Эпифитная микрофлора зерна

При хранении зерна количество этих грибов резко уменьшается [5,17].

Видовой состав грибной микрофлоры на поверхности зерна представлен в таблице 1.3.

 

Таблица 1.3

Видовой состав грибной микрофлоры зерна при хранении (в тыс. на 1 г) [17].

Культура	Общее число грибов	Penicilli um	Aspergil lus	Cladosporium	Alternaria	Mucor
Пшеница	0,91	0,89	0	0	0	0
Рожь	6,0	4,0	0	0,1	0,1	0
Рис (без пленок)	1,46	0,79	0,56	0	0,1	0
Рис (с пленками)	6,6	0,5	3,0	1,0	1,5	0
Овес (без пленок)	0,83	0,1	0,73	0	0	0
Овес (с пленками)	15,0	12,4	2,5	0	0	0,1
Кукуруза	0,3	0,2	0,1	0	0	0
Просо	0,04	0,02	0,02	0	0	0

 

Из данной таблицы видно, что видовой состав грибной микрофлоры зерна при длительном хранении в основном составляют Penicillium и Aspergillus, которые остаются присутствовать на большинстве видов зерновых культур. Виды Cladosporium и Alternaria остаются при длительном хранении только на рисе с пленками и рже. Mucor остается только на овсе с пленками [17].

 

1.3 Эпифитные дрожжи

Дрожжи — это одноклеточные организмы различной формы, крупнее бактерий. Колониям дрожжей свойственна пастообразная консистенция. Существенного влияния на качество зерна при хранении не оказывают, но при определенных условиях дрожжи повинны в появлении так называемого амбарного запаха.

Надземные части растений почти всегда заселены эпифитными микроорганизмами, среди которых значительную часть составляют дрожжи. Обнаружить их можно, например, сделав отпечатки листьев на поверхности питательной среды. Численность дрожжей на зеленых листьях растений обычно колеблется в пределах 103–105 КОЕ/г,  но может достигать 107 КОЕ/г.

Эти дрожжи не паразиты растений, а комменсалы, «нахлебники». Единственный постоянный источник питания таких эпифитных дрожжей – прижизненные выделения растений, т.н. экссудаты, в состав которых входят глюкоза, фруктоза, сахароза, в меньшем количестве трегалоза, галактоза, органические кислоты. Многие дрожжи способны также утилизировать липиды листовой кутикулы, гемицеллюлозы, а в качестве азотсодержащих соединений – белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты.

Выделяемые клетками эпифитных дрожжей экстрацеллюлярные полимеры позволяют им достаточно прочно адгезироваться на поверхности листьев. Имеются сведения о том, что развивающиеся на растениях дрожжи, так же как и большинство фитопатогенных грибов, могут вести эндофитный образ жизни, то есть растут не на поверхности листьев, а в межклеточном пространстве и внутри тканей листа.

Многие виды дрожжей особенно часто выделяются с поверхности растений и при этом имеют специфические морфологические и физиологические особенности, свидетельствующие об их приспособленности к существованию именно в этом типе местообитания. К таким особенностям относятся выраженная каротиноидная пигментация, защищающая клетки от солнечной радиации, образование активно отстреливающихся баллистоспор, рассеивающихся воздухом, формирование полисахаридных капсул, способствующих адгезии и предохраняющих клетки

от высыхания. Дрожжи с таким сочетанием свойств относятся к экоморфологической группе фитобионтов. Наиболее типичные представители

фитобионтов– анаморфные виды базидиомицетового аффинитета  Sporobolo-

mycesroseus, Rhodotorulaglutinis [2].

Видовой состав дрожжей на листьях растений варьирует в широких

пределах. Численность и видовой состав дрожжей на листьях растений существенно изменяются во времени. При этом динамика эпифитного дрожжевого населения определяется сочетанием трех групп факторов:

1) погодно– климатическими факторами, определяющими ключевые экологические параметры среды, такие как температура, влажность, интенсивность солнечной радиации и т.п.;

2) фенологическими ритмами  растений, с которыми связаны  интенсивность выделения и химический  состав экссудатов, служащих основным  источником питания для эпифитных  микроорганизмов, а также выделение растением стимуляторов и ингибиторов роста микроорганизмов;

3) биологическими ритмами  в жизнедеятельности беспозвоночных животных, ассоциированных с растением, прежде всего фитофагов и опылителей; эти ритмы в свою очередь взаимосвязаны как с погодными условиями, так и с фенологическими изменениями и особенностями онтогенеза растений. Как правило, численность дрожжевых грибов заметно повышается при отмирании надземных частей растений. На отмирающих и мертвых, но находящихся на корню не одревесневших частях растений, численность дрожжей может достигать 107–108 КОЕ/г. Однако, как правило, на этой стадии не происходит существенных перестроек таксономической структуры дрожжевого сообщества и по большинству параметров дрожжевые сообщества на мертвых надземных частях растений мало чем отличаются от типичных эпифитных сообществ [2].

 

 

Выводы

Обобщив выше сказанное, сделаем следующие выводы:

Взаимодействие микроорганизмов с растениями может быть полезным и вредным. Микрофлору растений и зерна разделяют на эпифитную и фитопатогенную. Эпифитные микроорганизмы находятся на поверхности растений и зерна, питаются продуктами жизнедеятельности растений, выделяемыми на поверхность своих тканей. В определенных условиях эпифитные микроорганизмы могут быть полезны для растений, так как препятствуют проникновению паразитов в ткани растения. Фитопатогенные микроорганизмы проникают во внутренние части растений и, развиваясь, вызывают заболевания растений, угнетают и губят их.

Эпифитная микрофлора образует определенный биологический барьер, препятствующий заражению растительных тканей фитопатогенными микробами.

Степень обсеменения микроорганизмами растений и зерна сельскохозяйственных культур, может значительно различаться в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта, условий выращивания, способа обработки, срока и условий хранения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе были использованы следующие методы: метод лабораторного эксперимента, метод определения токсичности культуральной жидкости с поверхности зерна, метод биологического культивирования и микроскопирования.

Методом определения микроорганизмов зерна является микробиологический анализ колоний и клеток исследуемого материала, который показывает качественный состав микрофлоры зерна. Включает в себя отбор пробы зерна (овса, пшеницы, ячменя, кукурузы), подготовку питательной среды и анализ колоний и клеток микроорганизмов.

Материалы и оборудование. Зерно (овса, пшеницы, ячменя) в колбах (свежее), зерно кукурузы в колбах (хранившиеся в условиях повышенной влажности), весы и разновесы, колбы со стерильной водой (по 50 мл), колбы со стерильной водой (по 90 мл) и битым стеклом, стерильные пипетки Мора на 10  мл, стерильные чашки Петри, бумажные фильтры, МПА, водяная баня, микроскоп, предметные стекла, бактериологическая петля, спиртовка.

 

2.1 Отбор зерна на пробы

Процедуры по отбору проб необходимо выполнять таким образом, чтобы предохранить отобранный материал от любого источника случайного загрязнения, вызванного дождем, пылью и др. Все процедуры по отбору проб должны быть выполнены за достаточно короткий период времени, чтобы избежать любого изменения летучих веществ в пробах. Если одна из стадий отбора проб занимает много времени, то точечные пробы индивидуальные или объединенные, должны быть сохранены в запечатанных контейнерах. Необходимо соблюсти все предосторожности, чтобы гарантировать целостность и сохранность всех проб в промежуток между моментом отбора проб и моментом начала их испытаний в лаборатории. Существует много различных типов оборудования или устройств для отбора проб. Для отбора проб должно быть выбрано соответствующее подходящее оборудование с учетом вида отбираемого продукта, требуемой массы пробы и используемых контейнеров для сбора проб [15].

 

2. 2 Определение всхожести и энергии прорастания семян

Всхожестью семян называется способность их давать нормальные проростки при оптимальных условиях проращивания за определенный срок. Выражают всхожесть (в процентах) отношением нормально проросших семян к общему числу семян, взятых для проращивания. Одновременно со всхожестью определяют и энергию прорастания семян. Энергия прорастания – это процент нормально проросших семян за определенный срок [1]. 

Для определения всхожести отсчитывают четыре пробы по 100 семян в каждой. Помещают пробы в чашки Петри. При этом семена улаживают на смоченную фильтровальную бумагу. Нормально проросшие семена подсчитывают дважды: первый раз определяют энергию прорастания, во второй раз – всхожесть. К нормально проросшим семенам относятся те, у которых проростки имеют здоровые и неповрежденные корешки и ростки. К не проросшим семенам относятся набухшие, твердые семена.

Определение всхожести семян. Для этого вычисляют среднее арифметическое их всхожести, полученной во всех четырех пробах. При этом анализ семян считается правильным, если между результатами всех проб при всхожести 95% и выше допустимые отклонения не превышают 2%, при всхожести 92 – 94% не выше 5% [1]. 

 

 

2.3 Микробиологический  анализ эпифитной микрофлоры  зерна

2.3. 1 Подготовка зерна к анализу

Навеску массой 5 г помещают в колбу с 50 мл дистиллированной воды и 2–3 г битого стекла. Колбу взбалтывают круговыми вращательными движениями 10 мин. Из полученной вытяжки готовят разведения (10 –2,10 –3,10 –4).Отдельными стерильными пипетками Мора берут по 10 мл суспензии и переносят в колбы, содержащие 90 мл дистиллированной воды. Затем из каждой колбы берут по 1 мл суспензии соответствующего разведения и вносят их в стерильные чашки Петри в двух повторностях. В каждую чашку Петри выливают по одной пробирке расплавленного, но предварительно охлажденного до 50оС МПА. Чашки инкубируют при 30оС. Наряду с МПА используют элективные среды. Через 3–5 суток инкубации подсчитывают общее число КОЕ на МПА в чашках  и рассчитывают количество КОЕ на 1 г зерна [15].

 

2.3.2 Подготовка питательной среды

Высевание проб на питательную среду начинается с подготовки среды – агар Сабуро. Агар Сабуро готовится из дистиллированной воды, глюкозы, пептона и агара. Все вещества берутся: вода 30 частей: глюкоза 40 частей: пептон 10 частей: агар 20 частей. Данная смесь нагревается и разливается по чашкам Петри.

 

2.3.3 Анализ колоний микроорганизмов

Анализ колоний проводится для определения качественного состава микрофлоры зерна. Для этого колонии группируют по культуральным признакам, из каждой группы колоний готовят препараты, выявляют принадлежность микроорганизмов к роду или семейству и определяют численность бактерий каждой группы от общего количества микроорганизмов. Для правильного анализа колоний, все чашки Петри нумеруются [15]. 

При определении культуральных свойств бактерий учитывается характер их роста на жидких средах и в желатине по уколу. Рост на жидкой питательной среде может быть:

а) поверхностный – пристеночное кольцо, тонкая, нежная или плотная, сухая, толстая, грубая, морщинистая пленка;

б) пристеночный – среда прозрачная, а на стенках сосуда образуются различные наложения (колонии) в виде хлопьев, зерен или нитей;

в) придонный – питательная среда прозрачная, а на дне пробирки образуется осадок. Он может быть скудным или обильным, гомогенным, крошковатым, зернистым, волокнистым;