<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">International Journal of Applied Sciences and Technology Integral</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">International Journal of Applied Sciences and Technology Integral</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral»</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2658-3569</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">86513</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.55186/02357801-2024-6-2-2</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Сельскохозяйственные науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>AGRICULTURAL SCIENCES</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Сельскохозяйственные науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">THE EFFECT OF NON-THERMAL ARGON PLASMA ON THE CAUSATIVE AGENT OF LATE BLIGHT (Phytophthora spp)</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ПРИМЕНЕНИЕ НЕТЕРМАЛЬНОЙ АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЫ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ ФИТОФТОРОЗА (PHYTOPHTHORA SPP)</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Петрухина</surname>
       <given-names>Дарья Игоревна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Petrukhina</surname>
       <given-names>D. I.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат биологических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of sciences in biology;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Харламов</surname>
       <given-names>Владимир Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kharlamov</surname>
       <given-names>V. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат биологических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of sciences in biology;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Горбатов</surname>
       <given-names>Сергей Андреевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gorbatov</surname>
       <given-names>S. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Меджидов</surname>
       <given-names>Ибрагим Меджидович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Medzhidov</surname>
       <given-names>I. M.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">National Research Center &quot;Kurchatov Institute&quot; - VNIIRAE</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">National Research Center &quot;Kurchatov Institute&quot; - VNIIRAE</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">National Research Center &quot;Kurchatov Institute&quot; - VNIIRAE</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">National Research Center &quot;Kurchatov Institute&quot; - VNIIRAE</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2024-10-27T13:24:36+03:00">
    <day>27</day>
    <month>10</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2024-10-27T13:24:36+03:00">
    <day>27</day>
    <month>10</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <issue>2</issue>
   <fpage>382</fpage>
   <lpage>390</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2024-08-15T00:00:00+03:00">
     <day>15</day>
     <month>08</month>
     <year>2024</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://ecience.ru/en/nauka/article/86513/view">https://ecience.ru/en/nauka/article/86513/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Были проведены лабораторные эксперименты по определению эффектов нетермальной плазменной струи на возбудителя фитофтороза. Споры Phytophthora spp. гибнут перед заражением – прорастанием спор в субстрат. Антифитофторозный эффект плазмы на споры наблюдали как через 2 ч после посева на субстрат, так и через 10 ч после посева. Уже после экспозиции в течение 1 мин степень ингибирования превышала 90 %. Воздействие аргоновой плазмой на суховоздушный мицелий приводила к снижению количества выживших спор. Степень ингибирования числа КОЕ от контроля превышала 90 % после 10 мин экспозиции.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The experiments were performed to determine the effect of a non-thermal plasma jet on the causative agent of late blight. Phytophthora zoospores dying before infecting - germination of spores to the substrate. The effect against late blight of plasma treatment was recorded both after 2 h to spores sowing on the substrate and after 10 h to spores sowing. After a short-term exposure for 1 min, the degree of zoospore inhibition exceeded 90 %. Exposure of the non-thermal plasma jet on a dry-air Phytophthora spp. mycelium led a decrease in the number of surviving spores. The degree of inhibition of the CFU number from the control exceeded 90 % after 10 min of plasma exposure.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>холодная плазма</kwd>
    <kwd>СВЧ-плазма</kwd>
    <kwd>Solanum tuberosum L.</kwd>
    <kwd>фитопатогены</kwd>
    <kwd>грибковые заболевания растений</kwd>
    <kwd>псевдогрибы</kwd>
    <kwd>оомицеты.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>cold plasma</kwd>
    <kwd>microwave plasma</kwd>
    <kwd>Solanum tuberosum L.</kwd>
    <kwd>phytopathogens</kwd>
    <kwd>fungal diseases of plants</kwd>
    <kwd>fungus-like microorganism</kwd>
    <kwd>oomycete.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Оомицеты рода Phytophthora являются возбудителями фитофтороза у разных видов растений и может переходить с одного растения на другое. Среди сельхозкультур фитофтороз поражает картофель, томаты, перец, баклажаны, а также плодовые деревья (Пляхневич и др., 2006). Это заболевание наиболее вредоносно своим раннем проявлением и высокой скоростью развития в течение вегетационного сезона (Филиппов, 2012). Вредоносность фитофтороза можно уменьшить с помощью интегрированной защиты, включающей использование здорового семенного материала, устойчивых сортов, а также химических средств защиты. Несмотря на значительные успехи селекции, наиболее надежным способом защиты от фитофтороза остается химический метод (Кузнецова и др., 2015). Однако после того, как были получены первые фитофтороустойчивые сорта сельхозкультур и началось их коммерческое выращивание, вскоре накопились вирулентные расы возбудителя фитофтороза. Проблемы возникли и при использовании химических методов защиты. Повсеместное их применение быстро привело к накоплению в грибных популяциях резистентных к некоторым химическим веществам штаммов (Еланский и др., 2007).Действия нетермальной или холодной плазмы атмосферного давления на возбудителя фитофтороза сельскохозяйственных культур не исследовано и потому является актуальной задачей. Нетермальная плазма в воздухе над поверхностью суспензий клеток или биологических тканей рассматривается как генератор активных форм кислорода и азота, ионов, сольватированных/акватированных электронов (Оловянникова и др. 2020). Особенности нетермальной плазмы с температурой видимой части факела 40–42° С в том, что ее температура близка к температуре биологических объектов, что позволяет применять данный тип плазмы к живым системам (Тихонов, Гостев, 2012). Целью данной работы стала оценка действия нетермальной плазменной струи на Phytophthora spp.Материалы и методы исследованияИсточник нетермальной плазменной струи разработан во ВНИИРАЭ, Обнинск. Создание и поддержание микроволнового (стримерного) разряда происходит в потоке аргона при давлении близком к атмосферному. Температура газа на выходе из сопла была 25…30 0С. Исследование проводили в лабораторных условиях. Использовался изолят Phytophthora spp. с картофеля, который был выделен и предоставлен из ВНИИ картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха. Использовали суховоздушные образцы мицелия сроком хранения от 2 мес. до 2 лет. Изучали зависимость антифитофторозной активности нетермальной плазмы от длительности экспозиции. Из обработанных плазмой и контрольных, образцов без экспозиции плазмой, готовили смывы по общепринятой методике и высевали на картофельно-сахарозный агар. В экспериментах на споры Phytophthora spp. готовили инокулюм – смыв с поверхности картофельно-сахарозного агара с 7-ми-суточной культурой. На чашки Петри вносили 50 мкл инокулюма и засевали сплошным газоном. Экспозицию плазмой проводили после посева смыва на поверхность плотной среды. Изучали: зависимость ингибирующего действия плазмы от периода инкубации посева зооспор перед экспозицией; зависимость ингибирующего действия плазмы от длительности экспозиции. Контролем служили посевы, без предварительной экспозиции плазмой. Посевы на чашках Петри инкубировали 15 сут при +20…22 0С. Основным показателем действия плазмы были изменения количества КОЕ на плотной среде. Процент ингибирования роста КОЕ фитопатогена определяли по формуле: ((КОЕконтроль-КОЕопыт)/КОЕконтроль)*100 %. В таблицах количественные значения представлены в виде М±σ (среднее значение ± стандартное отклонение). Результаты экспериментовБыло продемонстрировано значительное влияние аргоновой плазменной струи на суховоздушный мицелий Phytophthora spp. Динамика числа КОЕ возбудителя фитофтороза в зависимости от длительности экспозиции плазмой приведена в табл. 1.Таблица 1 Количество КОЕ на чашку на 10 сутки в зависимости от длительности экспозиции на мицелийДлительность экспозиции, минКонтроль51015ср. зн22016163ст. откл333211Степень ингибирования роста числа КОЕ % от контроля-26,897,398,6 Значимый эффект от экспозиции аргоновой плазмой был продемонстрирован как на суховоздушный мицелий, хранящийся 2 г., так и 2 мес. Степень ингибирования числа КОЕ Phytophthora spp. увеличивалась с возрастанием длительности экспозиции плазмой. Степень ингибирования превышала 90 % уже после 10 мин экспозиции. После 5 мин экспозиции значимого эффекта на мицелий, хранящийся 2 месяца, не наблюдалось (табл. 2).Таблица 2 Воздействие нетермальной плазмы на суховоздушный мицелийДлительность хранения мицелия2 месяца2 годаДлительность экспозиции20 минКонтроль 15 минКонтроль ср. зн6,50151,003,00219,67ст. откл0,7126,871,0032,65Степень ингибирования числа КОЕ, % от контроля95,70-98,63- Дальнейшие эксперимента показали высокую чувствительность зооспор возбудителя фитофтороза к воздействию нетермальной аргоновой плазмы непосредственно после посева (табл. 3). Значимой корреляции снижения количества жизнеспособных зооспор фитопатогена от увеличения времени экспозиции плазмой не зафиксировали. Уже после 1 мин экспозиции количество колоний Phytophthora spp. снижалось на 87 %. После 5 и 10 мин экспозиции происходило полное ингибирование.Таблица 3 Количество КОЕ на 10 сутки инкубации после экспозиции зооспор плазмой сразу после посева Длительность экспозиции, минКонтроль1510ср. зн941210ст. откл94,800Степень ингибирования роста числа КОЕ % от контроля- 100100 В следующем варианте эксперимента экспозицию плазмой на зооспоры проводили через 1 ч и через 10 ч после посева на плотную питательную среду. Результаты также показали высокую чувствительность зооспор Phytophthora spp. к аргоновой плазме (табл. 4). Таблица 4 Действие нетермальной плазмы на возбудитель фитофтороза в различные сроки после посева зооспор на чашки ПетриВ различные сроки после посева до экспозиции плазмойКонтроль2 ч10 чДлительность экспозиции, мин-1 10 1 10 ср. зн19910,000,000,000,00ст. откл2,5217,320,000,000,00Степень ингибирования роста числа КОЕ % от контроля-94,98100100100 Действие аргоновой плазмы на возбудитель фитофтороза наблюдали как через 2 ч после посева зооспор на плотную питательную среду, так и через 10 ч после посева. Степень ингибирования роста КОЕ превышала 90 % даже после кратковременной экспозиции плазмой в течение 1 мин.  ОбсуждениеПо результатам проведенного исследования можно сделать вывод об антифитофторозной активности нетермальной плазменной струи. Как показали результаты исследований, нетермальная аргоновая плазма способна подавить рост зооспор возбудителя фитофтороза спустя 10 ч после попадания зооспор на поверхность плотной питательной среды в чашках Петри. Эти результаты демонстрируют защитную активность плазмы, потому что в литературе указано, что прорастание зооспорангиев в зооспоры, происходящее на молодом мицелии в течение 1,5…2 ч, обеспечивает самое быстрое нарастание инфекции в поле, так как для прямого прорастания их в ростовые трубки требуется 5…8 ч (Ильяшенко Д. А. и соавт., 2010). Таким образом, для выраженного антифитофторозного действия необходимо воздействие на споры патогена до момента заражения. На практике это актуально после уборки сельхозпродукции. Кроме того, целесообразно дальнейшее исследование эффективности нетермальной плазменной струи с целью борьбы с остатками суховоздушным мицелия на поверхности сельхозпродуктов. Этот суховоздушный мицелий в процессе хранения может дать начало развитию болезни.ЗаключениеВ данном эксперименте была показана эффективность нетермальной аргоновой плазмы против сухого мицелия фитопатогена. Наблюдали подавление роста КОЕ после воздействия на мицелий, хранящийся от 2 месяцев и с 2 лет. Выраженность антифунгального эффекта зависела от времени экспозиции плазмы на объект. Степень ингибирования превышала 90 % после 10 мин экспозиции. Также в данном исследовании показано, что споры возбудителя фитофтороза гибнут перед заражением на чашках Петри. Поэтому, экспозиция плазмой должна быть проведена до прорастания спор. Наблюдали как через 2 ч после посева, так и через 10 ч после посева. Степень ингибирования превышала 90 % даже после кратковременного воздействия в течение 1 мин. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еланский С. Н., Дьяков Ю. Т., Милютина Д. И., Апрышко В. П., Побединская М. А., Филиппов А. В., Козловский Б. Е., Кузнецова М. А., Рогожин А. Н., Стацюк Н. В. Популяции возбудителя фитофтороза картофеля в России // Картофелеводство России: актуальные проблемы науки и практики: материалы Междунар. конгресса «Картофель. Россия – 2007 г. – 2007. – С. 103-111.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Elanskiy S. N., D'yakov Yu. T., Milyutina D. I., Apryshko V. P., Pobedinskaya M. A., Filippov A. V., Kozlovskiy B. E., Kuznecova M. A., Rogozhin A. N., Stacyuk N. V. Populyacii vozbuditelya fitoftoroza kartofelya v Rossii // Kartofelevodstvo Rossii: aktual'nye problemy nauki i praktiki: materialy Mezhdunar. kongressa «Kartofel'. Rossiya – 2007 g. – 2007. – S. 103-111.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ильяшенко Д. А., Иванюк В. Г., Калач В. И., Ерчик В. М., Пляхневич М. П., Софьин О. Ф. Методические указания по оценке картофеля на устойчивость к клубневым гнилям. – Самохваловичи: РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству», 2010. 52 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Il'yashenko D. A., Ivanyuk V. G., Kalach V. I., Erchik V. M., Plyahnevich M. P., Sof'in O. F. Metodicheskie ukazaniya po ocenke kartofelya na ustoychivost' k klubnevym gnilyam. – Samohvalovichi: RUP «Nauch.-prakt. centr NAN Belarusi po kartofelevodstvu i plodoovoschevodstvu», 2010. 52 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецова М. А., Рогожин А. Н., Сметанина Т. И., Дорофеева Л. Л. Новое решение против фитофтороза и альтернариоза // Картофель и овощи. 2015. №. 7. С. 27-29.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuznecova M. A., Rogozhin A. N., Smetanina T. I., Dorofeeva L. L. Novoe reshenie protiv fitoftoroza i al'ternarioza // Kartofel' i ovoschi. 2015. №. 7. S. 27-29.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Оловянникова Р. Я., Макаренко Т. А., Лычковская Е. В., Гудкова Е. С., Мурадян Г. А., Медведева Н. Н., Чекишева Т.Н., Бердников С.И., Семичев Е. В., Малиновская Н. А., Салмина А. Б., Салмин В. В. Химические механизмы действия холодной плазмы на клетки // Фундаментальная и клиническая медицина. 2020. Т. 5. №. 4. С. 104-116.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Olovyannikova R. Ya., Makarenko T. A., Lychkovskaya E. V., Gudkova E. S., Muradyan G. A., Medvedeva N. N., Chekisheva T.N., Berdnikov S.I., Semichev E. V., Malinovskaya N. A., Salmina A. B., Salmin V. V. Himicheskie mehanizmy deystviya holodnoy plazmy na kletki // Fundamental'naya i klinicheskaya medicina. 2020. T. 5. №. 4. S. 104-116.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пляхневич М. П. Современные методы прогноза развития фитофтороза картофеля // Весцi НАН Беларусi Серыя Аграрных Навук. 2006. №. 5. С. 138-140.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Plyahnevich M. P. Sovremennye metody prognoza razvitiya fitoftoroza kartofelya // Vesci NAN Belarusi Seryya Agrarnyh Navuk. 2006. №. 5. S. 138-140.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Тихонов Е. А., Гостев К. В. Перспективы применения холодной плазмы промышленности в сфере живых систем // Наука и бизнес: пути развития. 2012. № 3(09). С. 75-78.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tihonov E. A., Gostev K. V. Perspektivy primeneniya holodnoy plazmy promyshlennosti v sfere zhivyh sistem // Nauka i biznes: puti razvitiya. 2012. № 3(09). S. 75-78.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Филиппов А. В. Фитофтороз картофеля // Защита и карантин растений. 2012. Т. 5. С. 61-88.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Filippov A. V. Fitoftoroz kartofelya // Zaschita i karantin rasteniy. 2012. T. 5. S. 61-88.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
