ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ШТАММОВ ИЗ ДИКОРАСТУЩИХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
DOI 10.12737/2073046220244148 УДК 631.4
Ключевые слова:
консорциум микроорганизмов, ферментативные активности, дикорастущие растения, стимуляция роста, антагонизм.Аннотация
Исследования проводили с целью создания новых консорциумов из микроорганизмов, полученных из дикорастущих видов растений (зверобой, душица, подорожник и камыш) и проверки способности их поддержания в почве и ризосфере. У выделенных 216 бактериальных изолятов определяли свойства, имеющие значение для защиты и стимуляции роста растений, как в лабораторных, так и в полевых условиях, а именно ферментативную активность, в том числе фитазную, протеазную, липазную, нитрогеназную, целлюлазную и амилазную. Кроме того, была проверена антагонистическая активность изолятов к фитопатогенному грибу Fusarium oxysporum. Затем изоляты идентифицировали путем сравнения последовательностей гена 16S pPНК. После чего отсеивали патогенные бактерии и на основании проявляемых ферментативных активностей отбирали наиболее перспективные бактериальные изоляты, из которых собирали консорциум для проверки возможности его поддержания в почве и ризосфере растений пшеницы сорта Универсиада. Для этого семена обрабатывали консорциумом в дозе 1×10 КОЕ/мл в 1%-ном растворе карбоксиметилцеллюлозы и через 14 суток делали смывы почвы и корней контрольных и испытуемых растений. Наличие или отсутствие исследуемых штаммов определяли методом ПЦР-фингерпринтинга. Консорциум микроорганизмов лучше сохранялся в почве, чем на корнях растений. Его использование увеличивало длину побегов подопытных растений, относительно контрольных, на 38,6% (с 10,6 см до 14,7 см), длину корневой системы на 22,1% (с 12,2 см до 14,9 см) и всхожесть семян на 3,0% (с 87% до 90%). Полученные данные могут быть использованы для дальнейших экспериментов и практического применения в сельском хозяйстве.
Литература
1. Role of organic farming for achieving sustainability in agriculture / A. Gamage, R. Gangahagedara, J. Gamage, et al. // Farming System. 2023. Vol. 1. No. 1. Article 100005. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949911923000059?via%3Dihub (дата обращения:1.10.2024).doi:10.1016/j.farsys.2023.100005.
2. Organic farming in India: a vision towards a healthy nation / S. Das, A. Chatterjee, T. K. Pal // Food Quality and Safety. 2020. Vol. 4. No. 2. P. 6976. Article 100005.URL:https://academic.oup.com/fqs/article-abstract/4/2/69/5861338 (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1093/fqsafe/fyaa018.
3. Эффективность лабораторного образца биопрепарата на основе Bacillus velezensis 336g при различных способах его применения для защиты от болезней озимых колосовых / А. М. Асатурова, Н. М. Сидоров, Н. С. Томашевич и др. // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. 5. С. 2833.
4. The use of microbial inoculants for biological control, plant growth promotion, and sustainable agriculture: A review / A. S. M. Elnahal, M. T. ElSaadony, A. M. Saad, et al. // European Journal of Plant Pathology. 2022. Vol. 162. No. 4. P. 759792. doi: 10.1007/s10658022024723.
5. Zoomingin on floral nectar: a first exploration of nectarassociated bacteria in wild plant communities / S. AlvarezPerez, C.M. Herrera, C. Vega // FEMS Microbiology Ecology. 2012. Vol. 80. No. 3. P. 591602. doi: 10.1111/j.15746941.2012.01329.x.
6. First report on Rahnella sp. strain EUA3SNfb, a plant growth promoting endophytic bacterium from wild wheat relative Aegilops kotschyi / R. Negi, T. Kaur, R. Devi, et al. // National Academy Science Letters. 2022. Vol. 45. No. 5. P. 393396. doi: 10.1007/s40009022011391.
7. Etesami H., Alikhani H. A. Evaluation of grampositive rhizosphere and endophytic bacteria for biological control of fungal rice (Oryzia sativa L.) pathogens // European Journal of Plant Pathology. 2017. Vol. 147. P. 14. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s106580160981z (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1111/j.15746941.2012.01329.x.
8. Physiological response, microbial diversity characterization, and endophytic bacteria isolation of duckweed under cadmium stress / X. Yang, T. AiJuan, Z. MengMeng, et al. // Science of The Total Environment. 2023. Vol. 902. Article 166056. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723046818?via%3Dihub. дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.166056.
9. Chathalingath N., Gunasekar A. Elucidating the physiological and molecular characteristics of bacterial blight incitant Xanthomonas auxonopodis pv. punicae; a life threatening phytopathogen of pomegranate (Punica granatum L.) and assessment of H2O2 accumulation during hostpathogen interaction // Microbial Pathogenesis. 2023. Vol. 182. Article 106277. URL: https://colab.ws/articles/10.1016%2Fj.micpath.2023.106277 (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1016/j.micpath.2023.106277.
10. Isolation and screening of extracellular protease enzyme from bacterial and fungal isolates of soil / A. K. Sharma, V. Sharma, J. Saxena, et al. // Int J Sci Res Environ Sci. 2015. Vol. 3. No. 9. P. 334340. doi: 10.12983/ijsres2015p03340340.
11. Singh N. K., Joshi D. K., Gupta R. K. Isolation of phytase producing bacteria and optimization of phytase production parameters // Jundishapur Journal of Microbiology. 2013. Vol. 6. No. 5. Article 6419. URL: https://brieflands.com/articles/jjm72602 (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.5812/jjm.6419.
12. Screening, purification and characterization of cellulase from cellulase producing bacteria in molasses / F. Islam, N. Roy // BMC research notes. 2018. Vol. 11. No. 1. P. 6. URL: https://www.researchgate.net/publication/327545458 Screening purification and characterization of cellulase from cellulase producing bacteria in molasses (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1186/s1310401835584.
13. Nimisha P., Moksha S., Gangawane A. K. Amylase activity of starch degrading bacteria isolated from soil // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2019. Vol. 8. No. 4. P. 659671. doi: 10.20546/ijcmas.2019.804.071.
14. Genetic characteristics and enzymatic activities of Bacillus velezensis KS04AU as a stable biocontrol agent against phytopathogens / R. G. C. Diabankana, E. U. Shulga, S. Z. Validov, et al. // International Journal of Plant Biology. 2022. Vol. 13. No. 3. P. 201222. doi: 10.3390/ijpb13030018.
15. Zebua A. C., Guchi H., Sembiring M. Isolation of nonsymbiotic Nitrogenfixing bacteria on andisol land affected by Sinabung eruption / // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. MedanIndonesia: IOP Publishing, 2020. Vol. 454. No.1. Article 012167. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/454/1/012167/meta (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1088/17551315/454/1/012167.
16. Genomic Insights into the Microbial Agent Streptomyces albidoflavus MGMM6 for Various Biotechnology Applications / R. G. C. Diabankana, M. Frolov, S. Keremli, et al. // Microorganisms. 2023. Vol. 11. No. 12. Article 2872. https://www.mdpi.com/20762607/11/12/2872 (дата обращения: 01.10.2024). doi: 10.3390/microorganisms11122872.
17. Antifungal properties, abiotic stress resistance, and biocontrol ability of Bacillus mojavensis PS17 / R. G. C. Diabankana, D. M. Afordoanyi, R. I. Safin, et al. // Current Microbiology. 2021. Vol. 78. No. 8. P. 31243132. https://link.springer.com/article/10.1007/s00284021025787 (дата обращения: 1.10.2024). doi: 10.1007/s00284021025787.
18. Combined use of biocontrol agents to manage plant diseases in theory and practice / X. M. Xu, P. Jeffries, M. Pautasso, et. al. // Phytopathology. 2011. Vol. 101. No. 9. Р. 10241031. doi: 10.1094/PHYTO08100216.
1. Gamage A, Gangahagedara R, Gamage J. Role of organic farming for achieving sustainability in agriculture. [Internet]. Farming System. 2023; Vol.1. 1. Article 100005. [cited 2024, October 1]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949911923000059?via%3Dihub. doi: 10.1016/j.farsys.2023.100005.
2. Das S, Chatterjee A, Pal TK. Organic farming in India: a vision towards a healthy nation. [Internet]. Food Quality and Safety. 2020; Vol.4. 2. 6976 p. Article 100005. [cited 2024, October 1]. Available from: https://academic.oup.com/fqs/article-abstract/4/2/69/5861338. doi: 10.1093/fqsafe/fyaa018.
3. Asaturova AM, Sidorov NM, Tomashevich NS. 3. [Laboratory sample efficiency of biopreparation based on Bacillus velezensis 336g in various ways of its application for protection against diseases of winter crops]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2023; Vol.37. 5. 2833 p.
4. Elnahal ASM, ElSaadony MT, Saad AM. The use of microbial inoculants for biological control, plant growth promotion, and sustainable agriculture: a review. European Journal of Plant Pathology. 2022; Vol.162. 4. 759792 p. doi: 10.1007/s10658022024723.
5. AlvarezPerez S, Herrera CM, Vega C. Zoomingin on floral nectar: a first exploration of nectarassociated bacteria in wild plant communities. FEMS Microbiology Ecology. 2012; Vol.80. 3. 591602 p. doi: 10.1111/j.1574-6941.2012.01329.x.
6. Negi R, Kaur T, Devi R. First report on Rahnella sp. strain EUA3SNfb, a plant growth promoting endophytic bacterium from wild wheat relative Aegilops kotschyi. National Academy Science Letters. 2022; Vol.45. 5. 393-396 p. doi: 10.1007/s40009022011391.
7. Etesami H, Alikhani HA. Evaluation of grampositive rhizosphere and endophytic bacteria for biological control of fungal rice (Oryzia sativa L.) pathogens. [Internet]. European Journal of Plant Pathology. 2017; Vol.147. 14 p. [cited 2024, October 1]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s106580160981z. doi: 10.1111/j.15746941.2012.01329.x.
8. Yang X, AiJuan T, MengMeng Z. Physiological response, microbial diversity characterization, and endophytic bacteria isolation of duckweed under cadmium stress. [Internet]. Science of The Total Environment. 2023; Vol.902. Article 166056. [cited 2024, October 1]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723046818?via%3Dihub. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.166056.
9. Chathalingath N, Gunasekar A. Elucidating the physiological and molecular characteristics of bacterial blight incitant Xanthomonas auxonopodis pv. punicae; a life threatening phytopathogen of pomegranate (Punica granatum L.) and assessment of H2O2 accumulation during hostpathogen interaction. [Internet]. Microbial Pathogenesis. 2023; Vol.182. Article 106277. [cited 2024, October 1]. Available from: https://colab.ws/articles/10.1016%2Fj.micpath.2023.106277. doi: 10.1016/j.micpath.2023.106277.
10. Sharma AK, Sharma V, Saxena J. Isolation and screening of extracellular protease enzyme from bacterial and fungal isolates of soil. Int J Sci Res Environ Sci. 2015; Vol.3. 9. 334340 p. doi: 10.12983/ijsres2015p0334-0340.
11. Singh NK, Joshi DK, Gupta RK. Isolation of phytase producing bacteria and optimization of phytase production parameters. [Internet]. Jundishapur Journal of Microbiology. 2013; Vol.6. 5. Article 6419. [cited 2024, October 1]. Available from: https://brieflands.com/articles/jjm72602. doi: 10.5812/jjm.6419.
12. Islam F, Roy N. Screening, purification and characterization of cellulase from cellulase producing bacteria in molasses. [Internet]. BMC research notes. 2018; Vol.11. 1. 16 p. [cited 2024, October 1]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/327545458 Screening purification and characterization of cellulase from cellulase producing bacteria in molasses. doi: 10.1186/s1310401835584.
13. Nimisha P, Moksha S, Gangawane AK. Amylase activity of starch degrading bacteria isolated from soil. International Journal of current microbiology and applied sciences. 2019; Vol.8. 4. 659671 p. doi: 10.20546/ijcmas.2019.804.071.
14. Diabankana RGC, Shulga EU, Validov SZ. Genetic characteristics and enzymatic activities of Bacillus velezensis KS04AU as a stable biocontrol agent against phytopathogens. International Journal of Plant Biology. 2022; Vol.13. 3. 201222 p. doi: 10.3390/ijpb13030018.
15. Zebua AC, Guchi H, Sembiring M. Isolation of nonsymbiotic Nitrogenfixing bacteria on andisol land affected by Sinabung eruption. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. MedanIndonesia: IOP Publishing. 2020; Vol.454. 1. Article 012167. [cited 2024, October 1]. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/17551315/454/1/012167/meta. doi: 10.1088/17551315/454/1/012167.
16. Diabankana RGC, Frolov M, Keremli S. Genomic Insights into the Microbial Agent Streptomyces albidoflavus MGMM6 for Various Biotechnology Applications. Microorganisms. 2023; Vol.11. 12. Article 2872. [cited 2024, October 1]. Available from https://www.mdpi.com/20762607/11/12/2872. doi: 10.3390/microorganisms11122872.
17. Diabankana RGC, Afordoanyi DM, Safin RI. Antifungal properties, abiotic stress resistance, and biocontrol ability of Bacillus mojavensis PS17. Current Microbiology. 2021; Vol.78. 8. 31243132 p. [cited 2024, October 1]. Available from https://link.springer.com/article/10.1007/s00284021025787. doi: 10.1007/s00284021025787.
18. Xu XM, Jeffries P, Pautasso M. Combined use of biocontrol agents to manage plant diseases in theory and practice. Phytopathology. 2011; Vol.101. 9. 10241031 p. doi: 10.1094/PHYTO08100216.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
