუფში, შესაბამისად.
სიმინდის ქსოვილების *Beauveria bassiana*-სა და *Metarhizium anisopliae*-ს მიერ კოლონიზაცია შემდგომში გამოკვლეული იქნა PCR ამპლიფიკაციის გამოყენებით. ცხრილი 5 აჩვენებს, რომ *Beauveria bassiana*-მ კოლონიზაცია მოახდინა სიმინდის ყველა ორგანოს ქსოვილის 100%-ის მიხედვით თითოეულ შერჩევის წერტილში (7–35 დღე). მსგავსი შედეგები დაფიქსირდა *Metarhizium anisopliae*-ს შემთხვევაში ფოთლის ქსოვილებში, მაგრამ ამ სოკოს მიერ კოლონიზაცია ყოველთვის არ შენარჩუნებულა 100%-იან დონეზე სიმინდის ღეროებსა და ფოთლებში.
სოკოვანი კოლონიზაციის ნიმუშებისთვის ინოკულაციის მეთოდებს გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს.28პარსა და სხვ.29აღმოჩნდა, რომ *Beauveria bassiana*-ს შეუძლია მცენარეების ენდოფიტურად კოლონიზაცია შესხურების ან მორწყვის დროს, მაშინ როდესაც ფესვის კოლონიზაცია მხოლოდ მორწყვით არის შესაძლებელი. სორგოს შემთხვევაში, ტეფერამ და ვიდალმა აღნიშნეს, რომ ფოთლის ინოკულაციამ გაზარდა *Beauveria bassiana*-ს კოლონიზაციის სიჩქარე ღეროში, ხოლო თესლის ინოკულაციამ გაზარდა კოლონიზაციის სიჩქარე როგორც ფესვებში, ასევე ღეროებში. ამ კვლევაში, ჩვენ ფესვები ორი სოკოთი დავაინოკულეთ ჰიდროპონიკურ სისტემაში კონიდიალური სუსპენზიის პირდაპირ დამატებით. ამ მეთოდმა შეიძლება გააუმჯობესოს სოკოების გავრცელების ეფექტურობა, რადგან გამდინარე წყალს შეუძლია ხელი შეუწყოს სოკოვანი კონიდიების გადაადგილებას სიმინდის ფესვებში. ინოკულაციის მეთოდების გარდა, სხვა ფაქტორებს, როგორიცაა ნიადაგის მიკროორგანიზმები, ტემპერატურა, ფარდობითი ტენიანობა, საკვები ნივთიერება, მცენარის ასაკი და სახეობა, ინოკულაციის სიმკვრივე და სოკოვანი სახეობები, შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ სხვადასხვა მცენარეული ქსოვილების სოკოების მიერ წარმატებულ კოლონიზაციაზე.28
გარდა ამისა, სოკოს სპეციფიკური დნმ-ის ზოლების PCR ამპლიფიკაცია წარმოადგენს სოკოვანი ენდოფიტების აღმოჩენის ახალ და მგრძნობიარე მეთოდს. მაგალითად, მცენარეული ქსოვილების სელექციურ სოკოვან გარემოში კულტივირების შემდეგ, *Beauveria bassiana*-სთვის აღმოჩენილი იქნა თავისუფალი დეტექტორის რეცეპტორის (FRR) მცირე რაოდენობა, მაგრამ PCR ანალიზმა აჩვენა 100%-იანი აღმოჩენა. ენდოფიტური სოკოების დაბალი პოპულაციის სიმჭიდროვე მცენარეულ ქსოვილებში ან მცენარეული ქსოვილების ბიოტიკური ინჰიბირება შეიძლება იყოს სოკოვანი ზრდის წარუმატებლობის მიზეზი სელექციურ გარემოში. PCR ამპლიფიკაცია შეიძლება საიმედოდ იქნას გამოყენებული ენდოფიტური სოკოების შესასწავლად.
წინა კვლევებმა აჩვენა, რომ ზოგიერთ ენდოფიტურ მწერის პათოგენს შეუძლია იმოქმედოს როგორც ბიოსასუქი მცენარის ზრდის ხელშეწყობით. ჯაბერი და სხვ. [16]იტყობინებიან, რომ Beauveria bassiana-თი 14 დღის განმავლობაში დათესილ ხორბლის თესლს უფრო დიდი ღეროს სიმაღლე, ფესვის სიგრძე, ახალი ფესვის წონა და ღეროს წონა ჰქონდა, ვიდრე არადათესილ მცენარეებს. რუსო და სხვ.[30]დაფიქსირდა, რომ სიმინდის ფოთლებზე შესხურება Beauveria bassiana-თი ზრდის მცენარის სიმაღლეს, ფოთლების რაოდენობას და პირველი ყურის კვანძების რაოდენობას.
ჩვენს კვლევაში, ორმა შერჩეულმა ენტომოპათოგენურმა სოკომ, Beauveria bassiana-მ და Metarhizium anisopliae-მ, ასევე მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი სიმინდის ზრდას ჰიდროპონიკურ მცენარეთა მოყვანის სისტემაში და დაამყარა სიმინდის ნერგების სხვადასხვა ქსოვილების სისტემატური კოლონიზაცია, რაც, სავარაუდოდ, გრძელვადიან პერსპექტივაში ზრდას შეუწყობს ხელს.
ამის საპირისპიროდ, მოლოინანმა და სხვებმა აღმოაჩინეს, რომ ნიადაგის მორწყვიდან 4 კვირის შემდეგაც კი, *Beauveria bassiana*-თი დამუშავებულ და დაუმუშავებელ ვაზებს შორის მცენარის სიმაღლეში, ფესვების რაოდენობაში, ფოთლების რაოდენობაში, ახალ წონასა და მშრალ წონაში მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ ყოფილა. ეს გასაკვირი არ არის, რადგან სოკოვანი სპეციფიკური შტამების ენდოფიტური უნარი შეიძლება მჭიდრო კავშირში იყოს მასპინძელი მცენარის სახეობასთან, მცენარის ჯიშთან, კვებით პირობებთან და გარემოზე ზემოქმედებასთან. ტალი და მეინგმა გამოიკვლიეს *Beauveria bassiana* თესლის დამუშავების (GHA) გავლენა სიმინდის ზრდაზე. მათ აღმოაჩინეს, რომ *Beauveria bassiana* ზრდის პრომოუტერის როლს ასრულებს სიმინდში მხოლოდ საკვები ნივთიერებების საკმარისი რაოდენობის პირობებში და საკვები ნივთიერებების დეფიციტის პირობებში მასტიმულირებელი ეფექტი არ დაფიქსირებულა. ამრიგად, სოკოების ენდოფიტურ ეფექტებზე მცენარის რეაქციის მექანიზმი ბოლომდე ნათელი არ არის და შემდგომ კვლევას საჭიროებს.
ჩვენ გამოვიკვლიეთ ენტომოპათოგენური სოკოების *Beauveria bassiana* და *Metarhizium anisopliae*, როგორც სიმინდის ზრდის პრომოუტერების, ეფექტები. თუმცა, გაურკვეველია, პირველადი მექანიზმი რიზოსფერულია თუ ენდოფიტური. ჩვენ ვაკვირდებოდით *Beauveria bassiana* და *Metarhizium anisopliae* პოპულაციის დინამიკას ჰიდროპონიკურ ხსნარებსა და მცენარეულ ქსოვილებში, რათა გაგვერკვია მათი მოქმედების მექანიზმები. კოლონიის წარმომქმნელი ერთეულების (CFU) ინდიკატორად გამოყენებით, აღმოვაჩინეთ, რომ *Beauveria bassiana* და *Metarhizium anisopliae*-ს სიმრავლე ჰიდროპონიკურ ხსნარში სწრაფად შემცირდა. ერთი კვირის შემდეგ, *Metarhizium anisopliae*-ს ნარჩენი კონცენტრაცია 10%-ზე ნაკლები იყო, ხოლო *Beauveria bassiana* - 1%-ზე ნაკლები. ჰიდროპონიკურ სიმინდის ხსნარში ორივე სოკო პრაქტიკულად გაქრა 28-ე დღისთვის. საკონტროლო ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ორივე სოკოს კონიდიამ ერთი კვირის შემდეგ შეინარჩუნა მაღალი სიცოცხლისუნარიანობა ჰიდროპონიკურ სისტემაში. ამგვარად, ენდოფიტური სოკოები, რომლებზეც გავლენას ახდენს კონიდური ადჰეზია, მასპინძლის ამოცნობა და ენდოგენური გზები, ჰიდროპონიკურ სისტემაში სოკოების სიმრავლის მკვეთრი შემცირების ძირითადი მიზეზია. გარდა ამისა, სოკოების ზრდის ხელშემწყობი ფუნქცია, ძირითადად, განპირობებულია მათი ენდოფიტური ფუნქციით და არა რიზოსფეროს ფუნქციით.
ბიოლოგიური ფუნქციები, როგორც წესი, ასოცირდება პოპულაციის სიმჭიდროვესთან. მხოლოდ მცენარის ქსოვილებში ენდოფიტური სოკოების რაოდენობის რაოდენობრივი განსაზღვრით შეგვიძლია დავადგინოთ კავშირი მცენარის ზრდის სტიმულაციასა და ენდოფიტური სოკოების პოპულაციის სიმჭიდროვეს შორის. მექანიზმები, რომლითაც მცენარის ზრდა სტიმულირებულია ენტომოპათოგენური სოკო-მცენარე ურთიერთქმედების დროს, საჭიროებს შემდგომ კვლევას. ენტომოპათოგენურ სოკოებს არა მხოლოდ მნიშვნელოვანი პოტენციალი აქვთ ბიოლოგიური მავნებლების კონტროლისთვის, არამედ მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მცენარის ზრდის სტიმულირებაში, რაც ახალ პერსპექტივებს ხსნის მცენარეებს, მავნებლებსა და ენტომოპათოგენურ სოკოებს შორის ეკოლოგიურ ურთიერთქმედებაზე.
თითოეული ექსპერიმენტული ჯგუფიდან შემთხვევითობის პრინციპით შეირჩა ოთხმოცდაათი ერთგვაროვნად მზარდი და ჯანსაღი სიმინდის ნერგი. თითოეული ნერგის ფესვების გარშემო არსებული მზარდი გარემო ფრთხილად გაირეცხა გამოხდილი წყლით, რათა თავიდან აცილებულიყო ფესვთა სისტემის დაზიანება. დამუშავებული სიმინდის ნერგები, რომლებსაც ერთგვაროვანი ზრდა ჰქონდათ როგორც მიწისზედა, ასევე მიწისქვეშა ნაწილებში, შემდეგ გადაიტანეს ჰიდროპონიკურ სიმინდის მოყვანის სისტემაში.
ყველა ექსპერიმენტული მონაცემი გაანალიზდა IBM SPSS Statistics-ში (ვერსია 20.0) ცალმხრივი ვარიაციის ანალიზის (ANOVA) გამოყენებით, ხოლო მკურნალობას შორის განსხვავებების მნიშვნელობა განისაზღვრა ტუკის HSD ტესტის გამოყენებით (P ≤ 0.05).
ვინაიდან მცენარეული მასალა შეძენილი იყო ადგილობრივი სერტიფიცირებული დისტრიბუტორისგან, ლიცენზია საჭირო არ იყო. ამ კვლევაში მცენარეების ან მცენარეული მასალის გამოყენება შეესაბამება შესაბამის საერთაშორისო, ეროვნულ და/ან ინსტიტუციურ მითითებებს.
დასკვნის სახით, ორმა ენტომოპათოგენურმა სოკომ, *Beauveria bassiana*-მ და *Metarhizium anisopliae*-მ, დადებითი როლი ითამაშეს სიმინდის ნერგების ზრდის ხელშეწყობაში ჰიდროპონიკური სისტემით რიზოსფერული ინოკულაციის შემდეგ. ამ ორ სოკოს შეეძლოთ ერთი კვირის განმავლობაში დაემკვიდრებინათ სიმინდის ყველა ორგანოსა და ქსოვილში სისტემატური კოლონიზაცია ფესვთა სისტემის მეშვეობით. ჰიდროპონიკურ ხსნარში სოკოვანი პოპულაციის დინამიკამ და სიმინდის ქსოვილების სოკოვანი კოლონიზაციამ აჩვენა, რომ რიზოსფერული ფუნქციის გარდა, სოკოების ენდოფიტურმა ფუნქციამ უფრო მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა მცენარის ზრდის ხელშეწყობაში. სოკოების ენდოფიტურმა ქცევამ აჩვენა სახეობრივად სპეციფიკური მახასიათებლები. სოკოს სპეციფიკური დნმ-ის ზოლების ამპლიფიკაცია PCR-ის გამოყენებით უფრო მგრძნობიარე აღმოჩნდა, ვიდრე კოლონიების აღმოჩენის მეთოდები სოკოს სელექციური საშუალებების გამოყენებით. ეს მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სოკოვანი კოლონიზაციისა და მათი სივრცითი განაწილების უფრო ზუსტად თვალყურის დევნებისთვის მცენარის ქსოვილებში. საჭიროა შემდგომი კვლევა იმ მექანიზმების გასარკვევად, რომლითაც მცენარეები და მცენარეთა მავნებლები რეაგირებენ სოკოების ენდოფიტურ ეფექტებზე (დამატებითი ინფორმაცია).
ამ კვლევის დროს გენერირებული მონაცემთა ნაკრებები ხელმისაწვდომია შესაბამისი ავტორისგან გონივრული მოთხოვნის შემთხვევაში.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 20 იანვარი